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close this bookManuel sur l'Environnement Volume III: Catalogue des Normes Antipollution (GTZ/BMZ, 1996, 663 pages)
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Hydrocarbures aromatiques polycycliques

APPELLATIONS

Numéro du CAS:

Nom dans le registre: Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Nom de la substance: Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Synonymes, noms commerciaux: HAP

Nom(s) anglais: Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH

Nom(s) allemand(s): Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, PAK

Description générale:

Remarques: Nom collectif donné aux composés aromatiques à systèmes cycliques condensés. Etant donné que le benzo[ a] pyrène est le composé le mieux exploré parmi les HAP et le plus représentatif des effets causés par les substances appartenant à ce groupe, l'impact environnemental des HAP est souvent exprimé en termes d'équivalents de benzo[ a] pyrène.

Numéro du CAS: 50-32-8

Nom de la substance: Benzo[a] pyrène

Synonymes, noms commerciaux: B[a]P; 1,2-benzopyrène; 3,4-benzopyrène

Nom(s) anglais: Benzo[a]pyrene

Nom(s) allemand(s): Benzo[a]pyren

Description générale: Cristaux de couleur jaunâtre.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: C20H12

Masse atomique relative: 252,3

Masse volumique: 1,282 g/cm3 (paillettes); 1,351 g/cm3 (aiguilles)

Point de fusion: 178°C

Tension de vapeur: 0,7 x 10-6 Pa à 20-25°C

Solubilité: Dans l'eau: 4,5 x 10-6 g/l à 15-30°C.

ORIGINE ET UTILISATIONS

Origine/utilisations:

Les HAP sont des composants naturels des matériaux organiques, et en particulier des huiles minérales brutes; ils se forment lors de la pyrolyse de substances organiques.

Exemples de concentrations de benzo[a]pyrènes:

Goudron de houille:

0,65%

Goudron de routes:

0,51-1%

Brais de houille:

1,25% (valeur max.)

Huiles de trempe:

0,045-0,35%

Huile de moteur (fraîche):

0,008-0,27 mg/kg

Huile de moteur (usagée):

5,2-35 mg/kg

Gasoil:

0,026 mg/l

Essence:

0,09-8,3 mg/kg

Huile brute (Koweït):

2,8 mg/kg

Huile brute (Libye):

1,32 mg/l

Huile brute (Venezuela):

1,66 mg/l

Huile brute (Golfe Persique):

0,40 mg/l

Chiffres de production:

Seules quelques substances appartenant à ce groupe telles que l'anthracène (® colorants), le carbazole (® colorants, insecticides) et le pyrène (® colorants) sont extraits à des fins commerciales. Il n'existe pas d'utilisation commerciale du benzo[a]pyrène à l'état pur, ce produit étant uniquement utilisé à des fins d'analyse en laboratoire.

Emissions:

Emissions de benzo[a]pyrène liées à la combustion incomplète de matières fossiles:

Chauffage au charbon:

100 m g/m3

Cokeries:

13-35 m g/m3

Incinération de déchets:

11 m g/m3

Gaz d'échap. de moteur diesel:

5 m g/m3

Usine élect. alimentée au charbon:

0,3 m g/m3

Usine élect. alimentée au gaz:

0,1 m g/m3

Gaz d'échap. de moteurs à essence:

48 m g/l carb. brûlé

Contribution des différentes sources à l'émission totale (1981, estimation):

Agglomérés de lignite:

37%

Traitement du coke:

31%

Agglomérés de houille:

14%

Circulation automobile:

13%

Gaz et charbon flambant gras:

5%

Chauffage au mazout:

0,1%

Anthracite:

0,1%

Remarques:

Données émanant de diverses sources, toutes citées selon RIPPEN, 1989.

TOXICITE

Insectes:


Grillon (Acheta domesticus)

CL50 >15 mg/g, v. orale

Organismes aquatiques:


Poissons marins (Leuresthes tenius)

CE0 0,024 mg/l (14 j, taux d'éclosion, dév. embryon., croissance)

Truite arc-en-ciel

CE0 <50 mg/kg d'alim. (18 mois, form. de tumeurs)

Vers polychètes

CL50 >1 mg/l (96 h)

Puce d'eau (Daphnia pulex)

CL50 0,005 mg/l (96 h)

Autres organismes:


Lombric

CL50 >1 mg/cm2 (48 h)

Végétaux:


Div. plantes utiles

1,3 mg/l ds milieu nutr. (cult. de suspens., croissance non influencée)

Céréales germées

2,5 mg/l (solution initiale, atrophie des plantes)

Remarques:

Les données indiquées se réfèrent au benzo[a]pyrène. Il existe peu de données sur les effets toxiques de HAP individuels. Toutes données selon RIPPEN, 1989

Pathologie/toxicologie

Homme/mammifères: Des expériences sur l'animal ont montré que certaines substances appartenant au groupe des HAP avaient un pouvoir cancérogène et que certaines d'entre elles avaient même des effets mutagènes. Le pouvoir cancérogène du benzo[a]pyrène est clairement établi.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:

Dans les eaux saumâtres et marines, adsorption à raison de 71-75% au bout de 3 h sur particules, en particulier phytoplancton et bactéries. Réaction rapide avec le chlore et l'ozone. Transformation photochimique dans l'eau.

Dégradation, produits de décomposition, demi-vie:

Les données concernant la dégradation du benzo[a]pyrène dans les eaux de surface sont très variables et ne permettent donc aucune généralisation. La durée de transformation microbienne du benzo[a]pyrène dans des sédiments peut atteindre 8 semaines à des concentrations plus élevées et plus de 2 ans à des concentrations moyennes à basses. En outre, des demi-vies de plus de 10 ans ont été observées pour la dégradation du benzo[a]pyrène dans des sédiments. Les valeurs correspondantes pour la dégradation dans les sols varient de manière significative entre 2 jours et 2 ans selon le type de sol considéré, les espèces de micro-organismes présentes dans le sol et le degré de contamination. En règle générale, les concentrations faibles sont transformées plus lentement que les concentrations plus élevées [sel. RIPPEN, 1989 / KOCH, 1989].

Principaux métabolites: 3-hydroxybenzo[a]pyrène et 9-hydroxybenzo[a]pyrène.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau:

Eau pot.

A

(L)

0,2 mg/l


BaP + 5 autres substances

sel. RIPPEN, 1989


Eau pot.

D

L

0,2 mg/l


BaP + 5 autres substances

sel. RIPPEN, 1989


Eau pot.

CE

R

0,2 mg/l


BaP + 5 autres substances

sel. RIPPEN, 1989


Eau pot.

SU

(L)

0,005 mg/l



sel. RIPPEN, 1989


Eau pot.

OMS

R

0,2 mg/l


BaP + 5 autres substances

sel. RIPPEN, 1989


Eau sout.

D(HH)

R

0,2 mg/l


Etude approfondie

sel. LAU-BW, 1989


Eau sout.

D(HH)

R

1 mg/l


Etude d'assainissement

sel. LAU-BW, 1989


Eau sout.

NL

R

0,1 mg/l


Référence, naphtalène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

70 mg/l


Intervention, naphtalène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,02 mg/l


Référence, anthracène + phénanthrène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

5 mg/l


Intervention, anthracène + phénanthrène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,005 mg/l


Référence, fluoranthène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

1 mg/l


Intervention, fluoranthène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,002 mg/l


Référence, benzo[a]anthracène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

0,5 mg/l


Intervention, benzo[a]anthracène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,002 mg/l


Référence, chrysène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

0,05 mg/l


Intervention, chrysène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,001 mg/l


Référence, BaP

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

0,05 mg/l


Intervention, BaP

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,0002 mg/l


Référence, benzo[ghi]pérylène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

0,05 mg/l


Intervention, benzo[ghi]pérylène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,001 mg/l


Référence, benzo[k]fluoranthène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

0,05 mg/l


Intervention, benzo[k]fluoranthène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

R

0,0004 mg/l


Référence, indéno[1,2,3-cd]pyrène

sel. TERRA TECH 6/94


Eau sout.

NL

L

0,05 mg/l


Intervention, indéno[1,2,3-cd]pyrène

sel. TERRA TECH 6/94

Sols:


NL

R

1 mg/kg MS


Référence, PAH

sel. TERRA TECH 6/94



NL

L

40 mg/kg MS


Intervention, PAH

sel. TERRA TECH 6/94

Air:

Emission

D

L

0,1 mg/m3


flux massique ³ 0,5 g/h

sel. TA-Luft, 1986

Remarques:

1) Office de la Protection de l'Environnement du Land de Baden-Württemberg (Landesamt für Umweltschutz Baden-Württemberg)

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine

Pays

Valeur

Source1)

Eau:




Rhin (Karlsruhe, Cologne, Leibheim)

D

<1-13 ng/l (phase liquide)


Rhin (localités idem, 1977-79)

D

<1-82 ng/l (mat. en suspension)


Wupper (embouchure, 1984)

D

690 ng/l (valeur max.)


Lac Constance (Sipplingen, 1977-79)

D

<1-3 ng/l (phase liquide)


Lac Constance (Sipplingen, 1977-79)

D

<1-4 ng/l (mat. en suspension)


Mer du Nord (div. sites, 1980)

D

<0,02-0,56 ng/l (n=8)


Nappe phréatique (non contaminée)

NL

<5 ng/l (n=8)


Nappe phréatique (contaminée)

NL

1.000 ng/l


Nappe phréatique (contaminée)

USA

13 mg/l (valeur max.)


Eau potable (Helsinki, 1980)

SF

0,05 ng/l


Eau potable

N

<0,05 ng/l


Eau potable(1984-1986)

D

<50-<120 ng/l (n=598)


Sédiments:




Rhin (km 639, 1982/83)

D

1,25 mg/kg MS


Wupper

D

2 mg/kg MS (val. moy.)


Lac Constance

D/CH

1-1 620 mg/kg


Mer du Nord (div. sites)


0,15-460 mg/kg (endr. pollués et non poll.)


Adriatique


0,4-13 mg/kg MS (n=24)


Sols:




Sols forestiers (div. sites)

D

1,5-4 mg/kg MS


Divers sols contaminés

D

1-32 mg/kg MS


Couverture du sol (Solling)

D

110-360 mg/kg


Sols loin de toute industrie


15-18 mg/kg (moyenne)


Sols proches de zones ind.


200-500 mg/kg (moyenne)


Air:




Air urbain (Berlin, smog, 1980-82)

D

8-92 ng/m3 (n=546)


Zones peu polluées (1981)

D

1,3-1,4 ng/m3 (n=208)


Zones non polluées (1981)

D

<0,11-0,52 ng/m3 (n=3)


Précipitations urbaines (1979/80)

D

1,8-3,6 ng/m3 (moyenne annuelle)


Précipitations urbaines (1979/80)

D

0,30-15 ng/m3 (moyenne mensuelle)


Eaux de pluie (Los Angeles, 1982)

USA

<2-115 ng/l


Brouillard (Frankenwald Nord, 1983)

D

260-880 ng/l (n=3)


Poussière (Ruhr, 1970-75)

D

50-100 ng/l


Lieu de travail (bitume)

CND

0.04-43 mg/m3 (couvreurs, cantonniers)


Air dans locaux (enfumés)


22 ng/m3


Faune aquatique:




Divers mollusques

Groenland

18-60 mg/kg


Divers mollusques

I

2-540 mg/kg


Sole (non contam. & contam.)

USA

30 et 570 mg/kg RS


Remarques:

Toutes les données se réfèrent au benzo[a]pyrène et sont reprises de RIPPEN, 1989. Cette étude fait état de nombreux autres résultats, dont un grand nombre concerne la teneur en benzo[a]pyrène dans les végétaux et les produits alimentaires.

EVALUATION ET REMARQUES

Bien que ce polluant de l'air soit cancérogène, il n'existe encore que peu de valeurs limites et normes antipollution s'y rapportant. Etant donné que les hommes peuvent absorber du benzo[a]pyrène provenant de différentes sources, il est impératif que les denrées alimentaires et l'eau potable ne soient pas contaminés par cette substance.