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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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Toluene

APPELLATIONS

Numéro du CAS:

108-88-3

Nom dans le registre:

Toluène

Nom de la substance:

Toluène

Synonymes, noms commerciaux:

Toluène, méthylbenzène , phénylméthane , méthacide

Nom(s) anglais:

Toluene, methylbenzene, methacide, phenylmethane

Nom(s) allemand(s):

Toluol, Methylbenzol, Toluen

Description générale:

Liquide incolore d'odeur rappelant celle du benzène.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute:

C7H8

Masse atomique relative:

92,15 g

Masse volumique:

0,867 g/cm3 à 20°C

Densité de gaz:

3,18

Point d'ébullition:

110,6°C

Point de fusion:

-95°C

Tension de vapeur:

28 hPa à 20°C, 45 hPa à 30°C, 109 hPa à 50°C

Point d'éclair:

6°C

Température d'ignition:

535°C

Limites d'explosivité:

1,2-7 % vol.

Seuil olfactif:

0,2 ppm

Solubilité:

Dans l'eau: 0,53 g/l à 20-25°C; dans l'eau de mer: 0,38 g/l; solubilité illimitée dans le chloroforme, l'acétone, l'éther

Facteurs de conversion:

1 ppm = 3,83 mg/m3


1 mg/m3 = 0,261 ppm

ORIGINES ET UTILISATIONS

Utilisations:

Le toluène est un matériau de base pour la fabrication de produits divers tels que dérivés benzéniques, capro-lactame, saccharine, produits pharmaceutiques, colorants, parfums, TNT et détergents. Il entre aussi dans la composition des carburants (antidétonant), des solvants pour peintures et laques, du caoutchouc, des résines ainsi que des diluants pour laques à base de nitrocellulose et colles. C'est aussi une matière de base pour la fabrication du phénol (surtout en Europe occidentale), du benzène, des crésols (surtout au Japon) ainsi que de toute une série d'autres substances.

Origine/fabrication:

Sources naturelles: goudron de houille et huiles minérales; formation de toluène lors de la combustion de résines naturelles (p.ex. incendies de forêts).

Chiffres de production:

Les estimations concernant la production mondiale varient entre 6,5 et plus de 10 millions de t par an.

Canada (1984)

430.000 t

France (1984)

39.000 t

Italie (1984)

312.000 t

Japon (1984)

784.000 t

Mexique (1984)

216.000 t

République fédérale d'Allemagne (1984)

358.000 t

Taiwan (1984)

169.000 t

USA (1984)

2.390.000 t

Chiffres d'émissions (estimation):

Les estimations varient entre 6 et 8 millions de t par an. Pour un volume total de 6,2 millions de t, la répartition des émissions est évaluée comme suit:

Pertes en mer

500.000 t/a

Rejets de raffineries dans l'atmosphère

2.500.000 t/a

Volatilisation de carburants

50.000 t/a

Gaz d'échapp. des voitures

2.000.000 t/a

Pertes émanant de solvants

1.000.000 t/a

Pertes émanant de l'industrie chimique

100.000 t/a

TOXICITE

Homme:

DL 50-500 mg/kg



TCLo 0,77 mg/l, inhalation



>2,9 mg/l, inhalation

lésions du système nerveux central fatigue, céphalées légères irritations du pharynx et des yeux signes légers de troubles psychomoteurs net déficits psychomoteurs perte de conscience, mortel à échéance perte de conscience au bout de quelques


50-100 ppm



200 ppm



100-300 ppm (8 h)



300-800 ppm (8 h)



>4.000 ppm (1 h)



10.000-30.000 ppm



minutes, mortel à échéance


Mammifères:


Rat

DL50 5.000-7.000 mg/kg, v. orale

Rat (nouveau-né)

DL50 870 mg/kg, v. orale

Rat

CSEO >590 mg/kg et j, v. orale (193 d)

Souris

CL50 20 mg/l (8 h)

Organismes aquatiques:


Poissons d'eau douce

CL50 13-240 mg/l (96 h)

Orphie

CL50 70 mg/l

Saumon

CL50 6,4-8,1 mg/l (96 h)

Mollusques

CL50 24-74 mg/l (24 h)

Daphnie (Daphnia magna)

CE50 11,5-310 mg/l (48 h)

Algue verte

CE50 134-210 mg/l (réduction de la photosynthèse)

Algue bleue

10 mg/l (96 h, photosynthèse réduite à 75%)

Végétaux:


Blé, soja

200-20.000 ppm dans le sol: toxique

Carottes, tomates, orge

3 ppm (0,5 h) dans l'air: toxique

Remarques:

Les données indiquées émanent de différentes sources, toutes citées dans RIPPEN, 1989.

Pathologie/toxicologie:

Homme/mammifères: L'inhalation (100 ppm) est cause de céphalées, de vertiges, d'irritations des yeux et des muqueuses nasales. En cas d'exposition prolongée, lésions du système nerveux central, anomalies hémographiques et autres phénomènes chroniques. Des lésions chromosomiques ont été identifiées sur des rats; en revanche, des études effectuées sur des travailleurs exposés ont donné des résultats contradictoires. Il semble que le toluène ne soit pas cancérogène, mais d'autres substances contenues dans un mélange solvant peuvent l'être. Des anomalies du squelette et une réduction du poids des foetus ont été constatées chez des rats et des souris, mais aussi une embryolétalité accrue chez des souris.

Synergies/antagonismes: - réduction du métabolisme chez des rats en association avec le benzène, le trichloroéthène ou le styrène;

- renforcement de la toxicité de l'acide acétylsalicylique (notamment malformations et anomalies chez l'embryon);

- chez l'homme: sans doute lésions chromosomiques accrues chez les fumeurs exposés au toluène;

- chez les souris: réduction de différents effets toxiques du benzène;

- amplification des cancers cutanés induits par le 7,12-diméthyl-benz[b]anthracène.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:

Le toluène représente un danger pour l'eau en raison de sa volatilité; il migre en partie dans l'atmosphère mais sa solubilité dans l'eau est suffisante pour soulever des problèmes de pollution des eaux de surface et des eaux souterraines.

Atmosphère:

Compte tenu de la forte tension de vapeur de cette substance, la plus large part du toluène libéré dans le milieu naturel migre dans l'atmosphère. La dégradation y est relativement rapide, si bien que les quantités susceptibles d'être ramenées à la surface du sol au travers de dépôts humides ou secs sont assez peu importantes.

Sols:

Adsorption surtout sur des matières organiques et des particules argileuses. La capacité d'adsorption augmente à mesure que le pH baisse. Une partie importante du toluène introduit dans le sol migre dans l'atmosphère ou subit des transformations chimiques et un processus de biodégradation.

Dégradation produits de décomposition, demi-vie:

Dans l'atmosphère, la demi-vie moyenne est évaluée à 60 h environ (réaction avec OH). Sous de hautes latitudes, la durée de rétention est d'environ 4 jours en été, mais peut atteindre plusieurs mois en hiver. Sous les tropiques, elle se situe toute l'année entre plusieurs jours et plusieurs semaines.

Des expériences de laboratoire ont révélé que le toluène contenu dans une solution aqueuse homogène de 1 m de profondeur est libéré dans l'atmosphère avec une demi-vie de 5 heures.

Chez le rat, le lapin et l'homme, environ 20% de la dose absorbée sont restitués dans l'atmosphère par les poumons. Environ 80% sont transformés, principalement en acide benzoïque (en passant par l'alcool benzylique/aldéhyde benzoïque), et de petites quantités en crésols.

Chaîne alimentaire:

En raison de la faible persistance du toluène et de sa forte volatilité, une accumulation dans la chaîne alimentaire est tout à fait improbable.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau:

Eau pot.

A

(L)

20 mg/l



sel. RIPPEN, 1989


Eau pot.

SU

(L)

500 mg/l



sel. RIPPEN, 1989


Eau pot.

USA

R

14,3 mg/l



sel. RIPPEN, 1989


Eau surface

USA

R

12,4 mg/l



sel. RIPPEN, 1989


Eau surface

USA

R

2,3 mg/l


Moy. 24 h 1)

sel. RIPPEN, 1989


Eau surface

USA

R

5,2 mg/l


Val. max. 1)

sel. RIPPEN, 1989


Eau de mer

USA

R

0,1 mg/l


Moy. 24 h 2)

sel. RIPPEN, 1989


Eau de mer

USA

R

0,23 mg/l


Val. max. 2)

sel. RIPPEN, 1989


Eau souterr.

D(HH)

R

0,015 mg/l


Etude approf.

sel. DVGW, 1988


Eau souterr.

D(HH)

R

0,015 mg/l


Etude assainissement

sel. DVGW, 1988


Eau souterr.

NL

R

0,0002 mg/l


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94


Eau souterr.

NL

L

1 mg/l


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94

Sols:


NL

R

0,05 mg/kg


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94



NL

L

130 mg/kg


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94

Air:


BG

(L)

0,6 mg/m3


20 mn/24 h

sel. EPA, 1983



DDR

(L)

2 mg/m3


30 mn

sel. EPA, 1983



DDR

(L)

0,6 mg/m3


24 h

sel. EPA, 1983



Europe

R

8 mg/m3


30 mn

OMS, 1987



Europe

R

1 mg/m3


24 h

OMS, 1987



H

(L)

50 mg/m3


30 mn

sel. EPA, 1983



H

(L)

20 mg/m3


24 h

sel. EPA, 1983



H

(L)

0,6 mg/m3


30 mn/24 h3)

sel. EPA, 1983



SU

(L)

0,6 mg/m3


20 mn/24 h

sel. OMS, 1985



YU

(L)

0,6 mg/m3


20 mn/24 h

sel. EPA, 1983



OMS

R

1 mg/m3


24 h

sel. SLOOFF, 1988



OMS

R

8 mg/m3


30 mn

sel. SLOOFF, 1988


Emission

D

L

100 mg/m3


flux massique ³ 2 kg/h

sel. TA-Luft, 1986


Amb. prof.

AUS

(L)

375 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

B

(L)

375 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

BG

(L)

50 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

CH

(L)

380 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

CS

(L)

800 mg/m3


Courte durée

sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

D

L

190 mg/m3

MAK


DFG, 1994


Amb. prof.

DDR

(L)

200 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

H

(L)

50 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

I

(L)

300 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

IRL

(L)

375 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

J

(L)

375 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

NL

(L)

375 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

PL

(L)

100 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

RO

(L)

300 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

S

(L)

375 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

SF

(L)

750 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

SU

(L)

50 mg/m3

PDK


sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

USA

(L)

375 mg/m3

TWA


sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

USA

(L)

560 mg/m3

STEL


sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

YU

(L)

200 mg/m3



sel. RIPPEN, 1989


Amb. prof.

D

L

170 mg/dl

BAT

Dans le sang

sel. DVGW, 1988

Aliments:


USA

R

30 mg/j

ADI


sel. RIPPEN, 1989

Remarques:

1) Protection des organismes d'eau douce
2) Protection des organismes marins
3) Zones protégées

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine

Pays

Valeur

Source1)

Eau:




Eaux de surface

GB

1,8-3,8 mg/l


Rhin (Bâle-Duisburg, 1976)

D

0,7-1,9 mg/l


Golfe du Mexique2)


3-10 ng/l


Golfe du Mexique3)


4-60 ng/l


Eaux souterraines (non contaminées)

USA

0,01-0,1 mg/l (n=8)


Eaux souterraines (contaminées)

USA

1,5-8 300 mg/l (n=6 sur 13)


Eau potable (5 villes)

USA

0,1-19 mg/l






Sédiments/sols:




Estuaire Tees River

GB

1,2-6,4 mg/kg NG (n=4)


Boues d'épuration

USA

1,4-705 mg/kg PS (n=12/13)






Atmosphère:




Hémisphère Nord4) (1980-83)




Hémisphère Sud4) (1980-83)


10-210 pptv (val. moy.)


Désert

Egypte

<5-90 pptv (val. moy.)


Concentration de fond

Brésil

0,22 ppbv (val. moy.)


Concentration de fond

Kenya

0,04-0,19 ppbv (n=6)


Air en milieu urbain

D

0,05-1,08 ppbv (n=13)


Zones peu polluées

D

0,52-27 ppbv


Gaz de décharge

D

1,3 ppbv


Eau de pluie

GB

0,2-620 mg/m3


Eau de pluie

USA

43 mg/l




0,9-220 ng/l


Remarques:

1) Toutes données citées selon RIPPEN, 1989
2) Concentration de fond
3) Sous influence d'activités humaines
4) Air non pollué

EVALUATION ET REMARQUES

Les vapeurs de toluène sont dangereuses, en particulier lorsqu'elles atteignent la limite d'explosivité dans les endroits fermés tels que caves et réseaux d'assainissement. Une accumulation au travers de la chaîne alimentaire est tout à fait improbable. La toxicité pour les organismes aquatiques est considérée comme étant moyenne. Les premiers signes d'intoxication sont des inhibitions de croissance et une baisse des taux de reproduction. En cas de désorption dans le sol, le toluène peut polluer les eaux souterraines.