Effet risque

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 Sola dosis fecit venenum 
Paracelse (1493-1541)
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Effet - risque

• Mesure des effets
• Quels effets ?
• NOEC, LOEC, CL50
• Courbe dose-réponse
• Rapport de sélectivité
• Courbe SSD
• Limites

• Évaluation du risque
• Indice de risque
• Marge de sécurité
• PAF

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Quels effets mesure-t-on ?

• Effets aigus / effets chroniques
• Effets létaux / sublétaux
• Reproduction
• Germination
• Croissance
• Motricité
• Test dévitement
• Mort

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Effets létaux DL50 / CL50

• La CL50 est définie comme la concentration
  létale cest à dire la concentration dun
  polluant toxique de lair ou des eaux provoquant
  50 de mortalité dans une population exposée à ce
  dernier pendant une période de temps fixée,
  généralement entre 24 et 96h.
• La DL50 est définie comme étant la dose létale.
  Cest la dose provoquant la mort de 50 des
  organismes exposés au bout dune période de temps
  fixée, généralement entre 24 et 96h. Dans ce
  cas, le produit toxique est directement
  administré via lalimentation ou par injection.

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Exemple dun test de CL50 sur Eisenia fetida

• Dans un sol artificiel 70 sable
• 20 kaolin (argile)
• 10 tourbe
• Ajout d'eau et ajustement du pH à 6,3 avec du
  carbonate de calcium
• Ajout de 10 vers adultes
• On réalise 4 réplicats et un contrôle. On compte
  le nombre de survivants au bout de 14 jours et on
  calcule la CL50 à laide de plusieurs essais à
  différentes concentrations.

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Effets sublétaux CE50 / DE50

• La CE50 est définie comme la concentration
  provoquant un effet cest à dire la
  concentration dun polluant toxique de lair ou
  des eaux provoquant leffet suivi (modification
  de la croissance, de la reproduction, de la
  motricité, évitement) chez 50 de la population
  exposée à ce dernier pendant une période de temps
  fixée.
• La DE50 est définie comme étant la  dose
  provoquant un effet . Cest la dose provoquant
  leffet suivi chez 50 des organismes exposés au
  bout dune période de temps fixée. Dans ce cas,
  le produit toxique est directement administré via
  lalimentation ou par injection.

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Effets sublétaux LOEL, LOEC, NOEL, NOEC

• Lowest observed effect level (LOEL) Dose la
  plus faible ayant un effet décelable
• Lowest observed effect concentration (LOEC)
  Concentration la plus faible ayant un effet
  décelable
• No observed effect level (NOEL) dose la plus
  élevée sans effet décelable
• No obseved effect concentration (NOEC)
  concentration la plus élevée sans effet décelable

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Effets aigus / effets chroniques

• En général, l'objectif dun test
  écotoxicologique détermine la durée d'exposition.
  Par exemple
• Pour classer les contaminants selon leur toxicité
  (la durée peut être courte)
• pour déterminer la qualité d'une eau (la durée
  doit être longue).

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Courbe Dose-Réponse
Réponse ()
100
50
NOEL
LOEL
DE50
Dose (mg / kg / j)
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Facteurs affectant ou modifiant la toxicité

• Sexe (influence du métabolisme)
• Alimentation au moment de lexposition
• Age
• État de santé
• Hormones (e.g. en cas de grossesse)
• Conditions expérimentales durant le test de
  toxicité
• Espèce

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Exemple de variation de la toxicité selon les
espèces 2,3,7,8-TCDD (dioxine)
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Rapport de sélectivité
Il est possible dextrapoler les valeurs de CL50
ou de DL50 dune espèce à lautre en utilisant le
rapport de sélectivité entre ces deux espèces
CL50 (ou DL50) espèce A
Rapport de sélectivité
CL50 (ou DL50) espèce B
Exemple Si on se réfère au tableau précédent,
le rapport de sélectivité du 2,3,7,8,TCDD entre
le cobaye et la souris se situe entre 35 et 140
13
Courbe SSD (Species Sensitivity distribution)
1
Distribution statistique décrivant la variation
de toxicité dun composé dans un ensemble
despèces
Probabilité cumulative
0,5 -
0
0
-1
1
-10
10
Log Concentration EC50, NOEC, LOEC
14
Limites des tests écotoxicologiques en
laboratoire

• Les tests de toxicité aigue tels les DL50 et
  CL50 sont des tests dépendants du temps (24 à
  96h).
• Ils ne reflètent pas les conditions
  environnementales.
• En réalité ces tests sont hautement spécifiques
  et les résultats ne sont pas extrapolables à
  dautres espèces (les rapports de sélectivité
  sont des approximations et varient en réalité
  dun contaminant à lautre).
• Les tests de toxicité chronique sont extrêmement
  longs et coûteux

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Métaux essentiels exemple du cuivre
Dans le cas des éléments essentiels, la courbe
 dose-réponse  nest pas adaptée
suffisance
déficience
toxicité
Croissance
modérée
modérée
sévère
sévère
Concentration croissante
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Comparaison des élements essentiels et
non-essentiels
Macronutriment (par exemple le calcium)
stimulation
Concentration croissante
Micronutriment ( par exemple le cuivre)
inhibition
Élément non-essentiel (par exemple le plomb)
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Indice de risque

• Rapport entre
• La toxicité dun composé exprimé sous forme
  concentration
• ? PNEC (Predicted no effect concentration)
• ex CL50/facteur de sécurité, ou NOEC
• Lexposition anticipée dun organisme à ce
  composé chimique
• ? PEC (predicted environmental concentration)
• Concentration dans lenvironnement déterminée
• par le calcul du sort

PEC
lt 1 le risque est bas 1 ou gt1 risque substantiel
Indice de risque
PNEC
18
Marge de sécurité

• Rapport entre
• Leffet (toxicité) dun composé exprimé sous
  forme concentration
• Exposition dun organisme à ce composé chimique
• ? Cest en fait linverse de lindice de risque.

(Effet) C
Marge de sécurité
(Exposition)C
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Évaluation de la PAF
1
Probabilité cumulative
0,5 -
Potentially Affected Fraction (PAF)
0
-1
-10
Log NOEC, LOEC
0
1
10
Concentration ambiante
20
PAF (Potentially Affected Fraction)

• Calculé à partir de la courbe SSD à une
  concentration environnementale donnée
• Mesure un risque écotoxicologique (si la courbe
  SSD est construite avec des NOEC ou des LOEC)
• Représente la fraction des espèces qui seront
  affectées au-dessus de leurs NOEC ou de leurs
  LOEC à une concentration donnée.
• Permet surtout des comparaisons entre substances,
  populations, sites, régions

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Évaluation de la HC5, HC10
1
Probabilité cumulative
Utilisée comme critère de qualité
environnementale (CQE) ? il faut alors que la
courbe SSD ait été réalisée à laide valeurs de
toxicités chroniques
0,5 -
10 des espèces affectées
0
-1
-10
Log NOEC, LOEC
0
1
10
Hazardous Concentration HC10 ? Concentration qui
va affecter 10 des espèces
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PBT Persistant Bioaccumulatif et Toxique

• Un profil permet didentifier les produits
  chimiques qui peuvent persister ou se
  bioaccumuler.
• Calculs de trois critères
• Persistance,
• bioaccumulation
• toxicité.
• Ces critères sont ensuite comparés à des seuils
  déterminés par des agences gouvernementales ou
  des ministères.
• Sert à  prioriser  les actions de
  décontamination ou de réduction démissions

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PBT Persistant Bioaccumulatif et Toxique
Persistance ? Seuils de lEPA pour les demi-vies
Environmental Compartment
24
PBT Persistant Bioaccumulatif et Toxique
Bioaccumulation ? seuils de lEPA pour les
facteurs de bioconcentration (FBC)
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PBT Persistant Bioaccumulatif et Toxique
Toxicité ? seuils de lEPA pour les toxicités
aquatiques chroniques
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PBT Persistant Bioaccumulatif et Toxique

• Liste de lEPA des produit PBT prioritaires
• aldrin/dieldrin
• mercury and its compounds
• benzo(a)pyrene
• mirex
• chlordane
• octachlorostyrene
• DDT, DDP, DDE
• PCBs
• hexachlorobenzene
• dioxins and furans
• alkyl-lead
• toxaphene