C. GOURDOL – 20/11/08

L’EVALUATION DES RISQUES

SANITAIRES

dans le cadre de l’Etude d’Impact

d’une ICPE

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Cadre réglementaire

• Réglementation générale– Titre Ier du Livre V du code de l’environnement – Installations classées pour la protection de l’environnement (Loi

du 19 juillet 1976)– Décret 77-1133 du 21 septembre 1977, (modifié le 20 mars 2000) définit le contenu de l’Etude d’Impact

Évaluation de l’impact de l’installation sur l’environnement et l’impact sur la santé des populations– Titre II du Livre II du code de l’environnement – Air et atmosphère (article 19 de la Loi sur l’Air du 30 décembre

1996 et circulaire du 17 février 1998)– Directive n° 96/61/CE IPPC (Integrated Pollution Prevention Control) : réduction des émissions, mises en œuvre

des MTD, imposition de valeurs limites d’émission, surveillance…

• Application aux EI-ERS– Circulaire DGS n° 61 du 3 février 2000, relative au guide de lecture et d'analyse du volet sanitaire des études

d'impact– Circulaire du 19 juin 2000, précise le cadre et les grands principes de la démarche visant à renforcer la protection

de la santé publique– Circulaire DGS n° 2001/185 du 11 avril 2001, relative à l'analyse des effets sur la santé dans les études d'impact

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Champs d’application et principes de l’ERS

• Installation classées en fonctionnement ou en projet Modification d’une installation existante ou nouvelle installation

• Risques pris en compte– Risque chimique– Radiations– Risque microbiologique– Bruit et odeurs

• Populations extérieures au site exclusion des travailleurs sur site• Expositions chroniques : expositions faibles de longue durée (> 1 an) exclusion des risques accidentel• Principes de l’ERS

– le principe de prudence scientifique (hypothèses raisonnablement majorantes)– le principe de proportionnalité– le principe de spécificité– le principe de transparence

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Guide INERIS « Evaluation des risques sanitaires dans les études d’impact des ICPE » 2003

Deux niveaux d’approche

• ERS de niveau 1 : évaluation semi-quantitative basée principalement sur des hypothèses considérées comme raisonnablement majorantes. L'évaluation des incertitudes reste qualitative, voire semi-quantitative si les éléments à disposition le permettent. Elle permet, sans entrer dans des notions telles que le Budget Espace-Temps (BET), les enquêtes de consommation locales ou encore l’analyse quantitative (probabiliste) des incertitudes, de donner une estimation du risque accompagnée d’une analyse de sensibilité.

• ERS de niveau 2 : évaluation semi-quantitative des incertitudes avec expression de la distribution des probabilités d’exposition et de risque. Elle est basée sur l'étude quantitative des incertitudes et de la variabilité autour des paramètres les plus sensibles. Le passage du premier au deuxième niveau d’approche implique la révision des hypothèses majorantes utilisées dans la première approche par des hypothèses les plus réalistes possibles, basées sur l’acquisition de données supplémentaires et l’affinage des scénarios d'exposition + quantification ou semi-quantification des incertitudes.

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Etude de casInstallation de stockage de déchets

• Cadre : Dossier de demande de régularisation de l’Installation de Stockage de Déchets non Dangereux (ISDnD) dans l’Ain. ERS de l’Etude d’Impact

• La régularisation porte sur :– l’augmentation des tonnages de 85 000 t/an à 130 000 t/an et la prolongation de la durée d’exploitation jusqu’ à

fin 2011,– la modification des conditions d’exploitation du site,– l’augmentation de l’activité de la plate-forme de compostage et de la puissance installée des broyeurs,– l’arrêt de la plate-forme des boues de la station d’épuration,– La mise en place d’un quai de transfert pour l’activité de transit des encombrants de déchèteries.

• L’ISDnD se compose d’anciens casiers réhabilités et de deux casiers (4 et 5) en cours d’exploitation.

• L’ISDnD reçoit des déchets ultimes non dangereux = OM et assimilés, encombrants ménagers ultimes issus des déchèteries locales, déchets de voirie et espaces verts, mâchefers refroidis, DIB, déchets de démolition et déchets inertes.

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Fonctionnement d’un centre de stockage

• Le fonctionnement d’un centre de stockage met en évidence les principales sources d’émission– Alvéole en exploitation– Casier réhabilité– Torchères ou installations de valorisation (chaudière, moteur)– Bassins de collecte des lixiviats…

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Démarche d’évaluation des risques sanitaires

Caractérisation du site- Inventaire des rejets- Sélection des polluants « traceurs du risque »

Identification du danger et évaluation de la relation dose-

réponse (VTR)

Evaluation des expositionsCaractérisation de la zone d’influence du site

Scénarii d’exposition, calcul des DJE

Caractérisation du risque

Evaluation quantitative/qualitative des incertitudes

Guide ASTEE ERS Installation de Stockage de Déchets Ménagers et Assimilés (mars 2005)

Guide ASTEE ERS Installation de compostage soumise à autorisation (juin 2006)

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Inventaire des rejets, bilan des émissions

• Différents types d’émission– Les émissions atmosphériques : canalisées, diffuses (fugitives)– Les rejets aqueux directement dans le cours d’eau, dans le réseau d’assainissement communal ou dans STEP du site

• Différents types de substances– Émissions atmosphériques :

gaz de combustion (CO2, CO, SOx, NOx)COV (solvants)poussières (métaux lourds, dioxines, HAP…) données granulométrie

– Rejets aqueux : en solution / en suspension

• Paramètre à mesurer : flux moyen annuel par substance Flux = concentration x débit

• Le bilan des émissions doit :– être représentatif du fonctionnement moyen annuel du site– Prendre en compte les fonctionnements dégradés mais non accidentels

• Objectif : établir un bilan exhaustif des émissions du site par substance et par catégorie de rejet--> Bilan qualitatif et quantitatif par substance, exprimé en flux

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Inventaire des rejets, bilan des émissions

• Inventaires des rejets et des substances émises par le site

• Choix des sources retenues pour l’évaluation des risques en fonction la disponibilité des données (mesures de flux, concentrations), la représentativité et l’importance du rejet vis-à-vis des populations riveraines…

• Emissions vers les eaux de surface et les eaux souterraines !!!

justification de la non prise en compte de la « voie eau » avec données de rejets, transferts et usages des eaux.

• 4 sources de rejets prises en compte :– 2 torchères– Alvéoles de stockage des déchets (réhabilitées ou en exploitation)– Plate-forme de compostage de déchets verts

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Sélection des substances d’intérêt sanitaire

• Nécessité de choisir des substances traceurs du risque quand le nombre de substances est trop important

• Critères de sélection des substances– la toxicité des substances (toxicité humaine possible)– la connaissance des effets principaux et secondaires associés aux substances en présence– la connaissance de la relation dose-effet attribuable à la substance (VTR) et du degré de

confiance qui lui est associé– la présence constatée de la substance dans l’environnement de l’installation et à la quantité

émise (quantité significative)– la spécificité de la substance par rapport à la source étudiée (activités du site)– le comportement de la substance dans l’environnement

• Faire un tableau mettant en parallèle les quantités émises et divers critères (puis prè-calculs de risque) afin d’établir un classement des substances.

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Sélection des substances d’intérêt sanitaire

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• Sélection de 20 substances ISDnD à partir des données biblio – Guide ASTEE sur les ERS des CSDU : benzène, le sulfure d’hydrogène et le 1,2-

dichloroéthane retenus à minima pour le compartiment « air »– Peu de mesures sur site : NO2, SO2, H2S, HF et HCl

• Plateforme compostage déchets verts– nickel, naphtalène, sulfure d’hydrogène (H2S), acétaldéhyde et benzène– Poussières (<5 µm)

Sélection des substances d’intérêt sanitaire

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Concentrations de référence à l’émission

• Pour chaque type de rejet pris en compte, détermination des concentrations de référence à l’émission à partir de :

– mesures sur site (biogaz et sortie de torchère)– données issues d’études biblio– mesures sur des sites ou des installations similaires– valeurs limites de rejet (réglementation)

• Torchères : mesures sur site sinon moyenne biblio française

• Alvéoles de stockage : mesures dans le biogaz sinon moyenne biblio française

• Plateforme de compostage : données biblio

∆ Etre transparent : bien préciser l’origine des concentrations retenues

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• Identification des dangers = détermination des effets indésirables que les substances sont intrinsèquement capables de provoquer chez l’hommePour chaque substance, identifier les différents types d’effets (cancérigènes, mutagènes, sur la reproduction et le développement, systémiques) et les organes cibles.

• Evaluation de la relation dose/réponse = Valeurs Toxicologiques de Référence (VTR)– VTR établies à partir d’études expérimentales ou épidémiologiques par des organismes internationaux :

US EPA, ATSDR, OMS, RIVM, Santé Canada, OEHHA– VTR à seuil (non cancérigène) et VTR sans seuil (cancérigène)– VTR définie pour une voie et une durée d’exposition

• Choix des VTR– Circulaire de la DGS n° 2006-234 du 30 mai 2006– Rapport d’étude INERIS « Pratique INERIS de choix des valeurs toxicologiques de référence dans les

évaluations de risques sanitaires » mars 2006– Rapport d’étude INERIS « Point sur les Valeurs Toxicologiques de Référence (VTR) – juin 2007 »

Source : fiches toxico INERIS, bases de données toxicologiques www.furetox.fr

Identification des dangers et évaluation de la relation dose-réponse

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Evaluation de l’exposition

• Détermination de la zone d’influence du site et des populations potentiellement exposées à partir des données de l’Etat Initial de l’EI

– Zone d’étude : qq km autour du site dépend de l’orientation des vents et de la densité de population– Identification des communes situées dans la zone d’étude avec leur nb d’habitants– Identification des cibles les plus proches du site : habitations, cultures, élevage, zone industrielle, zone de

loisirs… carte IGN, photo aérienne, plan d’occupation des sols

– Identification des populations sensibles : écoles, crèches…

• Voies et scénarii d’exposition : schéma conceptuel– Récepteurs = population vivant à proximité du site – Exposition aux rejets atmosphériques gazeux et particulaires de l’installation de stockage via :

inhalation de gaz et poussièresingestion de sol et de dépôts particulaires

– En 1ère approche, on étudie le scénario d’exposition le plus pénalisant résidents adultes et enfants exposés 24h/24 et 365 jours par an aux concentrations max modélisées

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Evaluation de l’exposition : schéma conceptuel d’exposition

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Evaluation des expositions : modélisation de la dispersion des polluants atmosphériques

• Les émissions– Type de source : ponctuelle (cheminée), linéique, surfacique– Nature des polluants (gaz, particules)– Température des polluants à l’éjection– Vitesse d’éjection des gaz– Géométrie de la source : hauteur et diamètre de la cheminée

• Le site– Nature du site : relief, présence de bâtiments– Rugosité du site : permet de représenter l’effet de la nature du sol (rural, urbain, forêt) influence directement les effets de

turbulence mécanique et le profil du vent

• Données météorologiques (fournies par Météo France)– Choix de la ou les stations météo les plus proches avec données horaires nécessaires à la modélisation, représentative des

conditions locales : température de l’air, vitesse et direction du vent, précipitations (dépôt humide), nébulosité et hauteur des nuages

DONNEES

Émissions

Météo

Caractéristiques site

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

Logiciel ISC-AERMOD

EXPOSITION

Concentrations µg/m3

Dépôts mg/m2/an

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Evaluation des expositions : modélisation de la dispersion des polluants atmosphériques

• Dispersion atmosphérique– Modèles boîte « box model »– Modèles gaussiens (2D) : ISC-AERMOD limités aux topographies simples, informations non

validées près de la source (100 m), instabilités numériques pour le traitement des vents faibles– Modèles eulériens (3D) : zones fort relief, calcul en champ proche et en présence d’obstacles,

prise en compte plus précise des sources diffuses– Modèles langrangiens (3D) : fort relief, environnement construit

• Différences entre valeurs mesurées et modélisées

Calage du modèle pour assurer la cohérence entre les estimations et les observations en ajustant les paramètres du modèle

DONNEES

Émissions

Météo

Caractéristiques site

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

Logiciel ISC-AERMOD

EXPOSITION

Concentrations µg/m3

Dépôts mg/m2/an

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Evaluation des expositions : modélisation de la dispersion des polluants atmosphériques

• Exposition

Pour chaque polluant : concentrations d’exposition et dépôts au niveau des « cibles » définies au préalable

Sulfure d'hydrogène (H2S)

0,00E+00

2,00E-02

4,00E-02

6,00E-02

8,00E-02

1,00E-01

1,20E-01

1,40E-01

1,60E-01

1,80E-011

2

3

4

5

6

7

89

10

11

12

13

14

15

DONNEES

Émissions

Météo

Caractéristiques site

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

Logiciel ISC-AERMOD

EXPOSITION

Concentrations µg/m3

Dépôts mg/m2/an

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Evaluation des expositions : quantification de l’exposition

• Quantification de l’exposition pour la voie orale

Calcul de la Dose Journalière d’Exposition (DJEi) exprimée en mg/kg/j.

Ciconcentration en polluant dans le milieu, exprimé en mg/kg

ou mg/L

Qi quantité de milieu ingérée par jour, exprimé en kg/j ou L/j

P poids corporel, exprimé en kg

F fréquence d'exposition

T durée d'exposition en années (années)

Tmpériode de temps sur laquelle l'exposition est moyennée

(années)

DJEi =Ci x Qi x F x T

P x Tm

• Quantification de l’exposition pour la voie respiratoire

Calcul de la Concentration moyenne Inhalée (CI) exprimée en µg/m3 ou mg/m3

CI = mi T

FTtiCi

)(

Ciconcentration de la substance dans l’air pendant la fraction de temps ti (µg/m3

ou mg/m3)

tiFraction de temps d’exposition à la concentration Ci pendant une journée (x

h/24h)

F fréquence d'exposition

T durée d'exposition en années (années)

Tm période de temps sur laquelle l'exposition est moyennée (années)

Note : pour substances cancérogènes, Tm = 70 ans pour substances non cancérogènes, Tm = T (30 ans)

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Evaluation des expositions : quantification de l’exposition

• Détermination des paramètres d’exposition des populations– Fréquence d’exposition : budget espace-temps– Durée d’exposition : durée de résidence ou durée de fonctionnement de l’installation– Poids corporel– Quantité de sol, d’eau, d’aliment ingérée

• Sources d’information– Banque de données CIBLEX (ADEME) : données françaises– Exposure Factors Handbook (US EPA)

http://cfpub.epa.gov/ncea/cfm/recordisplay.cfm?deid=12464

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Caractérisation du risque

• Pour les effets à seuil, le risque est quantifié sous la forme d’un quotient de danger (QD) pour chaque substance et voie d'exposition.

QD = CI / VTRi ou DJE / VTRo

Addition des quotients de danger, uniquement pour les substances ayant le même mécanisme d’action toxique sur le même organe cible

Critère d’acceptabilité : QD < 1 (l’apparition d’un effet toxique ne peut être exclue lorsque la valeur du QD est supérieure à 1)

< 1

• Pour les effets sans seuil, le risque est quantifié sous la forme d'excès de risque individuel (ERI) pour chaque substance et voie d'exposition.

ERI = ERUi x CI ou ERUo x DJE

Addition de tous les excès de risque individuel

Critère d’acceptabilité : ERI < 10-5 (probabilité d’apparition d’un cas supplémentaire de cancer sur une population de 100 000 personnes exposées)

< 10-5

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Discussion des incertitudes

• Etape nécessaire pour une bonne interprétation des résultats (niveaux de risque)

• Objectif : apprécier dans quel sens l’ensemble des différentes hypothèses, facteurs ou termes de calcul pris en compte dans l’étude peuvent influencer l’évaluation des risques : sous ou sur-estimation

• Elle concerne à la fois l’évaluation de l’exposition et l’évaluation de la toxicité des substances

• Evaluation de l’incertitude de type qualitatif ou quantitatif

• Mise en évidence des paramètres les plus sensibles

• Principales incertitudes des ERS

– Identification des dangers et évaluation relation dose-réponse (VTR) : extrapolation inter-espèce, extrapolation hautes doses / basses doses…

– Estimation des exposition : réalité et intensité de l’exposition, variabilité des comportements…

– Caractérisation des risques : prise en compte de interactions ? Estimation réaliste ou pire cas ?

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Conclusion

• Importance de présenter les choix– Référencer les sources d’information– Expliciter les critères de choix des sources d’information– Discuter l’influence des choix sur le résultat– Distinguer incertitude et variabilit– Indiquer les paramètres les plus sensibles

• Les résultats d’une ERS sont par définition incertains.

• L’ERS est une démarche qui explicite l’incertitude et aide à la réduire.

• L’ERS est une démarche itérative.

• C’est un outil d’aide à la décision et pas une fin en soi.

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Conclusion

• L’ERS n’intervient qu’après la gestion de la maîtrise des émissions (réduction)– Elle porte sur les émissions résiduelles.– Elle permet de calculer un ordre de grandeur (fortes incertitudes) des effets sanitaires

potentiels associés à des expositions chroniques à de faibles doses.– C’est un outil destiné à compléter et affiner les mesures de gestion sur les sources

d’émission et les milieux.– Elle sert à déterminer et hiérarchiser les priorités d’action.– Elle est sous la responsabilité première et entière de l’exploitant

• Si l’ERS ne permet pas la quantification exacte du risque dans l’absolu, elle permet une comparaison et une hiérarchisation des risques sanitaires

– Comparaison du risque attribuable au site à celui du bruit de fond– Comparaison du risque attribuable au site avec celui de sites similaires équipés ou non de

MTD– Hiérarchisation des polluants vis-à-vis du risque sanitaire– Hiérarchisation des populations vis-à-vis du risque sanitaire