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BENZ�NE

Derni�re mise � jour : 21/03/2006

RESPONSABLE DU PROGRAMME

A. PICHARD : [email protected]

EXPERTS AYANT PARTICIP� A LA R�DACTION

M. BISSON - R. DUJARDIN - C. HULOT - G. LACROIX - J.P. LEFEVRE -S. LEVEQUE - H. MAGAUD - C. VILLEY

DOCUMENTATION

C. GILLET

Afin d’avoir une meilleure compr�hension de cette fiche, les lecteurs sont invit�s � ser�f�rer � la m�thodologie de renseignements.

Cette fiche a �t� examin�e et discut�e avec le Docteur Alain Baert, Beno�t Herv� Bazin etle Professeur Jean-Marie Haguenoer.

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S O M M A I R E

1. G�N�RALIT�S 5

1.1 Identification/caract�risation 5

1.2 Principes de production 5

1.3 Utilisations 6

1.4 Principales sources d’exposition 6

2. PARAM�TRES D'�VALUATION DE L'EXPOSITION 7

2.1 Param�tres physico-chimiques 7

2.2 Comportement 10

2.2.1 Dans l'eau 10

2.2.2 Dans les sols 10

2.2.3 Dans l'air 10

2.3 Persistance 10

2.3.1 D�gradation abiotique 10

2.3.2 Biod�gradation 10

2.4 Bio-accumulation et m�tabolisme 11

2.4.1 Organismes aquatiques 11

2.4.2 Organismes terrestres y compris les v�g�taux 11

3. DONN�ES TOXICOLOGIQUES 11

3.1 Devenir dans l’organisme 12

3.2 Toxicologie aigu� 13

3.3 Toxicologie chronique 15

3.3.1 Effets syst�miques 15

3.3.2 Effets canc�rig�nes 23

3.3.3 Effets sur la reproduction et le d�veloppement 34

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3.4 Valeurs toxicologiques de r�f�rence 35

3.4.1 Valeurs toxicologiques de r�f�rence de l'ATSDR, l'US EPA et l'OMS 36

3.4.2 Valeurs toxicologiques de r�f�rence de Sant� Canada, du RIVM et de l'OEHHA 40

4. DONN�ES �COTOXICOLOGIQUES 42

4.1 Param�tres d’�cotoxicit� aigu� 42

4.1.1 Organismes aquatiques 42

4.1.2 Organismes terrestres 43

4.2 Param�tres d’�cotoxicit� chronique 43

4.2.1 Organismes aquatiques 43

4.2.2 Organismes terrestres 44

5. VALEURS SANITAIRES ET ENVIRONNEMENTALES 44

5.1 �tiquetage – Milieu de travail 44

5.2 Nomenclature Installations class�es (IC) - France 44

5.4 Valeurs utilis�es pour la population g�n�rale 45

5.4.1 Qualit� des eaux de consommation 45

5.4.2 Qualit� de l’air 45

5.4.3 Valeurs moyennes dans les milieux biologiques 47

5.5 Concentrations sans effet pr�visible pour l'environnement (PNEC). 47

Propositions de l'INERIS 47

5.5.1 Compartiment aquatique 47

5.5.2 Compartiment s�dimentaire 47

5.5.3 Compartiment terrestre 48

6. M�THODES DE D�TECTION ET DE QUANTIFICATION DANS L'ENVIRONNEMENT 48

6.1 Familles de substances 48

6.2 Principes g�n�raux 49

6.2.1 �chantillonnage 49

6.2.2 Extraction 49

6.2.3 Dosage 51

6.3 Principales m�thodes 51

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6.3.1 Pr�sentation des m�thodes 51

6.3.2 Tableau de synth�se 60

7. BIBLIOGRAPHIE 60

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1. G�N�RALIT�S

1.1 Identification/caract�risation

Substance chimique N� CAS N� EINECS Synonymes Forme physique (*)

BENZENE

C6H6

71-43-2 200-753-7 Benzene liquide

(*) dans les conditions ambiantes habituelles

Impuret�s

Impuret�s 0,1 %

non-aromatiques 0,04 %,

tolu�ne 0,015 %,

m�thylcyclohexane et tolu�ne 0,02 %.

1.2 Principes de productionLe benz�ne est produit principalement par l'industrie p�trochimique (plus de 98 % aux USA).

L'Europe en produit annuellement environ 7 millions de tonnes dont 0,9 million de tonnes enFrance (CE, 2001).

Le benz�ne est obtenu (selon ATSDR, 1997) :

par reformage catalytique,

� partir de l'essence de pyrolyse,

par hydrod�salkylation du tolu�ne.

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Au cours du reformage catalytique, les cycloparaffines telles que le cyclohexane, le m�thylcyclohexane et le dim�thyl cyclohexane sont converties en benz�ne par isom�risation,d�shydrog�nation et d�salkylation.

L'essence de pyrolyse obtenue par craquage de paraffines l�g�res ou d'hydrocarbures lourdscontient des hydrocarbures aliphatiques non satur�s et des aromatiques � partir desquelsdivers proc�d�s de traitement (hydrog�nation, d�sulfuration, hydroalkylation, distillation),permettent d'obtenir le benz�ne.

Dans le proc�d� d'hydrod�salkylation du tolu�ne, des m�langes de tolu�ne et de xyl�ner�agissent avec de l'hydrog�ne � des temp�ratures sup�rieures � 730 �C et sont d�m�thyl�spour produire du benz�ne et du m�thane.

1.3 UtilisationsLa vente et l'emploi du benz�ne sont r�glement�s.

Le benz�ne est principalement utilis� pour produire de l'�thylbenz�ne servant � la synth�sedu styr�ne destin� � la fabrication de mati�res plastiques et d'�lastom�res.

Il est �galement utilis� pour produire :

du cum�ne destin� � la fabrication du ph�nol servant � produire des r�sinesph�noliques et du nylon,

de l'ac�tone employ�e comme solvant ou utilis�e dans l'industrie pharmaceutique,

du cyclohexane destin� � la fabrication de r�sines,

du nitrobenz�ne servant � fabriquer l'aniline,

des alkylbenz�nes,

de l'anhydride mal�ique,

des chlorobenz�nes.

Comme sous-produit du p�trole, il entre naturellement dans la composition de l'essenceautomobile.

Son r�le est particuli�rement important dans l'essence sans plomb � cause de sescaract�ristiques "antid�tonation".

1.4 Principales sources d’expositionLa pr�sence de benz�ne dans l'environnement est naturelle (feux de for�ts, activit�volcanique) ou anthropique.

L'automobile est en grande partie responsable de la pollution atmosph�rique par le benz�ne(gaz d'�chappement, �manations lors du remplissage des r�servoirs).

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La fabrication du benz�ne et ses diverses utilisations, notamment la productiond'�thylbenz�ne, de cum�ne et de cyclohexane, lib�rent �galement du benz�ne dansl'atmosph�re. Il en est de m�me, en quantit�s moindres, pour la fum�e de tabac.

Les rejets d'eaux et les d�charges industrielles, les lixiviats de d�charges ou de solscontamin�s, les fuites de stockages enterr�s d'essence peuvent �tre � l'origine de la pollutionde l'eau et du sol par le benz�ne. L’eau de mer peut �galement �tre contamin�e par desfuites se produisant lors de transports maritimes.

Concentrations ubiquitaires

Milieu ConcentrationAir 1 /m3

(1)(2)

Eau

-de surface (rivi�res, estuaires, lacs)

souterraine

de mer

de pluie

1 g/L(2)

30 ng/L(2)(3)

5 ng/L(1)(2)(3)

0,5 g/L(3)

Sols (4)S�diments (4)

(1) HSDB (2000)(2) IUCLID (1996)(3) OMS IPCS (1993)(4) Les donn�es disponibles ne permettent pas une �valuation correcte de la concentration ubiquitaire.

2. PARAM�TRES D'�VALUATION DE L'EXPOSITION

2.1 Param�tres physico-chimiquesParam�tre Valeur �tendue R�f�rence

Facteur de conversion

(dans l'air � 20 �C)

1 ppm = 3,25 mg/m3

1 mg/m3 = 0,31 ppm

Seuil olfactif (ppm)

- dans l’air

- dans l’eau

5 ppm

0,17 mg/L

IUCLID (1996), Verschueren (1996)

IUCLID (1996)

Masse molaire (g/mol) 78,11 ATSDR (1997), HSDB (2000)

Point d’�bullition (�C) 80,1 ATSDR (1997), CE (2001),

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(� pression normale) HSDB (2000)

Pression de vapeur (Pa) 10 032 � 20�C

12 875 � 25�C

9 970 - 12 663

12 636 - 13 300

CE (2001), Daubert et Danner

(1989), OMS IPCS (1993),

IUCLID (1996), NFPA (1994),

Verschueren (1996)

Densit�

-vapeur

-liquide

2,7 par rapport � l'air

0,879 � 20�C

HSDB (2000), IUCLID (1996),

Ullmann (1985), Weiss (1986)

CE (2001), HSDB (2000), INRS (1997)

Tension superficielle (N/m) 28,9.10-3 � 20 �C

28,18.10-3 � 25 �C

CE (2001), HSDB (2000), IUCLID

(1996), Prager (1995), Weiss (1986)

Kirk-Othmer (1978)

Viscosit� dynamique (Pa.s) 0,6468.10-3 � 20 �C HSDB (2000), Kirk-Othmer (1978),

Prager (1995)

Solubilit� (mg/L)

dans l'eau 1 830 � 25�C 1 750 - 1 880

� 20-25�C

OMS IPCS (1993) IUCLID (1996),

May et al. (1983), Merck (1989)

US EPA (1996)

Log Kow 2,13 (1) 2,13 (1) Hansch et Hoekman (1995),

OMS IPCS (1993), IUCLID (1996),

Karickhoff (1981), Kenaga (1980),

STF (1991), US EPA (1996)

Koc (L/kg) 60 (2) 18 – 1 023 Chiou et al. (1983), Hodson et Williams

(1988), IUCLID (1996), Johnston et

al. (1998), Jury et al. (1984), Karickhoff

(1981), Koch et Nageln (1988), Rogers

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et al. (1980), Seip et al. (1986),

Uchrin et Mangels (1987)

Coefficient de partage sol-

eau : Kd (L/kg)(3)

Coefficient de partages�diments-eau : Kd (L/kg)

(3)

Coefficient de partageMati�re en Suspension-eau :

Kd (L/kg)

(3)

Constante de Henry

(Pa.m3/mol)

558 � 25�C 439 - 607

� 20-25�C

Mackay et al. (1975, 1979), Peng et

Wan (1998), STF (1991), US EPA

(1996), Verschueren (1996)

Coefficient de diffusion dans

l’air (cm2/s) 0,088 � 25�C 0,077 - 0,088 STF (1991), US EPA (1996)

Coefficient de diffusion dans

l’eau (cm2/s)

9,8 10-6 � 25�C 9,8.10-6 –

1,09.10-5

STF (1991), US EPA (1996)

Coefficient de diffusion �travers le PEHD (m2/j)

1,4.10-6 Veerkamp et ten Berge (1994)

Perm�abilit� cutan�e � unesolution aqueuse (cm/h)

0,111 Blank et McAuliffe (1985)

Choix des valeurs :(1) Les valeurs rapport�es dans la litt�rature varient de 1,56 � 2,80. Une moyenne arithm�tique de valeursvariant entre 1,83 et 2,19 a �t� r�alis�e.(2) Les valeurs rapport�es dans la litt�rature varient de 18 � 1 023 L/kg (Chiou et al., 1983 ; Uchrin et Mangels,1987). La valeur de 60 L/Kg propos�e ici correspond � l'arrondi � la dizaine de la moyenne g�om�trique(61,7 L/Kg) de 13 valeurs (min. 31 L/Kg, max. 100 L/Kg) s�lectionn�es apr�s revue critique relativementexhaustive par l'US EPA (1996). Elle correspond en outre �galement � l'arrondi � la dizaine de la valeur (58,9L/Kg) retenue par l'USEPA (1996), pour l'�laboration des Soil Screening Levels (SSL), obtenue � partir du Log Kowde 2,13 au moyen d'une relation empirique, ainsi que de la valeur utilis�e dans le mod�le hollandais CSOIL de1994 (van den Berg, 1994 : 55,5 L/Kg, calcul�e � partir de Kow au moyen d'une relation empirique). Le "TotalPetroleum Hydrocarbon Criteria Working Group" (TPHCWG, 1997) retient en revanche une valeur sup�rieure de79,5 L/Kg. Compte-tenu de l'analyse critique de l'US EPA (1996), une valeur de 31 L/Kg appara�t comme unevaleur par d�faut relativement s�re.(3) La valeur pourra �tre calcul�e � partir de l'expression suivante : Kd = foc x Koc (suivant l'hypoth�se d'uneadsorption sur la seule fraction organique du sol, du s�diment ou des mati�res en suspension, ce qui revient �n�gliger l'adsorption sur la fraction min�rale et qui conduit � majorer le transfert du sol vers l'eau ou l'air). La

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valeur de foc est issue de mesure de terrain ou par d�faut une valeur issue de la litt�rature, par exemple celle duTGD (CE, 1996), de 0,02 pour foc_sol, de 0,05 pour foc_sed, de 0,1 pour foc_mes.

2.2 Comportement

2.2.1 Dans l'eau

A partir des eaux superficielles, le benz�ne se volatilise rapidement. Le benz�ne �tantrelativement soluble, une partie du benz�ne pr�sent dans l’atmosph�re est d�pos� sur le solou dans les eaux par pr�cipitation.

2.2.2 Dans les sols

Dans les sols, le benz�ne est mobile. De par sa pression de vapeur et sa solubilit� �lev�es, lebenz�ne se volatilise � partir de la surface du sol, est entra�n� vers les eaux superficielles parruissellement et vers les eaux souterraines par lixiviation.

2.2.3 Dans l'air

Dans l’atmosph�re, le benz�ne existe sous forme gazeuse. Il est principalement d�grad� enr�agissant avec les radicaux hydroxyles form�s par r�action photochimique.

2.3 Persistance

2.3.1 D�gradation abiotique

Il n’existe pas de donn�es exp�rimentales sur l’hydrolyse du benz�ne. Cependant, l’hydrolysedu benz�ne est n�gligeable en raison de sa stabilit� chimique.

2.3.2 Biod�gradation

De nombreux essais de biod�gradation en a�robie sont disponibles pour le benz�ne, quimontrent une grande variabilit� de r�sultats. Les r�sultats d’essais suivant sont rapport�s parCE (2001).

D�gradation facile :

- 39 - 41 % de d�gradation apr�s 14 j (m�thode OCDE 301C),

- 81 - 100 % de d�gradation � la fin de la fen�tre des 10 jours lors de deux essais (m�thodeOCDE 301F),

- 4 - 88 % de d�gradation ont �t� d�termin�s dans 6 laboratoires (m�thode OCDE 301D),

- 29 % de d�gradation apr�s 20 j lors d’un essai � l’aide de boues domestiques. Cependantle m�me essai ayant �t� r�p�t� avec des boues acclimat�es, 80 % de d�gradation ont �t�observ�s apr�s 20 j.

Biod�gradabilit� inh�rente : 90 % de d�gradation apr�s 6 j (m�thode OCDE 302B).

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BENZ�NE

Essai de simulation : 42 %, 22 % et 10 % de d�gradation ont �t� observ�s apr�s 20 joursrespectivement avec l’eau d’une rivi�re, l’eau souterraine et de l’eau d’un port. Desdemi-vies de 28 et 16 jours en eau de rivi�re et eau souterraines ont ainsi pu �treestim�es.

L’ensemble de ces essais montre que la substance peut �tre consid�r�e comme facilementd�gradable, une demi-vie de 15 jours dans l’eau pouvant �tre estim�e d’apr�s la m�thodepropos�e par la CE (1996).

2.4 Bio-accumulation et m�tabolisme

2.4.1 Organismes aquatiques

Plusieurs r�sultats d'essais sont disponibles :

pour les poissons : Leuciscus idus (exposition de 3 jours) BCF < 10 (Freitag et al.,1985),

pour les mollusques : Tapes semidecussa (2-8 jours) BCF < 1 (Nunes et Benville, 1979).

La substance pr�sente un faible potentiel de bioaccumulation.

Un BCF de 13 peut �tre estim� � partir du log Kow (2,13) en utilisant une relation de typestructure-activit� quantitative (CE, 1996). Cette valeur sera retenue pr�f�rentiellement.

2.4.2 Organismes terrestres y compris les v�g�taux

Il existe des preuves de la contamination des plantes telles que le cresson et l’orge � partirdu sol (Topp et al., 1989). Une part importante de la contamination des plantes pourrait �treli�e au transfert air-feuilles.

Aucun r�sultat d'essai valide permettant de d�terminer des facteurs de bioconcentration dubenz�ne dans les plantes n'a pu �tre trouv� dans la litt�rature.

3. DONN�ES TOXICOLOGIQUES

L'ensemble des informations et des donn�es toxicologiques provient de diverses monographiespubli�es par des organismes reconnus pour la qualit� scientifique de leurs documents (OMSIPCS, 1993 ; IARC, 1987 ; ATSDR, 1987 ; CE, 2000 ; US EPA, 1998). Les r�f�rencesbibliographiques aux auteurs sont cit�es pour permettre un acc�s direct � l'informationscientifique mais n'ont g�n�ralement pas fait l'objet d'un nouvel examen critique par lesr�dacteurs de la fiche.

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3.1 Devenir dans l’organisme

�tudes chez l’homme

La voie d’exposition principale pour le benz�ne est l’inhalation. Cinquante pour cent de laquantit� inhal�e sont absorb�s (Nomiyama et Nomiyama, 1974a ; Pekari et al., 1992). Cesdonn�es chez l’homme sont concordantes avec les observations chez l’animal (Sabourin etal., 1987). Le benz�ne est facilement absorb� par voie digestive chez les esp�ces animalestest�es (rats, hamsters, souris, lapins). Il n’existe pas de donn�es chez l’homme mais il estestim� que l’absorption du benz�ne chez l’homme serait compl�te. L’absorption cutan�e estpossible (0,4 mg/cm2/h) mais demeure une source secondaire d’exposition (Maibach et Anjo,1981).

Le benz�ne est rapidement distribu� via le sang � l’ensemble de l’organisme. Du fait de sagrande lipophilie, les concentrations tissulaires seront plus �lev�es dans la moelle osseuse etdans les graisses.

Le benz�ne est �limin� sous une forme inchang�e dans les urines (1 %) et dans l’air expir�(10 � 50 %) selon l’activit� physique et l’importance du tissu adipeux. La fraction expir�eaugmente avec l’exposition du fait d’une saturation des voies m�taboliques.

La transformation m�tabolique du benz�ne est h�patique et m�dullaire. La quasi-totalit� desm�tabolites a une structure cyclique.

La premi�re �tape consiste en une hydroxylation catalys�e par le cytochrome P450 2E1conduisant � la formation d’un benz�ne-�poxyde (qui est en �quilibre avec la formeox�pine).

Trois voies m�taboliques peuvent �tre emprunt�es par cet interm�diaire tr�s �lectrophile :

R�arrangement non enzymatique du benz�ne–�poxyde en ph�nol. Le ph�nol peut�tre hydroxyl� en hydroxyquinone qui conduit � la production de p-benzoquinone oude 1,2,4-trihydroxybenz�ne. Le ph�nol peut aussi �tre hydroxyl� en cat�chol quiformera soit de la o-benzoquinone soit du 1,2,4-trihydroxybenz�ne (THB). Ce derniercompos� appara�t chez l’homme principalement form� � partir de l’hydroquinone.Tous ces m�tabolites subiront des r�actions de phase II conduisant � leur excr�tionsous forme de glucuro- et sulfo-conjugu�s, d’acide mercapturique, voire d’adduitsd’ADN.

Transformation du benz�ne-�poxyde en benz�ne-dihydrodiol sous l’action d’uneenzyme �poxyde-hydrase. Ce diol suit deux voies m�taboliques : soit la r�duction sousl’action d’une d�shydrog�nase formant le cat�chol (qui suivra les transformationsd�crites ci-dessus), soit l’ouverture en trans du cycle formant un ald�hyde, latransmuconald�hyde. Cet ald�hyde est alors oxyd� en acide trans, transmuconique�limin� dans les urines (demi-vie d’environ 6 heures).

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BENZ�NE

Conjugaison au glutathion catalys�e par une glutathion-S-�poxyde transf�rase en 1glutathionyl 2-OH-3,5 cyclohexadi�ne puis en acide S-ph�nylmercapturique en milieuacide, qui s’�limine dans les urines.

La toxicit� du benz�ne sur la moelle osseuse (d�pression de l’activit� m�dullaire et effetleuc�mog�ne) est li�e � l’action des m�tabolites. Lee et al. (1993), dans une exp�rienceobservant la relation dose-effet chez la souris de l’incorporation du fer dans les globulesrouges (pris comme �valuation de l’�rythropo��se), ont pu d�terminer les potentialit�stoxiques de chaque m�tabolique. Dans cette exp�rience, le THB n’appara�t pas toxique alorsqu’il induit l’apoptose dans des cultures cellulaires humaines.

Deux m�canismes principaux semblent sous-tendre la toxicit� du benz�ne :

L’activation m�tabolique du benz�ne en esp�ces r�actives qui peuvent se lier demani�re covalente � des macromol�cules cellulaires inhibant la synth�se de l’ARN desmacrophages, bloquant l’h�matopo��se, supprimant la synth�se prot�iqueintracellulaire. La liaison � l’ADN peut conduire � un effet mutag�ne s’exprimant parune leuc�mie.

Production de m�tabolites qui sont responsables d’un stress oxydatif qui peut alt�rerl’ADN.

�tudes chez l’animal

Chez le rat, la souris, le lapin et le hamster plus de 97 % de la dose administr�e par gavage(en pr�sence de liquide huileux pour supprimer la volatilisation dans l’estomac) sont absorb�s(Parke et Williams, 1953 ; Sabourin et al., 1987 ; Matthews, 1998). Dans les diff�rentes�tudes pratiqu�es chez l’animal l’absorption par voie cutan�e est estim�e inf�rieure � 1 %(Franz, 1984 ; Maibach et Anjo, 1981 ; Susten et al., 1985). Le coefficient d’absorptioncutan�e calcul�e est de 0,619 cm/h (Tsuruta, 1989).

Chez l’animal, le benz�ne se distribue principalement dans les tissus riches en lipides oulargement perfus�s tels que les reins, les poumons, le foie, le cerveau ou la rate (Rickert etal., 1979).

3.2 Toxicologie aigu�

�tudes chez l’homme

Les effets sur l’homme r�sultent principalement de l’inhalation du benz�ne, et lesconcentrations �lev�es entra�nent une narcose, similaire � celle observ�e pour d'autres gazanesth�siants, habituellement pr�c�d�e d’une excitation. Cette d�pression du syst�menerveux central peut s’accompagner de convulsions, et la mort r�sulte d’une d�pressionrespiratoire. L’exposition � 20 000 ppm (64 980 mg/m3) pendant 5 � 10 minutes est fatale(Flury, 1928 ; Gerarde, 1960).

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BENZ�NE

Une fibrillation ventriculaire peut survenir du fait d’une sensibilisation myocardique. Troisd�c�s sont survenus apr�s une intoxication aigu� r�sultant d’un accident industriel dans uncargo (Gist et Burg, 1997).

Dans les formes l�g�res d’intoxication, une excitation puis des troubles de la parole, desc�phal�es, des vertiges, des insomnies, des naus�es, des paresth�sies dans les mains et lespieds et de la fatigue sont rapport�s (Lauwerys, 1999).

L’inhalation de 50 � 100 ppm (162 � 325 mg/m3) pendant 30 minutes entra�ne fatigue et mauxde t�te ; 250 � 500 ppm (812 � 1 625 mg/m3) sont responsables de vertiges, c�phal�es,sensations de malaise et naus�es (Hathaway et al., 1991).

Il n’est pas constat� d’atteinte r�nale lors d’expositions accidentelles (Winek et Collom,1971).

Dans trois cas d’accidents mortels, les l�sions observ�es sont des br�lures de la face, dutronc, des membres avec h�morragies et oed�me pulmonaire (Avis et Hutton, 1993).

Lors d’expositions professionnelles � des vapeurs de benz�ne (60 ppm) pendant 3 semainesdes irritations cutan�es et des dyspn�es sont rapport�es (Midzenski et al., 1992).

La projection oculaire s’accompagne d’une sensation de br�lure avec une atteinte l�g�re ettransitoire de l’�pith�lium, rapidement r�versible (Grant, 1986).

Par voie orale la dose l�tale de 15 mL (12,99 g) habituellement cit�e ne peut �tredocument�e ; Sollmann (1957) rapporte des d�c�s avec 9 � 12 g mais les observations datentde 1861 et 1889 et n’ont pu �tre v�rifi�es. Selon Gosselin et al. (1984), la dose l�tale se situeentre 50 et 500 mg/kg.

�tudes chez l’animal

Chez le rat, la DL50 par voie orale est estim�e comme �tant sup�rieure � 810 mg/kg de poidscorporel, la mort des animaux est observ�e pour des doses de 1 870 mg/kg de poids corporelpour une exposition de 20 minutes (Cornish et Ryan, 1963), ou pour des doses sup�rieures �1 000 mg/kg de poids corporel (Smyth et al., 1962), ou pour des doses de l’ordre de5 600 mg/kg de poids corporel (Gerarde, 1960).

L’exposition au benz�ne par inhalation pendant 4 heures permet d’estimer la CL50 �44,5 g/m3 (13 700 ppm) de poids corporel chez le rat femelle (Drew et Fouts, 1974) ou �34 g/m3 (10 450 ppm) de poids corporel (Svirbely et al., 1943).

Chez le lapin et le cobaye, la DL50 par voie cutan�e est estim�e comme sup�rieure �8,260 g/kg de poids corporel (Roudabush et al., 1965).

Le benz�ne est un irritant de la peau et induit des l�sions oculaires s�v�res chez l’animal(Jacobs, 1992 ; Wolf et al., 1956 ; Smyth et al., 1962).

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BENZ�NE

3.3 Toxicologie chronique

3.3.1 Effets syst�miques

�tudes chez l’homme

De nombreuses �tudes ont mis en �vidence des effets h�motoxiques et immunotoxiques.L’atteinte de la moelle osseuse est un des tous premiers signes de la toxicit� chronique dubenz�ne : an�mie aplasique ou syndrome my�loprolif�ratif. L’an�mie aplasique peut, �voluervers un syndrome my�loprolif�ratif puis une leuc�mie. Les alt�rations des cytokinescontribuent au d�veloppement de l’an�mie aplasique et du syndrome my�loprolif�ratif. Lapr�sence d’anomalies chromosomiques semble associ�e � la survenue d’un syndromemy�loprolif�ratif, au passage an�mie aplasique vers le syndrome my�loprolif�ratif, aud�veloppement d’une leuc�mie. La plupart des effets sanguins : an�mie aplasique,pancytop�nie, thrombocytop�nie, granulop�nie, lymphop�nie et leuc�mie ont �t� associ�s �des expositions par inhalation.

Les premiers cas d’atteinte h�matologique ont �t� d�crits en 1897 par Santesson chez9 femmes : 4 sont mortes d’an�mie aplasique.

Sur 11 104 employ�s d’usines de caoutchouc expos�s � environ 200 ppm (682 mg/m3) en 1942,83 ont eu une alt�ration de leur num�ration formule sanguine et 25 une pancytop�nie (Smith,1996 ; ATSDR, 1997).

Des �tudes de cohortes plus r�centes ont �t� conduites notamment en Turquie, en Chine eten Italie. Aksoy et al. en 1971 examinent 217 hommes travaillant dans l’industrie de lachaussure (le benz�ne y est employ� depuis 1960). Le niveau d’exposition est estim� � 15 �30 ppm (49-97 mg/m3) avec de courtes expositions jusqu’� 200 ppm (682 mg/m3) en casd’utilisation d’adh�sifs au benz�ne. 21 cas de leucop�nie, 4 cas de thrombocytop�nie, 10 casde leucop�nie et thrombocytop�nie, 6 cas de pancytop�nie et 5 cas d’hyper �osinophilie ont�t� identifi�s. Dans une autre cohorte de 32 salari�s fortement expos�s (150 � 640 ppm) (487� 2 079 mg/m3) pour des dur�es variant de 4 mois � 15 ans, il est observ� chez 28 sujets desalt�rations s�v�res � type de pancytop�nie, hypoplasie ou hyperplasie m�dullaire. Huitsalari�s sont morts de pancytop�nie.

Une �tude cross-sectional a �t� conduite par Lan et al. (2004) apr�s de 250 salari�s del’industrie de la chaussure en China. Les ouvriers ont �t� expos�s au benz�ne en moyennependant 6,1 � 2,9 ans.Les sujets ont �t� regroup�s en 4 groupes correspondant aux nveauxd’exposition : 140 t�moins, 109 sujets expos�s � < 1 ppm, 110 expos�s � 1- < 10 ppm, 31expos�s � ≥ 10 ppm). Tous les types cellulaires de la lign�e blanche sont diminu�ssignificativement ainsi que le nombre de plaquettes dans le groupe le plus faiblement expos�au benz�ne ce qui correspond � une diminution d’environ 8 � 15 % par rapport au lot t�moin.Au niveau d’exposition plus �lev�s une diminution des cellules CD4+, du ratio CD4+/CD8+ etdes cellules B est mesur�. Les concentrations d’h�moglobine sont significativement diminu�espour le groupe le plus expos� au benz�ne.

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BENZ�NE

Yin et al. (1987, 1989) ont pr�sent� les r�sultats d’une �tude de cohorte r�trospectived’ouvriers expos�s au benz�ne ; 28 460 salari�s issus de 233 usines sont compar�s �28 257 t�moins. Les expositions vont de 3 � 307 ppm (10 � 998 mg/m3), la majorit� se situantdans l’intervalle 15 � 153 ppm (49 � 497 mg/m3). Il est constat� des leucop�nies et desan�mies aplasiques. La cohorte a �t� �tendue � un total de 74 828 salari�s expos�s, les plusanciens depuis 1949, compar�s � 35 805 t�moins. Neuf cas d’an�mie aplasique, 2 casd’agranulocytose, 7 cas de syndromes my�lodysplasiques sont identifi�s. Il n’y a aucuneanomalie dans le groupe contr�le (Yin et al., 1996).

Dosemeci et al. (1996) rapportent 412 cas d’anomalies (lymphop�nie et thrombocytop�nie)li�s � l’exposition de plus de 6 mois au benz�ne. Les risques relatifs pour des expositions < 5ppm (16 mg/m3), 5-19 ppm (16 � 65 mg/m3), 20-39 ppm (65 � 127 mg/m3) et > 40 ppm(130 mg/m3), sont respectivement de 1 - 2,2 - 4,7 - 7,2.

Kipen et al. (1988) ont conduit une �tude longitudinale r�trospective sur une cohorte de459 ouvriers du caoutchouc. Ils observent une corr�lation n�gative entre les concentrationsen benz�ne et le nombre de cellules sanguines de la lign�e blanche. Ces donn�es ont �t� r�-analys�es en 1993 par Cody et al., 1993 et montrent une diminution significative du nombrede globules blancs et rouges dans un groupe de 161 salari�s par comparaison aux donn�esavant exposition pour la p�riode 1946-1949. Crump (1994) a r�alis� l’�valuation del’exposition et calcul� une fourchette d’exposition de 30 � 54 ppm (97 � 175 mg/m3).Cependant les salari�s pour lesquels la surveillance r�guli�re montrait une diminution d’unedes lign�es sanguines ont �t� affect�s � des postes moins expos�s. Ceci introduit un biaisnotable dans l’�tude.

Rothman et al. (1996a, b) comparent 44 sujets m�les et femelles fortement expos�s (31 ppm(101 mg/m3) en moyenne pour 8 heures de travail) et 44 sujets t�moins appari�s. Le nombrede globules blancs, de lymphocytes, de plaquettes, de globules rouges et l’h�matocrite sontabaiss�s chez les expos�s. Dans le sous-groupe de 11 salari�s avec une valeur moyenned’exposition de 7,6 ppm (25 mg/m3) sans exposition sup�rieure � 31 ppm (101 mg/m3), seul lenombre absolu de lymphocytes �tait significativement abaiss�.

Tsai et al. (1983) examinent la mortalit� et les param�tres h�matologiques d’une cohorte de454 ouvriers m�les de raffineries. L’exposition mesur�e par des capteurs individuels est enmoyenne de 0,53 ppm (1,72 mg/m3). La dur�e d’emploi maximale est de 7,4 ans.4 pr�l�vements annuels ont �t� r�alis�s chez 303 ouvriers : tous les r�sultats sont normaux.

Collins et al. (1997) �tudient les donn�es de la surveillance du groupe industriel Monsanto.387 salari�s expos�s � une moyenne de 0,55 ppm (1,8 mg/m3) pour 8 heures de travail(variation de 0,01 ppm � 87,69 ppm (0,03 � 285 mg/m3), moins de 5 % de l’effectif d�passant2 ppm (6,5 mg/m3)) sont compar�s � 553 t�moins. Il n’est pas d�cel� de lymphop�nieconsid�r�e comme un indicateur pr�coce de la toxicit� m�dullaire du benz�ne apr�s prise encompte de l’�ge, du sexe, du tabagisme. Il n’y a pas d’augmentation du risque chez lessalari�s expos�s plus de 5 ans.

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BENZ�NE

Ces r�sultats confortent l’usage de la num�ration des lymphocytes comme test sensible dansla recherche des effets h�matotoxiques du benz�ne.

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BENZ�NE

Pays Exposition Effets critiques observ�s Auteurs

Niveau moyen sur 8 h Dur�emoyenne

Taille de lapopulation

Turquie 15-30 ppm

(49-97 mg/m3)

(pic � 210 ppm)

(682 mg/m3)

nd 217 salari�s 21 leucop�nies

4 thrombocytop�nies

10 leucop�nies etthrombocytop�nies

6 pancytop�nies

5 �osinophilies

Aksoy et al.(1971)

Turquie

150-640 ppm

(487-2 079 mg/m3)

4 mois �15 ans

32 malades Anomalies des cellulessanguines (pancytop�nie,

associ�e ou non � une aplasiem�dullaire)

Aksoy et al.(1972)

Chine (50 � 500 mg/m3)

(10 � 1 1 000 mg/m3)

nd 28 460salari�sexpos�s

28 257

salari�st�moins

leuc�mie

an�mie aplasique

Yin et al.

(1987, 1989)

Chine nd nd 74 828salari�sexpos�s

35 805salari�st�moins

9 an�mies aplasiques

2 agranulocytoses

7 syndr�mes demy�lodysplasie

Yin et al.

(1996)

Chine 75 ppm (244 mg/m3)

35-137 ppm

(114-445 mg/m3)

15-20 ppm

(49-65 mg/m3)

8 ans 264 H�maties

Leucocytes

H�moglobine

Kipen et al.

(1988 et 1989)

Chine 37-132 ppm

(118-422 mg/m3)

TWA puis <25 ppm(80 mg/m3)

nd 10 An�mie macrocytaire

H�moglobine

Leucocytes (non modifi�)

Fishbeck et al.(1978)

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BENZ�NE

Chine <5 ppm (16 mg/m3) nd 303 Leucocytes

Lymphocytes

H�maties

Plaquettes

H�moglobine

H�matocrite

Tsai et al. (1983)

Chine Moyenne de 10,5 ppm(33,6 mg/m3)

nd 70 salari�sexpos�s

21 t�moins

H�maties (non modifi�)

Leucocytes (non modifi�)

H�moglobine (non modifi�)

Hancock etMoffitt (1984)

Chine <1-10 ppm

(3-32 mg/m3)(TWA)

nd 66 salari�s 33t�moins

H�moglobine

VGM (volume globulairemoyen)

Yardley-Jones etal. (1988)

Chine 0,01 – 1,4 ppm

(0,032-4,48 mg/m3)

nd 200 salari�s268 t�moins

H�maties

Leucocytes (non modifi�)

H�moglobine (non modifi�)

Plaquettes (non modifi�)

VGM (non modifi�)

Collins et al.(1991)

Cor�e 10-20 ppm

(32-64 mg/m3)

nd 119 H�maties

Leucocytes

Chang (1972)

URSS 10-40 ppm

(32-128 mg/m3)

nd 365 salari�s Cytop�nie

Thrombocytop�nie

Doskin (1971)

URSS 1-328 ppm

(3,2-1 066 mg/m3)

nd 44 Leucocytes

Lymphocytes

Plaquettes

VGM

Rothman et al.(1996a)

URSS 1-328 ppm

(3,2-1 066 mg/m3)

nd 44 Fr�quence des mutations descellules somatiques

Rothman et al.(1996b)

URSS 1 - >400 ppm

(3,2-1 300 mg/m3)

nd 44 Risques relatifs Dosemeci et al.(1997)

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BENZ�NE

URSS Subcollectives

< 31 ppm(101 mg/m3)

(m�dian : 13,6 ppm(44 mg/m3))

nd Leucocytes

Lymphocytes

Plaquettes

URSS 1 – 20 ppm

(3,2-65 mg/m3),m�dian : 7,6 ppm

(24,7 mg/m3)

< 5 ppm (16 mg/m3)

nd Nombre de lymphocytes

Risque relatif

Dosemeci et al.(1997),

Rothman et al.(1996a),

Rothman et al.(1996b)

nd : non d�termin�

Tableau des effets h�matologiques observ�s pour des faibles niveaux d’exposition au benz�ne (d’apr�sCE, 2002)

Des effets sur le syst�me immunitaire ont �t� d�crits dans le cadre d’expositionsprofessionnelles au benz�ne. Les salari�s expos�s � des concentrations de 3 � 7 ppm (10 �23 mg/m3), ont pr�sent� une diminution des taux s�riques d’IgA et d’IgG mais les tauxs�riques d’IgM �taient faiblement augment�s. Des salari�s expos�s au benz�ne � desconcentrations inf�rieures � 30 ppm (98 mg/m3), ont montr� une augmentation de lasusceptibilit� aux allergies (OMS IPCS, 1993). Une diminution des leucocytes et d’autres�l�ments cellulaires sanguins ont �t� signal�s chez des salari�s expos�s � des concentrationsvariant entre 15 et 75 ppm (49 � 244 mg/m3).

Dans la cohorte Pliofilm (Ward et al., 1996), il est constat� chez les ouvriers une diminutiondu nombre absolu de lymphocytes corr�l�e � une augmentation de l’exposition au benz�ne ;ceci sugg�re que l’exposition au benz�ne m�me � des niveaux inf�rieurs � 5 ppm (16 mg/m3)puisse entra�ner une diminution du nombre de lymphocytes.

Rothman et al. (1996a, b) ont �galement rapport� une diminution du nombre de lymphocyteschez les salari�s chinois expos�s au benz�ne en comparaison � des salari�s non expos�s.

Les m�tabolites du benz�ne hydroquinone, cat�chol, benz�ne-quinone, 1,4-benzoquinoneprovoquent de fortes alt�rations de la prolif�ration des lymphocytes T humains par inhibitionde l’interleukine.

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BENZ�NE

�tudes chez l’animal

Concernant le syst�me h�matopo��tique, les effets observ�s varient en fonction del’esp�ce, de la souche et de la dur�e de l’exposition et du mode d’exposition continu ouintermittent. Toutes ces �tudes sont concordantes avec les donn�es humaines.

Chez la souris, quelle que soit la voie d’administration, le syst�me h�matopo��tique estl’organe cible des effets du benz�ne. Les exposition r�p�t�es induisent des alt�rations d�s lesconcentrations de 10 ppm (32 mg/m3) par inhalation (Baarson et al., 1984) ou de 25 mg/kgde poids corporel /j par voie orale (Cronkite et al., 1985).

Dans les �tudes par expositions r�it�r�es chez la souris, le benz�ne induit de mani�re dose-d�pendante des lymphocytop�nies (Baarson et al., 1984 ; Rozen et al., 1984), desleucop�nies (Aoyama, 1986) pour une exposition de 14 jours � 50 ppm, des an�mies plut�t detype macrocytaire et hypochrome (Ward et al., 1985 ; Hsieh et al., 1988b), une diminutiondes cellules souches de la moelle (Green et al., 1981a et 1981b ; Cronkite et al., 1982 ; Toftet al., 1982 ; Baarson et al., 1984 ; Seidel et al., 1989 ; Neum et al., 1992 ; Farris et al.,1997). L’alt�ration qualitative des cellules souches de la moelle osseuse semble �tre unparam�tre plus sensible que l’alt�ration quantitative dans l’identification des effets induitspar le benz�ne (Toft et al., 1982 et Gill et al., 1980).

Les �tudes chez le rat sont moins nombreuses. Des leucop�nies et des lymphop�nies ainsi quedes hypoplasies my�lo�des sont rapport�es (Ward et al., 1985). Robinson et al. (1997) ont misen �vidence l’absence de modification du nombre de cellules de la moelle osseuse maismontrent une diminution pond�rale de la rate et du thymus, du nombre de cellules de la rateet du nombre de lymphocytes T et B chez le rat expos� au benz�ne.

Le benz�ne est un d�presseur de l’immunit� cellulaire et humorale chez la souris d�sl’exposition � 10 ppm (32 mg/m3) 6 heures par jour, pendant 6 jours. Les m�mesconstatations sont faites pour des administrations de 40 mg/kg de poids corporel/jourpendant 4 semaines (Rozen et al., 1984 ; Hsieh et al., 1988b). Pour des expositions de 10, 30ou 100 ppm de benz�ne par inhalation 6 h/j, 5 j/sem. pendant 20 jours chez la souris m�leC57Bl/6, une alt�rations de la capacit� fonctionnelle des lymphocytes a �t� �valu�e aumoyen de tests pratiqu�s in vitro. Ces tests ont mis en �vidence une actionimmunod�pressive sur l’allor�activit� in vitro et une cytotoxicit� des lymphocytes spl�niques.Dans certains cas des stimulations de la r�ponse immunitaire sont rapport�es pour desexpositions par voie orale � une dose de benz�ne de 8 mg/kg de poids corporel pendant4 semaines chez la souris (Hsieh et al., 1988b). Une exposition courte � de fortes doses debenz�ne par voie orale (800 mg/kg de poids corporel pendant 3 jours) induit une activationnon sp�cifique de la r�ponse immunitaire de la moelle osseuse (Laskin et Snyder, 1989).

Par inhalation, le benz�ne induit �galement des effets neurologiques : ralentissement de latransmission de l’influx c�r�bral chez le rat et la souris (Frantik et al., 1994), diminution desr�flexes involontaires et d�clenchement d’une narcose chez le lapin (Carpenter et al., 1944).

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BENZ�NE

Chez la souris, une diminution de la puissance de d�ploiement des membres post�rieurs, destremblements (Dempster et al., 1984) ainsi qu’une narcose (Evans, 1981) ont �t� rapport�s.

Chez la souris m�le une inhalation de benz�ne 2 heures par jour, 6 jours par semaine pendant30 jours � une concentration de 0,78, 3,13 et 12,52 ppm (2,53, 10 et 41 mg/m3) induit uneaugmentation significative de la contraction des membres ant�rieurs d�s 0,78 ppm(2,53 mg/m3) puis une diminution de ces effets aux concentrations sup�rieures. Uneaugmentation de l’activit� locomotrice a �galement �t� observ�e pour la plus faibleconcentration (0,78 ppm soit 2,53 mg/m3), un retour � des valeurs proches de celles du lott�moin pour la concentration interm�diaire (3,13 ppm soit 10 mg/m3) puis une diminution deseffets pour la concentration la plus �lev�e (12,52 ppm soit 41 mg/m3). Dans cette m�me�tude, une diminution non significative de l’activit� de l’ac�tylcholinest�rase c�r�brale a �t�not�e (Li et al., 1992).

Des effets neurologiques sont observ�s chez la souris lors de l’exposition par voie orale � desdoses de 8 mg/kg de poids corporel par jour pendant 4 semaines. Il s’agit d’une augmentationdes concentrations en cat�cholamines c�r�brales et d’adr�nocorticotropine (ACTH) etcorticost�rone sanguine (Hsieh et al., 1991). Cette stimulation de l’axe hypothalamo-hypophysaire pourrait avoir une action sur le syst�me immunitaire.

Aucun effet neurologique n’est rapport� chez l’animal lors de l’exposition cutan�e (ATSDR,1997).

Aucun effet histopathologique n’est observ� au niveau du tissus h�patique dans uneexp�rience sur des rats Fischer 344 m�les et femelles lors de l’administration par la voie oralede 0, 25, 50, 100, 200, 400, ou 600 mg/kg/j de benz�ne dans l’huile de ma�s pendant 120jours ou lors de l’exposition pendant 2 ans de rat m�le � des doses comprises entre 50 et200 mg/kg/j et de rats femelles entre 25 et 100 mg/kg/j (NTP, 1986).

Effets syst�miques

SubstanceChimique

Voiesd’exposition Taux d’absorption Organe cible

En-t�te Homme Animal Principal Secondaire

Benz�ne

Inhalation

Ingestion

50 %

97 %

Syst�me

h�matopo��tique

Syst�me

h�matopo��tique

Syst�me nerveux central

et syst�me immunitaire

Syst�me immunitaire

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BENZ�NE

Cutan�e 0,4 mg/cm2/h < 1 %

(0,619mg/ cm2/h)

Irritant

3.3.2 Effets canc�rig�nes

Classification

L’Union Europ�enne

Cat�gorie 1 : substance que l’on sait �tre canc�rog�ne pour l’homme (JOCE, 2004).

CIRC – IARC

Groupe 1 : agent canc�rig�ne pour l’homme (1987).

US EPA (IRIS)

Cat�gorie A : substance canc�rig�ne pour l'homme (1998).

�tudes principales

�tudes chez l’homme

Plus de 25 �tudes ont rapport� une augmentation des taux de cancer au cours des expositionsprofessionnelles au benz�ne. La leuc�mie aigu� my�lo�de est l’affection le plus souventrapport�e dans les �tudes de cas mais l’�pid�miologie retrouve une association significativeavec les leuc�mies de tout type voire d’autres affections du tissu h�matopo��tique comme leslymphomes non hodgkiniens.

Parmi ces �tudes r�sum�es dans le tableau ci-dessous il est possible d’individualiser :

La cohorte � Pliofilm � (Infante et al., 1977 ; Rinsky et al., 1981, 1987 ; Paxton etal., 1994a,b) qui a donn� lieu � plusieurs publications. Elle inclut jusqu’�1 212 travailleurs et comprend 9 d�c�s par leuc�mie. Dans cette �tude on trouve unexc�s de 7,9 morts par leuc�mie pour 1 000 salari�s expos�s pendant 45 ans � 10 ppmde benz�ne et un exc�s de 0,5 pour 1 000 salari�s expos�s � 1 ppm. C’est cette �tudequi sert de base pour les mod�les de calcul du risque aux faibles doses. Cependant,cette �tude est critiqu�e notamment pour l’�valuation de l’exposition qui ne prendpas en compte la voie percutan�e, et aussi pour le type de mod�le dose-r�ponse pourlequel les taux de risque obtenus varient de 1 � 100.

L’�tude Wong en 1987 qui a r��valu� la mortalit� d’une cohorte de 7 676 employ�s del’industrie chimique am�ricaine ayant eu au moins 6 mois d’exposition au benz�neentre 1946 et 1975. Le risque relatif de cancer lymphopo��tique est de 3,2 etl’association entre l’exposition continue au benz�ne et la leuc�mie est fortementsignificative (il n’a pas �t� retrouv� de leuc�mie aigu� my�lo�de mais 4 leuc�mies

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BENZ�NE

lympho�de ou my�lo�de chronique). Utilisant divers index d’exposition cumul�e lesauteurs d�montrent une relation dose-r�ponse pour les cancers h�matopo��tiques etlymphatiques.

L’�tude de Yin en 1996 dont l’effectif est tr�s important (74 828 expos�s) mais moinshomog�ne.

L’�tude Schnatter et al. en 1996 � l’int�rieur d’une cohorte de travailleurs dedistribution de carburants tend � montrer que le risque de leuc�mie pour de faiblesdoses d’exposition est plus li� � la dur�e d’exposition qu’� son intensit� ou �l’exposition cumul�e. Cependant les faibles effectifs de l’�tude conduisentn�cessairement � privil�gier le crit�re � dur�e d’exposition � plut�t que � niveaud’exposition �.

L’augmentation des leuc�mies aigu�s my�lo�des est le plus fr�quemment observ�e dans lespremi�res �tudes. Les syndromes my�loprolif�ratifs sont de description plus r�cente etassoci�s � une fr�quente progression vers la leuc�mie aigu�. Il est souvent tenu compte dansles �tudes �pid�miologiques de l’ensemble des leuc�mies (� Total leucemia �).

Diff�rentes techniques de mod�lisation ont r��valu� ces �tudes dans le but d’identifier unevaleur seuil. Les r�sultats sont assez contradictoires. Compte tenu des diff�rentes donn�esdisponibles si un seuil devait �tre retenu celui-ci correspondrait � une valeur d’expositioninf�rieure � 1 ppm (3,2 mg/m3) pendant 40 ans (CE, 2000).

Population,�tude et

description

Nombre desujets �tudi�s

Morts oucas

Maladie Exposition SMR ou RR

Leuc�mie aigu� Exposition au benz�ne autravail ou � la maison

RR = 3,3

Leuc�miechronique �lymphocytes

RR = 4,1

Patients d'unh�pital fran�ais

Girard et Revol(1970)

Etude cas t�moinsdes cas de

leuc�mie de 1966� 1969 parrapport aux

patientshospitalis�s

257 cas

124 t�moins

Leuc�mie �my�locytes

RR = 1,8

Salari�s d'uneindustrie

europ�enne deP�trole

Thorpe (1974)

Etude

38 000 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

18 Leuc�mie Emploi dans des processusutilisant 1 % de benz�ne

SMR = 121

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BENZ�NE

r�trospectivechez des

employ�s descompagnies

p�troli�res etp�trochimiquesde 1962 � 1971

Salari�sd'industrie de lachaussure turque

Aksoy et al.(1974)

Etuder�trospective dessalari�s expos�sau cours de laproduction dechaussures, de

sacs � mains et deproduits d�riv�sde 1950 � 1965

28 500 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

26 An�mie aplasique

Leuc�mie aigu�

150 � 210 ppm

(487 � 682 mg/m3) pendant1 an � 28 ans

Pic : 210 � 640 ppm

(682 � 2080 mg/m3)

Moyenne : dur�e de 9,7 ans

SMR = 200

Aksoy (1994)

Poursuite del’�tude

r�trospective dessalari�s Turquesfabriquant des

chaussures(poursuivie

jusqu’en 1990)

28 500 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

59 Leuc�mie Expositions moyennes : 150� 210 ppm

(487 � 682 mg/m3)

SMR = 226

Cohorte Pliofilm

Infante et al.(1977) ; Rinsky et

al. (1981)

Etuder�trospective de

trois usinesproduisant de la

gommechlorhydrate(Pliofilm) et

expos�es de 1940� 1949. Etudepoursuivie de1950 � 1975

748 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

7 Leuc�miemy�lo�de

monocytaire

Entre les limites l�gales

(chute de 100 ppm �10 ppm)

(325 � 32,5 mg/m3)

SMR = 560

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BENZ�NE

14 Cancerslymphatiques eth�matopo��tique

SMR = 260

9

2

2

2

3

Leuc�mie Total

1-39 ppm/an

40-199 ppm/an

200-399 ppm/an

> 400 ppm/an

SMR = 337

SMR = 109

SMR = 322

SMR = 1186

SMR = 6637

15 Cancerslymphatiques eth�matopo��tique

Total SMR = 227

Rinsky et al.(1987)

Etuder�trospective dessalari�s expos�s

durant lafabrication de la

gommechlorhydrate de

1940 � 1965(p�riode �

risques : 1950-1981)

1 165 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

4

3

1

My�lomesmultiples

Total

< 40 ppm/an

> 40 ppm/an

SMR = 398

SMR = 458

SMR = 5347

3a

3

7

1

Leuc�mie bas�esur la matriced’expositon deRinsky et al.

(1987)

0-5 ppm/an

> 5-50 ppm/an

> 50-500 ppm/an

> 500 ppm/an

SMR = 197

SMR = 229

SMR = 693

SMR = 2000

Paxton et al.(1994a)

Suite de CohortPliofilm durant

1987, red�finitionde la p�riode de

risques(commen�ant en1940), analyses

gr�ce auxestimations de

trois expositionsind�pendantes

1 212 salari�smasculins

blancs

T�moins :populationg�n�rale

1

4a

6

3

Leuc�mie bas�esur la matrice

d’exposition deCrump and Allen

(1984)

0-5 ppm/an

> 5-50 ppm/an

> 50-500 ppm/an

> 500 ppm/an

SMR = 88

SMR = 325

SMR = 487

SMR : 1034

a : Ces donn�es ne prennent pas en compte le cas de mort par leuc�mie rapport� chez une femme salari�e puisque l'�tude ne porte que surles sujets de sexe masculin.

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BENZ�NE

1

2

4a

7

Leuc�mie bas�esur la matrice

d’exposition dePaustenbach et

al. (1992)

0-5 ppm/an

> 5-50 ppm/an

> 50-500 ppm/an

> 500 ppm/an

SMR = 133

SMR = 179

SMR = 280

SMR = 1186

Leuc�mie < 2 ppm (6,5 mg/m3)durant 18 mois

SMR = 200Salari�s de DowChemical

Ott et al. (1978)

Etuder�trospective dessalari�s expos�sau benz�ne de1940 � 1973

594 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

2

Leuc�mie �my�locytes

RR = 3,8

4 Leuc�mie > 0,1-35,5 ppm (0,3 �115 mg/m3)

TWA durant plus de 34 ans

SMR = 194Bond et al. (1986)

Etuder�trospective desalari�s expos�s

durant lafabrication de

r�sine chimiqueet organique de

1940 � 1982.l'�tude inclut les594 salari�s de

l’�tude de Ott etal. (1978) + 362

salari�ssuppl�mentaires

expos�s aubenz�ne

956 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

4 (5 cas) Leuc�miem�ylog�ne

Ratiod'incidence =

4,4

Salari�s duMinnesota

Linos et al. (1980)

Etude cas-t�moinsdes cas de

leuc�mie chez lesadultes de

Olmsted County,MN de 1955 �

1974

138 cas

276 t�moins

138 Leuc�mie chezdes adultes

Registre m�dical del’exposition au benz�ne

RR = 3,3

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BENZ�NE

Salari�s deraffinerie de

p�trole en U.K

Rushton etAlderson (1981)

Etude cas-t�moinssur des salari�sd’une raffineriede p�trole de1950 � 1975

36 cas

216 t�moins

36 Leuc�mie Poste de travail expos� �des basses, moyennes oufortes concentrations de

benz�ne

RR = 2,0(forte ou

moyenne /basse)

Salari�s deraffinerie de

p�trole au Texas

Tsai et al. (1983)

Etuder�trospective dessalari�s employ�s� la raffinerie US

entre 1952 et1981

454 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

0 Leuc�mie L’exposition moyenne �taitde 0,53 ppm (1,7 mg/m3)

pendant 21 ans

Salari�s del'industrieChimique

Decoufl� et al.(1983)

Etuder�trospective dessalari�s employ�s

dans une usinechimique pendantplus d’un an de1947 � 1960 et

poursuiviejusqu’en 1977

259 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

4 Cancerslymphatiques eth�matopo��tique

Non quantifi�, benz�neutilis� en grande quantit�

SMR = 377

Salari�s del'industrie

Chimique US

Wong (1987)

Etuder�trospective dessalari�s employ�s

dans 7 usineschimiques desEtats Unis et

expos�s pendantau moins 6 moisentre 1946 et

1975

3 536 salari�sexpos�s et

3 074 salari�snon-expos�s

3

5

5

5

Tous les cancerslymphatiques eth�matopo��tique(ICD8 : 200-209)

Non expos�

< 15 ppm/an

15-60 ppm/an

> 60 ppm/an

RR = 1,00

RR = 2,10

RR = 2,95

RR = 3,93

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BENZ�NE

0

2

1

3

Leuc�mie etleuc�mie

aleuc�mique

(ICD8 : 204-207)

Non expos�

< 15 ppm/an

15-60 ppm/an

> 60 ppm/an

Ind�fini

(SMR = 0,97)

(SMR = 0,78)

(SMR = 2,76)

2

5

4

4

Cancerlymphopo��tiqueNon-Hodgkinien(ICD8 : 200, 202-

207)

Non expos�

< 15 ppm/an

15-60 ppm/an

> 60 ppm/an

RR = 1,00

RR = 2,71

RR = 2;96

RR = 4;12

Leuc�mie De 2 � 345 ppm (6,5 � 1121mg/m3) (�chantillons)

SMR = 574Cohorte desalari�s chinois

Yin et al. (1987,1989)

Etuder�trospective desalari�s expos�sdans 233 usinesde peinture, dechaussures, degomme, de cuir

en Chinecompar�e � des

salari�s nonexpos�s dans 83usines fabriquantdes machines etdes v�tements

28 460 salari�s

28 257 t�moins

30

Cancer despoumons

SMR = 231

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BENZ�NE

38 Leuc�mie Estimation de 20,4 ppmdans les ann�es 50 � 11,5ppm (37,4 mg/m3) apr�s

1985

RR = 2,3

17 Lymphomesmalins

RR = 4,5

Yin et al. (1996) ;Dosemeci (1996)

Suite de l’�tuder�trospective sur

les salari�sexpos�s au

benz�ne venantde plusieursusines de 12grandes villes

chinoisescompar�e avecdes salari�s non

expos�s,exposition de1949 � 1987

74 828 salari�s

35 805 t�moins

125 Cancers de latrach�e, des

bronches et despoumons

RR = 1,4

18

11

29

Tous des cancersh�matologiques

< 40 ppm/an

40-99 ppm/an

100 ppm/an

RR = 2,2

RR = 2,9

RR = 2,7

11

8

19

Leuc�mie < 40 ppm/an

40-99 ppm/an

100 ppm/an

RR = 1,9

RR = 3,1

RR = 2,7

6

1

9

Lymphomes Non-Hodgkinien

< 40 ppm/an

40-99 ppm/an

100 ppm/an

RR = 3,3

RR = 1,1

RR = 3,5

5

5

11

Leuc�mie aigu�non-lymphatique

< 40 ppm/an

40-99 ppm/an

100 ppm/an

RR = 1,9

RR = 4,3

RR = 3,6

Hayes et al.(1997)1

Suite de l’�tuder�trospective dessalari�s expos�sau benz�ne dansplusieurs usinesdans 12 villes de

Chine relative auxsalari�s non

expos�s

74 828 salari�s

25 805 t�moins

7

7

14

Combinaison dessyndromes de

my�lodysblastiqueet de leuc�mie

aigu� non-lymphatique

< 40 ppm/an

40-99 ppm/an

100 ppm/an

RR = 2,7

RR = 6,0

RR = 4,4

1 Rapports et d�tails suppl�mentaires dans Dosemeci et al., (1994) ; Li et al., (1994) ; Travis et al.,(1994) ; Yin et al.,(1994) ; Rothman et al., (1996) and Yin et al.,(1996)

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BENZ�NE

10

4

8

Combinaison dessyndromes de

my�lodysblasti-que et de

leuc�mie aigu�non-lymphatique

Exposition constante < 10,10-24, 25 ppm

RR = 3,2

RR = 5,1

SMR = 7,1

Salari�s Europ�ende l'industrie de

la chaussure

Paci et al. (1989)

Etuderetrospective des

salari�s �Florence,

employ�s de 1939� 1984.

1 008 salari�s

1 005 salari�es

4

6

An�miesaplasiques(hommes

Leuc�mie(hommes)

Niveaux d'exposition nonrapport�s, exposition de +

de 29 ans

SMR = 1566

SMR = 400

Leuc�mie(anglais)

Leuc�mie(italiens)

Niveaux d'exposition nonrapport�s, estim�s de 25 �

600 ppm

(91 � 1950 mg/m3) pour lesitaliens, les valeurs ne sont

pas connues

SMR = 89

SMR = 214

Fu et al. (1996)

Etuder�trospective quireprend les 1 005hommes et 1 008femmes salari�sde Paci et al.,(1989) durant1990 ainsi que

5 029 fabriquantshommes de

chaussures et debottes en

Angleterre etexpos� de 1939 �1982 ainsi qu'en

1991

5 029 anglais

2 008 italiens

T�moins :populationg�n�rale

16

8

Cancer du nez(anglais)

Cancer du nez(italiens)

SMR = 741

SMR = 909

Salari�sScandinaves deStation Service

Jakobsson et al.(1993)

Etuder�trospective

dans les stationsservices de Su�de1970 et de 1971-

1984, les registresdes cancers

Environ 9 000hommes

10 Leuc�miemy�lo�de aigu�

Bas� sur la litt�rature 0,3 �2,4 ppm (0,97 � 7,8 mg/m3)

RR = 3,6

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BENZ�NE

Lynge et al.(1997)

Etuderetrospective

dans les stationsservices du

Danemark, deNorv�ge, de

Finlande et deSu�de en 1970 etles registres descancers pour les20 ans suivant

19 000 hommes 28

13

12

Leuc�mie

Leuc�miemy�lo�de aigu�

Cancer nasal

Bas� sur la litt�rature 0,15� 0,3 ppm ( 0,49 � 1

mg/m3)

SIR = 0,9

SIR = 1,3

SIR = 3,5

Salari�s de ladistribution de

l'essence

Schnatter et al.(1996)

Etude cas-t�moinsde survenue descancers chez des

salari�stravaillant dans la

distribution dep�trole au Canada

14 cas

55 t�moins

3

8

3

Leuc�mie 0-0,22 ppm/an

0,23-5,49 ppm/an

5,50-219,8 ppm/an

OR = 1,0

OR = 4,37

OR = 0,92

Rushton etRomaniuk (1997)

Etude cas-t�moinssur 23000 salari�sdu Royaume Uni

91 cas

364 t�moins

22

47

20

1

Leuc�mie < 0,45 ppm/an

0,45-4,49 ppm/an

4,5-44,9 ppm//an

45 ppm/an

OR = 0,1

OR = 1,42

OR = 2,48

OR = 1,35

Monsato ChemicalWorkers

Ireland et al.(1997)

Etude salari�sd’usines

chimiques auxEtats Unis ayantun faible degr�d’exposition au

benz�ne

4 127 salari�s

T�moins :populationg�n�rale

5

2

0

3

3

Leuc�mie

My�lomesmultiples

0 ppm/an

0,5 ppm/an

3,5 ppm/an

12 ppm/an

SMR = 1,1

SMR = 2,5

SMR = 0,0

SMR = 4,6

SMR = 2,3

SMR : Ratio de mortalit� standardis�,RR = risque relatif

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BENZ�NE

�tudes chez l’animal

De nombreuses �tudes ont mis en �vidence le pouvoir canc�rig�ne du benz�ne chez l’animalpour des expositions r�alis�es par voie orale ou par inhalation.

Les organes cibles sont le syst�me h�matopo��tique et les tissus d’origine �pith�liale. Lorsd’exposition par inhalation, les tumeurs le plus souvent rencontr�es sont celles du syst�meh�matopo��tique et plus particuli�rement les lymphomes. Chez la souris, ce sont leslymphocytes qui sont le plus souvent atteints (Snyder et al., 1980 ; Farris et al., 1993 ; NTP,1986 ; Cronkite et al., 1984 et Cronkite et al., 1985). Cependant Snyder et al. (1988) n’ontpas clairement mis en �vidence d’augmentation des cancers lymphatiques.

Chez le rat, la survenue de lymphomes n’est pas aussi clairement �tablie que chez la sourislors de l’exposition au benz�ne. Lors de l’administration de benz�ne par voie orale pendant2 ans chez le rat Fischer 344 il n’a pas �t� montr� d’augmentation de l’incidence des tumeursdu syst�me lymphatique (NTP, 1986). En revanche une augmentation de ce type de tumeur a�t� observ�e chez la femelle Sprague Dawley et le m�le et la femelle Wistar (Maltoni et al.,1989). Une augmentation des leuc�mies est rapport�e chez les rats Sprague Dawley et Wistar(Maltoni et al., 1989).

Dans les �tudes de canc�rogen�se par voie orale, l’exposition au benz�ne induit led�veloppement de tumeurs localis�es dans plusieurs organes. Dans le cas d’�tudes decanc�rog�n�se par inhalation, le nombre d’organes d�veloppant des tumeurs est moinsimportant. De fa�on g�n�rale, la majorit� des tumeurs rencontr�es en dehors du syst�meh�matopo��tique est d’origine �pith�liale.

Ainsi, par inhalation et par voie orale chez la souris, le benz�ne induit une augmentation destumeurs de la glande de Zymbal (Snyder et al., 1988 ; Cronkite et al., 1984 ; Cronkite et al.,1985 ; Farris et al., 1993 ; NTP, 1986 ; Maltoni et al., 1989), des poumons (Snyder et al.,1988 ; Farris et al., 1993 ; NTP, 1986 ; Maltoni et al., 1989), de la glande d’Harder (NTP,1986), de la glande pr�puciale (Farris et al., 1993 ; NTP, 1986), de l’estomac (Farris et al.,1993 ; NTP, 1986), de la glande mammaire (NTP, 1986 ; Maltoni et al., 1989) et du foie(Maltoni et al., 1989). De plus, une augmentation des tumeurs des ovaires est rapport�e lorsde l’exposition au benz�ne (Cronkite et al., 1984 ; Cronkite et al., 1985 ; NTP, 1986).

Par inhalation et par voie orale chez le rat, le benz�ne induit une augmentation des tumeursde la glande de Zymbal (NTP, 1986 ; Maltoni et al., 1989), de la cavit� orale (NTP, 1986 ;Maltoni et al., 1989), de l’estomac (Maltoni et al., 1989), de la cavit� nasale (Maltoni et al.,1989) et de la peau (NTP, 1986 ; Maltoni et al., 1989).

Caract�re g�notoxique : Le benz�ne a �t� examin� par l’Union Europ�enne et a �t� class�mutag�ne cat�gorie 2 (JOCE, 2004).

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BENZ�NE

3.3.3 Effets sur la reproduction et le d�veloppement

Classification par l’Union Europ�enne : non class� (JOCE, 2004).

�tudes chez l’homme

Le benz�ne passe la barri�re placentaire et est retrouv� dans la moelle osseuse du fœtus �des niveaux sup�rieurs ou �gaux � ceux mesur�s chez la m�re expos�e par inhalation (Dowtyet al., 1976).

Dans une �tude cas t�moins de 669 enfants pr�sentant de s�rieuses anomalies cong�nitales,aucune association n’est trouv�e avec la consommation d’eau contenant plus de 1 ppb debenz�ne durant le premier trimestre de la grossesse (Bove et al., 1995).

En 1997, Croen et al. retrouvent une association entre le lieu de r�sidence de la m�re prochede d�charges contenant du benz�ne et 517 enfants pr�sentant des anomalies du tube neural(odds ratio de 2,5). Une augmentation de la fr�quence des avortements spontan�s estconstat�e chez 485 femmes expos�es professionnellement au benz�ne durant le premiertrimestre (Xu et al., 1998). D’autres �tudes ne retrouvent pas ces anomalies (Axelson et al.,1983 ; Taskinen et al., 1994).

Cependant, les effets par inhalation du benz�ne sur la reproduction (Mukhametova etVozovaya, 1972 ; Stucker et al., 1994 ; Vara et Kinnunen, 1946 ; Michon, 1965) et led�veloppement (Budnick et al., 1984 ; Goldman et al., 1985 ; Health, 1983 ; Olsen, 1983 ;Forni et al., 1971 ; Funes-Cravioto et al.; 1977) ne sont pas suffisants pour �tablir unerelation causale.

�tudes chez l’animal

Plusieurs auteurs ont cherch� � mettre en �vidence un effet du benz�ne sur la fonction dereproduction m�le et femelle chez l’animal expos� par inhalation (Kuna et al., 1992 ;Gofmekler, 1968 ; Ward et al., 1985 ; Wolf et al., 1956 ; Ungvary et Tatrai, 1985). Cesdiff�rentes �tudes ont permis de d�terminer un NOAEL (lors d’une exposition intermittentepar inhalation) compris entre 30 ppm (97 mg/m3) chez les souris m�les et femelles (Ward etal., 1985) et 300 ppm (975 mg/m3) chez le rat femelle (Kuna et al., 1992).

L’exposition au benz�ne par voie orale du rat et de la souris ne r�v�le pas d’effet toxique surla fonction de reproduction du m�le et de la femelle apr�s 17 semaines pour des expositionsau benz�ne pouvant atteindre jusqu’� 600 mg/kg/j (NTP, 1986). Cependant, apr�s 2 ansd’exposition pour des doses comprises entre 25 et 100 mg/kg/j des polypes sont retrouv�s auniveau de l’endom�tre chez le rat femelle, des l�sions ovariennes chez la souris femelle ainsique des l�sions au niveau du pr�puce chez la souris m�le (NTP, 1986).

Diff�rentes �tudes r�alis�es lors de l’exposition par inhalation chez diff�rentes esp�cesanimales ont montr� que des effets foetotoxiques �taient observ�s pour des concentrationssup�rieures ou �gales � 47 ppm (153 mg/m3). Ces effets correspondent � une diminution dupoids du fœtus et/ou de la taille du squelette (Coate et al., 1984 ; Green et al., 1978 ; Kuna

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BENZ�NE

et Knapp, 1981 ; Murray et al., 1979 ; Tatrai et al., 1980a, 1980b ; Ungvary et Tatrai, 1985 ;Seidenberg et al., 1986). Le benz�ne n’a pas d’action t�ratog�ne sp�cifique ; la foetotoxicit�observ�e pour des expositions � des concentrations �lev�es serait li�e � une toxicit�maternelle.

Ces effets ne sont pas retrouv�s pour des expositions intermittentes par inhalation � defaibles concentrations de l’ordre de 10 � 40 ppm (32 et 130 mg/m3)(Kuna et Knapp, 1981 ;Kuna et al., 1992 ; Coate et al., 1984). Par ailleurs des modifications h�matopo��tiques sub-cliniques pour des concentrations proches de 20 ppm (65 mg/m3) ont �t� rapport�es (Keller etSnyder 1986 , 1988).

Les rares �tudes r�alis�es par voie orale montrent que le benz�ne pr�senterait un effetembryotoxique chez la souris pour des expositions par gavage � des doses de 1 300 mg/kg/jdu 8�me au 12�me jour de la gestation (Seidenberg et al., 1986). Une autre �tude pratiqu�echez le rat pour des expositions � 0, 50, 250, 500 ou 1 000 mg/kg/j du 6�me au 15�me jour de lagestation ne montre pas d’anomalie de d�veloppement lors du sacrifice pratiqu� au 20�me jourde la gestation (Erexson et al., 1986).

3.4 Valeurs toxicologiques de r�f�renceUne Valeur Toxicologique de R�f�rence (VTR) �tablit la relation entre une dose externed'exposition � une substance dangereuse et la survenue d'un effet n�faste. Les valeurstoxicologiques de r�f�rence proviennent de diff�rents organismes dont la notori�t�internationale est variable.

L'INERIS pr�sente en premi�re approche les VTR publi�es par l'ATSDR, l'US EPA et l'OMS. Enseconde approche, les VTR publi�es par d'autres organismes, notamment Sant� Canada, leRIVM et l'OEHHA, peuvent �tre retenues pour la discussion si des valeurs existent.

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BENZ�NE

3.4.1 Valeurs toxicologiques de r�f�rence de l'ATSDR, l'US EPA et l'OMS

Valeurs toxicologiques de r�f�rence pour des effets avec seuil

Source Voie d’expositionFacteur

d’incertitudeutilis�

Valeur de r�f�rence Ann�ed’�valuation

ATSDR Inhalation (aigu�) 300 MRL = 0,05 ppm (0,17 mg/m3) 1997

ATSDR Inhalation (sub-chronique) 90 MRL = 0,004 ppm (0,013 mg/m3) 1997

ATSDR Inhalation (aigu�) 300 Draft MRL = 0,009 ppm 2005

ATSDR Inhalation (sub-chronique) 300 Draft MRL = 0,006 ppm 2005

ATSDR Inhalation (chronique) 10 Draft MRL = 0,003 ppm 2005

US EPA Inhalation 300 RfC = 3.10-2 mg/m3 2003

US EPA Orale 300 RfD = 4.10-3 mg/kg/j 2003

Valeurs toxicologiques de r�f�rence pour des effets sans seuil

Source Voie d’exposition Valeur de r�f�rence Ann�ed’�valuation

US EPA Orale ERUo entre 1,5 et 5,5.10-2 (mg/kg/j)-1 2000

US EPA Inhalation ERUi = entre 2,2 et 7,8.10-6(�g/m3)-1 1998

OMS Inhalation ERUi = 6.10-6 (�g/m3)-1 2000

Justification scientifique des valeurs toxicologiques de r�f�rence

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BENZ�NE

L’ATSDR propose un MRL de 0,05 ppm (0,17 mg/m3) pour une exposition aigu� parinhalation (1997).

Cette valeur est �tablie � partir d’une �tude exp�rimentale r�alis�e par inhalation, 6 heurespar jour, pendant 6 jours chez la souris (Rozen et al., 1984). Cette �tude a permis de d�finirun LOAEL de 10 ppm (32 mg/m3) pour la diminution de la prolif�ration lymphocytaire apr�sune stimulation par des mitog�nes.

Facteurs d’incertitude : un facteur d’incertitude de 300 est appliqu�. Celui-ci correspond �un facteur de 10 car cette valeur est �tablie � partir d’un LOAEL, un facteur de 3 pourl’extrapolation des donn�es de l’animal � l’homme et un facteur de 10 pour la variabilit� ausein de l’esp�ce humaine.

L’ATSDR propose un MRL de 0,004 ppm (0,013 mg/m3) pour une exposition interm�diairepar inhalation (1997).

Cette valeur est �tablie � partir d’une �tude exp�rimentale r�alis�e par inhalation pendant2 heures par jour, 6 jours par semaine pendant 30 jours chez la souris (Li et al., 1992). Cette�tude a permis de d�finir un LOAEL de 0,78 ppm (2,53 mg/m3) pour l’apparition des effetsneurologiques.

Facteurs d’incertitude : un facteur d’incertitude de 90 est appliqu�. Celui-ci correspond �un facteur de 3 car cette valeur est �tablie � partir d’un LOAEL, d’un facteur de 3 pourl’extrapolation des donn�es de l’animal � l’homme et d’un facteur de 10 pour la variabilit�au sein de l’esp�ce humaine.

L’ATSDR propose un MRL draft de 0,009 ppm pour une exposition aigu� par inhalation(2005).

Cette valeur est �tablie � partir d’une �tude exp�rimentale r�alis�e par inhalation pendant6 heures par jour, pendant 6 jours chez la souris C57BL/6J (Rozen et al., 1984). Cette �tude apermis de d�finir un LOAEL de 10,2 ppm (32 mg/m3) pour la diminution de la prolif�rationlymphocytaire apr�s une stimulation par des mitog�nes. La concentration a �t� ajust�e pourune journ�e continue d’exposition (6/24).

Facteurs d’incertitude : un facteur d’incertitude de 300 est appliqu�. Celui-ci correspond �un facteur de 10 car cette valeur est �tablie � partir d’un LOAEL, un facteur de 3 pourl’extrapolation des donn�es de l’animal � l’homme et un facteur de 10 pour la variabilit� ausein de l’esp�ce humaine.

Calcul : 10,2 x (6/24) /300 = 0,0085 ppm

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BENZ�NE

L’ATSDR propose un MRL draft de 0,006 ppm pour une exposition interm�diaire parinhalation (2005).

Cette valeur est �tablie � partir d’une �tude exp�rimentale r�alis�e par inhalation pendant6 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 20 jours chez la souris male C57BL/6(Rosenthal et al., 1987). Cette �tude a permis de d�finir un LOAEL de 10 ppm pour uner�action lymphocytaire significativement retard�e. Un ajustement d’exposition a �t� r�alis�pour ramener � une exposition continue (5j/7j) (6h/24h).

Facteurs d’incertitude : un facteur d’incertitude de 300 est appliqu�. Celui-ci correspond �un facteur de 10 car cette valeur est �tablie � partir d’un LOAEL, un facteur de 3 pourl’extrapolation des donn�es de l’animal � l’homme et un facteur de 10 pour la variabilit� ausein de l’esp�ce humaine.

Calcul : 10 x (5/7) x (6/24) / 300 = 0,0059 (arrondi � 0,006)

L’ATSDR propose un MRL draft de 0,003 ppm pour une exposition chronique parinhalation (2005).

Cette valeur est �tablie � partir d’une �tude �pid�miologique r�alis�e chez 250 salari�s del’industrie de la chaussure en Chine (Lan et al., 2004). Cette �tude a permis de d�finir unBMCL0,25sd de 0,10 ppm pour une diminution significativement du nombre de cellules B. Unajustement d’exposition a �t� r�alis� pour ramener � une exposition continue (6 j/7 j)(8 h/24 h).

Facteurs d’incertitude : un facteur d’incertitude de 10 est appliqu� pour tenir compte de lavariabilit� au sein de l’esp�ce humaine.

Calcul : 0,10 x (6/7) x (8/24) / 10 = 0,0028 (arrondi � 0,003)

L'US EPA (IRIS) propose une RfC de 3.10-2 mg/m3 pour une exposition chronique parinhalation (2003).

Cette valeur a �t� �tablie � partir d'une �tude �pid�miologique r�alis�e sur 44 travailleurs(dont 21 femmes) de Shanga� expos�s au benz�ne par inhalation (Rothman et al., 1996b).L'exposition au benz�ne a �t� mesur�e par des badges individuels, port�s durant 5 jours et�galement en analysant les m�tabolites urinaires du benz�ne. L'exposition "historique" aubenz�ne a �t� evalu�e via le parcours professionnel des individus. La dur�e d'expositionmoyenne au benz�ne �tait de 6,3 ans. L'exposition moyenne au benz�ne sur 8 heures �tait de31 ppm. Les travailleurs ont �t� r�partis en deux groupes : un groupe expos� � moins de 31ppm (22 personnes, exposition moyenne : 13,6 ppm) et un groupe expos� � plus de 31 ppm(22 personnes, exposition moyenne : 91,9 ppm). Six param�tres sanguins ont �t� �valu�s :nombre d'h�maties, de leucocytes, de lymphocytes, de plaquettes, h�matocrite et volumecorpusculaire moyen (MCV). Tous ces param�tres ont �t� diminu�s (sauf MCV augment�) chez

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BENZ�NE

les travailleurs fortement expos�s. Dans le groupe faiblement expos�, seul le nombre delymphocyte a �t� significativement diminu�.

Une mod�lisation des donn�es de comptage lymphocytaire a abouti � une dose rep�re (BMC)de 13,7 ppm (sur 8 heures) avec une limite inf�rieure � 95 % de 7,2 ppm soit 23 mg/m3

(BMCL). Cette dose, qui entra�ne une variation dans le nombre de lymphocytes �gale � l'�cart-type de la moyenne des t�moins, a permis de d�finir une RfC de 3.10-2 mg/m3.

Facteurs d’incertitude : un facteur 300 a �t� appliqu�. Un facteur 3 pour l'utilisation d'uneBMCL au lieu d'un NOAEL, un facteur 10 pour la variabilit� au sein de la population humaine,un facteur 3 pour l'extrapolation d'une dur�e subchronique d'exposition (< 7 ans) � une dur�echronique et un facteur 3 pour le manque de donn�es sur les effets du benz�ne sur lareproduction et le d�veloppement (arrondi � 300).

Calcul : 23 mg/m3 x 10 m3 / 20 m3 x 5 /7 j x 1/300 = 0,027 mg/m3 (arrondi � 0,03 mg/m3)

L'US EPA (IRIS) propose une RfD de 4.10-3 mg/kg/j pour une exposition chronique par voieorale (2003).

Cette valeur est bas�e sur une extrapolation voie-�-voie de la dose rep�re mod�lis�e � partirde l'�tude de Rothman et al. (1996b) (voir explications de la RfC). La BMCL, �gale �8,2 mg/m3 (apr�s ajustement pour une exposition continue) a servi � calculer une RfD de4.10-3 mg/kg/j, en se basant sur un taux d'absorption de 50 % par inhalation, et de 100 % parvoie orale.

Facteurs d’incertitude : Les m�mes facteurs d'incertitude que pour la RfC ont �t� appliqu�s.

Calcul : 8,2 mg/m3 x 20 m3/j x 0,5/70 kg x 1/300 = 4.10-3 mg/kg/j

L’US EPA (IRIS) a �tabli un ERUo entre 1,5 et 5,5.10-2 (mg/kg/j)-1 pour une exposition parvoie orale (2000).

Cette valeur est extrapol�e � partir de la relation dose-effet lors d’une exposition parinhalation. Le taux d’absorption par inhalation est estim� � 50 % de celui de la voie orale.Cette estimation du taux d’absorption est effectu�e � partir de nombreuses donn�es d’�tudesr�alis�es chez l’homme ou l’animal principalement celles utilis�es pour l’�tablissement del’ERUi � savoir les �tudes �pid�miologiques r�alis�es en milieu professionnel lors d’expositionpar inhalation � des vapeurs de benz�ne (Rinsky et al., 1981, 1987).

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BENZ�NE

L’US EPA (IRIS) a �tabli un ERUi de entre 2,2 et 7,8.10-6(�g/m3)-1 pour une exposition parinhalation (1998).

Cette valeur a �t� �tablie � partir d’�tudes �pid�miologiques portant sur la survenue deleuc�mies lors d’exposition professionnelles par inhalation � des vapeurs de benz�ne (Rinskyet al., 1981, 1987 ; Ott et al., 1978 ; Wong, 1987).

L’OMS propose une valeur d’ERUi de 6.10-6 (�g/m3)-1 (2000).

Cette valeur a �t� retenue par le conseil sup�rieur d’hygi�ne publique de France dans lecadre de la directive relative � la pollution de l'air ambiant (1997). Il s’agit de la valeurretenue par la directive de la qualit� de l’air et confirm�e en 2000 par l’OMS.

3.4.2 Valeurs toxicologiques de r�f�rence de Sant� Canada, du RIVM et de l'OEHHA

Valeurs toxicologiques de r�f�rence pour des effets avec seuil

Source Voied’exposition

Facteurd’incertitude

utilis�Valeur de r�f�rence Ann�e

d’�valuation

OEHHA Inhalation 10 REL = 0,06 mg/m3 (chronique) 2003

Valeurs toxicologiques de r�f�rence pour des effets sans seuil

Source Voie d’exposition Valeur de r�f�rence Ann�ed’�valuation

Sant� Canada Inhalation CT0,05 = 15 mg/m3 1991

RIVMInhalation

Orale

CRinhal = 2.10-2 mg/m3

CRoral = 3,3.10-3 mg/kg/j

2001

2001

OEHHA Inhalation ERUi = 2,9.10-5 (�g/m3)-1 2002

Justification scientifique des valeurs toxicologiques de r�f�rence

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BENZ�NE

L’OEHHA propose un REL de 0,06 mg/m3 pour une exposition chronique par inhalation(2003).

Cette valeur a �t� �tablie � partir d'une �tude �pid�miologique sur une cohorte de303 travailleurs expos�s au benz�ne durant 1 � 21 ans dans une raffinerie de 1952 � 1978(Tsai et al., 1983). Les expositions au benz�ne ont �t� d�termin�es par des analyseursindividuels. Aucun effet n'a �t� not� sur les param�tres sanguins, pour une concentrationmoyenne dans l'air ambiant de 0,53 ppm. Bien que l'exposition moyenne ne soit que de7,4 ans, l'exposition a �t� consid�r�e comme chronique car 32 % des travailleurs �taientexpos�s depuis plus de 10 ans. L'exposition moyenne des travailleurs a �t� estim�e �0,19 ppm.

Facteurs d’incertitude : un facteur 10 a �t� appliqu� pour la variabilit� au sein de lapopulation.

Calcul : 0,19 ppm x 1/10 = 0,019 ppm (0,06 mg/m3)

Sant� Canada propose une CT0,05 de 15 mg/m3 pour une exposition par inhalation (1991).

Cette valeur a �t� �tablie � partir d’une �tude �pid�miologique r�alis�e sur une cohorte de1 165 travailleurs du Pliofilm expos�s au benz�ne, ce dernier �tant le seul solvanth�matotoxique pr�sent sur le lieu de travail (Rinsky et al., 1987). Compar� aux tauxnationaux, une augmentation significative des d�c�s dus � tous les types de n�oplasmeslymphatiques et h�matopo��tiques (rapport observ�/attendu = 15/6,6) ainsi que des d�c�sdus � la leuc�mie (rapport observ�/attendu = 9/2,66) ont �t� observ�s.

Pour le calcul de la CT0,05, Sant� Canada s'est bas� sur l'estimation de l'exposition destravailleurs de Crump et Allen (1984). A l'aide d'un mod�le math�matique, la valeur calcul�ede la CT0,05 a �t� d�termin�e � 14,7 mg/m3.

En divisant cette valeur par 5 000, on obtient une concentration dans l'air de 3.10-3 mg/m3,qui repr�sente un risque canc�rig�ne de 1 sur 100 000.

Le RIVM propose un CRinhal de 2.10-2 mg/m3 pour une exposition par inhalation (Baars etal., 2001).

Cette concentration dans l'air correspond � un exc�s de risque canc�rog�ne de 1.10-4 pour uneexposition continue durant toute la vie. Elle correspond � la limite inf�rieure de l'estimationdu risque canc�rog�ne issu du groupe de travail de l'Union Europ�enne ((CE, 1999). Cettevaleur est aussi consid�r�e comme protectrice pour les effets h�matotoxiques du benz�ne.

Selon le RIVM, la fiabilit� de cette valeur est �lev�e.

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BENZ�NE

Le RIVM propose un CRoral provisoire de 3,3.10-3 mg/kg/j (1999) pour une exposition parvoie orale (Baars et al., 2001).

Cette concentration correspond � un exc�s de risque canc�rog�ne de 1.10-4 pour uneexposition continue durant toute la vie. En appliquant une extrapolation voie-�-voie, il a �t�estim� que la valeur de 2.10-2 mg/m3 correspondait � une absorption par voie orale de

3,3.10-3 mg/kg (en consid�rant 50 % d'absorption par inhalation et 100 % d'absorption parvoie orale). Par analogie avec l'exposition par inhalation, le RIVM consid�re que cette valeurprot�ge �galement la population contre les effets non canc�rog�nes du benz�ne.

Selon le RIVM, la fiabilit� de cette valeur est moyenne, en raison de l'extrapolation voie-�-voie. Pour cette m�me raison, cette valeur est consid�r�e comme provisoire.

L’OEHHA propose un ERUi de 2,9.10-5 (�g/m3)-1 (2002).

Cette valeur a �t� �tablie � partir d’�tudes �pid�miologiques portant sur la survenue deleuc�mies lors d’expositions professionnelles par inhalation � des vapeurs de benz�ne et � des�tudes de canc�rog�n�se ep�rimentales chez l'animal (CDHS, 1998).

4. DONN�ES �COTOXICOLOGIQUES

L'objectif de ce document est d'estimer les effets � long terme sur la faune et la flore, lesr�sultats n�cessaires � cette �valuation sont pr�sent�s. Lorsqu'un nombre suffisant der�sultats d'�cotoxicit� chronique est disponible, les r�sultats d'�cotoxicit� aigu� ne sont pasfournis. Lorsque l'�cotoxicit� chronique n’est pas suffisamment connue, les r�sultatsd'�cotoxicit� aigu� sont pr�sent�s et peuvent servir de base pour l'extrapolation des effets �long terme.

4.1 Param�tres d’�cotoxicit� aigu�

4.1.1 Organismes aquatiques

Organisme Esp�ce D/M* Crit�re d’effet Valeur (mg/L) R�f�rence

Algues Selenastrum capricornutum D CE50 (72 h) 29 Galassi et al., 1988

Invert�br�s

Daphnia magna

Artemia salina

Palaemonetes pugio

D

M

M

CE50 (48 h)

CL50 (48 h)

CL50 (96 h)

10

20

27

Janssen et Persoone, 1993

Price et al., 1974

Tatem et al., 1978

PoissonsOncorhynchus mykiss

Morone saxatilis

D

M

CL50 (96 h)

CL50 (96 h)

5,3

9,6

DeGraeve et al., 1982

Meyerhoff, 1975D : organisme d’eau douce ; M : organisme marin

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BENZ�NE

Algues

L’essai avec Selenastrum capricornutum a �t� r�alis� en syst�me clos et les concentrationsont �t� suivies analytiquement.

Invert�br�s

Aucun dosage n'a �t� effectu� au cours de l’essai sur Daphnia magna mais l’essai a �t� r�alis�en r�cipients ferm�s pour limiter la volatilit� de la substance. La validit� des essais surinvert�br�s marins n’a pas pu �tre �tablie, faute d’informations pr�cises. Les r�sultats sontcependant coh�rents avec ceux trouv�s pour Daphnia magna.

Poissons

Les essais poissons retenus sont des essais qui ont �t� valid�s car prenant en compte lavolatilit� de la substance par des dosages r�guliers ainsi que par la mise en œuvre d'unrenouvellement continu du milieu. De nombreux autres r�sultats sont disponibles quiconfirment les r�sultats ci-dessus. Aucune diff�rence significative entre organismes d’eauxdouces et organismes marins n’a pu �tre observ�e.

S�diments

Aucun r�sultat avec des organismes benthiques n’est disponible.

4.1.2 Organismes terrestres

Aucun r�sultat d’essai valide n’est disponible pour le compartiment terrestre.

4.2 Param�tres d’�cotoxicit� chronique

4.2.1 Organismes aquatiques

Esp�ce Crit�re d’effet Valeur (mg/L) CV* R�f�rence

Algues Selenastrumcapricornutum

CE10 (72 h)b**

CE10 (72 h)c

8,3

34

VTNO, 2000

Micro-crustac�s Ceriodaphnia dubia NOEC (7 j) 3 V Niederlehner et al., 1998

Poissons Pimephales promelas NOEC (32 j) 0,8 V Russom et Broderius, 1991

*CV: crit�re de validit�; V: valide; N: non valide** b : biomasse, c : taux de croissance

Invert�br�s

Les r�sultats obtenus avec Ceriodaphnia dubia sont bas�s sur des concentrations mesur�es.

Poissons

L’essai rapport� ci-dessus a �t� r�alis� en syst�me dynamique avec suivi analytique desconcentrations et est donc consid�r� comme valide.

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BENZ�NE

D’autres essais sur le poisson Oncorhynchus mykiss et les amphibiens Rana pipiens etAmbystoma gracile ont �t� rapport�s par Black et al. (1982) mais ne sont pas consid�r�scomme valides car ils n’ont jamais pu �tre reproduits.

S�diments

Aucun r�sultat avec des organismes benthiques n’est disponible.

4.2.2 Organismes terrestres

Aucun r�sultat d’essai valide n’est disponible pour le compartiment terrestre.

5. VALEURS SANITAIRES ET ENVIRONNEMENTALES

5.1 �tiquetage – Milieu de travailFrance

Arr�t� du 20 avril 1994 relatif � la d�claration, la classification, l’emballage et l’�tiquetagedes substances chimiques compl�t� jusqu’� la directive europ�enne 2004/73/CE de laCommission du 29 avril 2004 portant la 29� adaptation au progr�s technique de la directive67/548/CEE.

Indication(s) de danger : F, T

Phrases de risque : R 45 - 46 - 11 - 36/38 - 48/23/24/25 - 65

Conseils de prudence : S 53 - 45

5.2 Nomenclature Installations class�es (IC) - FranceD�cret n�53-578 du 20 mai 1953 modifi� relatif � la nomenclature des installations class�espour la protection de l’environnement mise � jour par le Minist�re de l’�cologie et dud�veloppement durable � Nomenclature des installations class�es pour la protection del’environnement � (2002).

La liste des rubriques mentionn�es est indicative et ne se veut pas exhaustive.

Rubriques : 1130 – 1131 - 1430 cat B

5.3 Valeurs utilis�es utilis�es en milieu de travailFranceNotes documentaires INRS ND 2098 (2004) "Valeurs limites d'exposition professionnelle auxagents chimiques en France" et ND 2190-191-03 "Indices biologiques d'exposition".

Air : VME : 1 ppm (3,25 mg/m3) (article 231-58 code du travail)

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BENZ�NE

Indices biologiques d’exposition :

- Urines (acide S-ph�nylmercapturique) : 25 g/g de cr�atinine

- Urines (acide t,t-muconique) : 500 g/g de cr�atinine

5.4 Valeurs utilis�es pour la population g�n�rale

5.4.1 Qualit� des eaux de consommation

France :

D�cret n� 2001 – 1220 du 20 d�cembre 2001 relatif aux eaux destin�es � la consommationhumaine � l’exclusion des eaux min�rales naturelles.

Teneur en benz�ne : 1 g/L

UE :

Directive 98/83/CE du Conseil du 3 novembre 1998 relative � la qualit� des eaux destin�es �la consommation humaine (CE, 1998).

Teneur en benz�ne : 1 g/L

OMS :

Directives de qualit� pour l’eau de boisson (2004).

Teneur en benz�ne : 10 �g/L pour un exc�s de risque unitaire de 10-5

5.4.2 Qualit� de l’air

France :

D�cret n�2002-213 du 15 f�vrier 2002 relatif � la surveillance de la qualit� de l’air et de seseffets sur la sant� et sur l’environnement, aux objectifs de qualit� de l’air, aux seuilsd’alerte et aux valeurs limites.

Objectif de qualit� : 2 �g/m3 (en moyenne annuelle)

Valeur limite pour la protection de la sant� humaine 5 �g/m3 (en moyenne annuelle ) �compter du 1er janvier 2010.

Avant cette date, la valeur limite applicable est la valeur de 2010 augment�e des marges ded�passement :

Ann�e 2001 � 2005 2006 2007 2008 2009

Marge de d�passement(en �g/m3)

5 4 3 2 1

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BENZ�NE

D�cret n� 2003-1085 du 12 novembre 2003 relatif � la surveillance de la qualit� de l’air et deses effets sur la sant� et sur l’environnement, aux objectifs de qualit� de l’air, aux seuilsd’alerte et aux valeurs limites.

Non concern�.

UE :

Directive 1999/CE du Conseil du 22 avril 1999 relative � la fixation de valeurs limites pourl’anhydride sulfureux, le dioxyde d’azote et les oxydes d’azote, les particules et le plombdans l’air ambiant (CE, 1999).

Non concern�.

Directive 2000/69/CE du 16 novembre 2000 concernant les valeurs limites pour le benz�neet le monoxyde de carbone dans l’air ambiant (CE, 2000).

Valeur limite pour la protection de la sant� humaine : 5 �g/m3 (moyenne sur une ann�ecivile) applicable au 1er janvier 2010.

Marges de d�passement : 5 �g/m3 (100 %) le 13 d�cembre 2000, diminuant le 1er janvier2006 et ensuite tous les 12 mois de 1 �g/m3 pour atteindre 0 % au 1er janvier 2010.

Directive 2002/3/CE du Conseil du 12 f�vrier 2002 relative � l’ozone dans l’air ambiant.

Non concern�

Directive 2004/107/CE du Conseil du 15 d�cembre 2004 concernant l’arsenic, le mercure, lenickel et les hydrocarbures aromatiques dans l’air ambiant (CE, 2004).

Non concern�

OMS :

Directives de qualit� pour l’air (2000).

Risque unitaire : 6 x 10-6 pour une concentration de 1 �g/m3

Effet critique retenu : leuc�mie

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BENZ�NE

5.4.3 Valeurs moyennes dans les milieux biologiques

Milieux biologiques Valeurs de r�f�rence

Sang

Urine

Cheveux

Placenta

Non disponible

Ph�nol < 20 mg/g de cr�atinine

Acide muconique < 0,5 mg/g de cr�atinine

Non disponible

Non disponible

5.5 Concentrations sans effet pr�visible pour l'environnement (PNEC).Propositions de l'INERIS

5.5.1 Compartiment aquatique

Des r�sultats d'essais long terme sont disponibles sur des esp�ces de trois niveaux trophiquesdiff�rents : algues, invert�br�s et poissons. Par cons�quent, un facteur de s�curit� de 10(Commission Europ�enne, 1996) peut �tre appliqu� � la plus faible de ces valeurs (Pimephalespromelas : NOEC = 0,8 mg/L).

D’o� :

PNECEAU = 80 �g/L

5.5.2 Compartiment s�dimentaire

Comme il n’existe pas de r�sultats d’essais sur organismes benthiques, il est possibled’estimer une PNEC pour les s�diments avec la m�thode du coefficient de partage(Commission Europ�enne, 1996).

PNECSED = (KSED-EAU/RHOSED) PNECEAU 1 000

RHOSED : densit� des s�diments (humides) (valeur par d�faut : 1 300 kg.m-3)

KSED-EAU : coefficient de partage entre les s�diments et l’eau (4,15 m3.m-3)

= FeauSED + FsolidSED KpSED RHOsolid

FeauSED : fraction d’eau dans les s�diments (d�faut : 0,8 m3.m-3)

FsolidSED : fraction solide dans les s�diments (d�faut : 0,2 m3.m-3)

KpSED : coefficient de partage eau-s�diments (6,7 L.kg-1)

RHOsolid : densit� de la phase solide (d�faut : 2,5 kg.L-1)

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BENZ�NE

D’o� :

PNECSED = 255,4 �g/kg s�diment humide = 664 �g/kg s�diment sec

De plus, � cause du Koc faible, on peut dire que l’�valuation des risques pour les organismesde la colonne d’eau sera �galement protectrice des organismes benthiques.

5.5.3 Compartiment terrestre

Comme il n’existe pas de r�sultats d’essais sur organismes terrestres, il est possible d’estimerune PNEC pour le compartiment terrestre avec la m�thode du coefficient de partage(Commission Europ�enne, 1996).

PNECSOL = (KSOL-EAU/RHOSOL) PNECEAU 1 000

RHOSOL : densit� du sol (humide) (valeur par d�faut : 1700 kg.m-3)

KSOL-EAU : coefficient de partage sol eau (4,256 m3.m-3)

= FairSol Kair-eau + FeauSol + FsolidSol KpSol RHOsolid

FairSol : fraction d’air dans le sol (d�faut : 0,2 m3.m-3)

Kair-eau : coefficient de partage entre l’air et l’eau (0,18)

FeauSol : fraction d’eau dans le sol (0,2 m3.m-3)

FsolidSol : fraction solide dans le sol (0,6 m3.m-3)

KpSol : coefficient de partage eau sol (2,68 L.kg-1)

RHOsolid : densit� de la phase solide (d�faut : 2,5 kg.L-1)

D’o� :

PNECSOL = 200,3 �g/kg sol humide = 226,3 �g/kg sol sec

6. M�THODES DE D�TECTION ET DE QUANTIFICATION DANSL'ENVIRONNEMENT

6.1 Familles de substancesCompos�s Organo-Volatils (COV) dont les Aromatiques monocycliques (BTEX ou Benz�ne,Tolu�ne, Xyl�nes et Ethylbenz�ne).

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BENZ�NE

6.2 Principes g�n�raux

6.2.1 �chantillonnage

Air

Pr�l�vement dynamique sur tube de charbon actif : Avant l’�chantillonnage, �talonnage dechaque pompe de pr�l�vement avec un tube de charbon actif repr�sentatif en ligne. Enleverles extr�mit�s du tube de charbon actif et fixer le tube de charbon actif � la pompe depr�l�vement avec un flexible. Le tube de charbon actif est constitu� de deux zones decharbon actif de 20/40 mesh (100 mg / 50 mg). Le d�bit est fix� entre 0,01 et 0,2 L/min soitun volume de pr�l�vement compris entre 1 et 8 litres.

Pr�l�vement passif sur tube de charbon actif : La dur�e d’exposition est de 4 heures pour uneconcentration estim�e entre 50 et 2 500 mg/m3 avec un minimum de 15 min pour les fortesconcentrations. Pour une concentration inf�rieure � 75 mg/ m3, la dur�e d’expositionrecommand�e est de 8 heures.

Eaux

Pr�l�vement en flacon scell� : au moment du pr�l�vement, bien rincer le flacon avec l’eau �analyser et pr�lever au moins deux �chantillons. L’emploi de flacon scell� et ambr� typep�nicilline est fortement conseill�. Lors du transport, �viter les brusques variations detemp�rature. L’analyse doit �tre effectu�e dans les meilleurs d�lais et les �chantillonsmaintenus � l’obscurit�, dans une enceinte froide (4 �C) jusqu’� l’analyse.

Sols

Pr�l�vement in situ des gaz : Les gaz du sol sont pr�lev�s par aspiration � partir d’une canneenfonc�e dans le sol pour �tre analys�s sur le site ou au laboratoire. Le d�bit ne doit pas �tretrop �lev� pour �viter l’aspiration de l’air atmosph�rique. Il est g�n�ralement de l’ordre de300 mL/min � 500 mL/min pour les mesures faites � l’aide d’analyseurs portables et ne devrapas d�passer 2 L/min pour les tubes d’adsorption.

Pr�l�vement d’un �chantillon de sol : Il est conseill� d’�viter au maximum tout remaniementdes �chantillons. Il est impossible d’obtenir des �chantillons composites sans pertes s�v�resen produits volatils. Les �chantillons de sols doivent �tre transport�s et conserv�s en bocauxherm�tiques en verre, � l’obscurit� et au froid � 4 � 2�C. L’analyse de l’�chantillon doit sefaire dans les plus brefs d�lais (48 h max.). La conservation maximale de l’�chantillon est de4 jours.

6.2.2 Extraction

Air

R�cup�rer les deux zones du tube de charbon actif s�par�ment.

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BENZ�NE

D�sorption du benz�ne par voie chimique au moyen de disulfure de carbone, ce pour chaquezone et en utilisant si possible un �talon interne.

Mise sous agitation pendant environ 30 minutes.

Eaux

L’extraction courante des compos�s peut �tre r�alis�e par quatre m�thodes :

par headspace : l’�chantillon est chauff� � une temp�rature constante pendantenviron une heure. Il se cr�e un �quilibre entre la phase aqueuse et la phase vapeur.

par purge and trap : l’�chantillon d’eau est chauff� et balay� par un flux connu de gazinerte, puis les vapeurs sont entra�n�es � travers un pi�ge adsorbant solide, servant �collecter les compos�s organiques. Le pi�ge est ensuite chauff� sous balayage d’unflux connu de gaz inerte, pour entra�ner une d�sorption des compos�s vis�s.

par extraction liquide/liquide : l’�chantillon d’eau est extrait par un solvantorganique, en g�n�ral le pentane.

par SPME (Solid Phase Micro Extraction) : Cette m�thode offre un sensibilit�interm�diaire entre la m�thode head space et la m�thode purge and trap. Le principeconsiste � introduire une fibre de silice (diam�tre 0,5 mm) dans la phase gazeuse del’�chantillon mis � chauffer en flacon serti. La fibre va ainsi concentrer par untransfert de mati�re (d� � la polarit� de la fibre) les polluants pr�sents en phasegazeuse vers la phase solide.

Dans un deuxi�me temps, la fibre est d�sorb�e thermiquement dans l’injecteur duchromatographe. Le processus analytique est ensuite identique � celui de la m�thode headspace (CG/FID, CG/MS). Les cin�tiques d’absorption /d�sorption �tant d�licates � ma�triser, ily a lieu � chaque fois (changement de matrice de l’�chantillon) de bien optimiser cesparam�tres. C’est cependant une m�thode qui commence � �tre couramment utilis�e dansles laboratoires (m�thode int�ressante pour faire un balayage rapide des �chantillons �analyser).

Sols

Concentrations inf�rieures � 1 mg/kg :

L’�chantillon de sol est mis en suspension dans de l’eau contenant des �talons internes ;l’ensemble est chauff�. Un balayage de gaz inerte au sein de la solution entra�ne lescompos�s volatils qui sont ensuite pi�g�s sur un adsorbant solide (par exemple Tenax�, ouCarbotrap� � base de carbone graphitis�). Les COV (dont le benz�ne) sont ensuite d�sorb�sthermiquement du tube et entra�n�s par un flux connu de gaz inerte vers la colonnechromatographique.

Concentrations sup�rieures � 1 mg/kg :

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BENZ�NE

L’�chantillon de sol est extrait par un solvant polaire (du m�thanol par exemple). Unefraction de l’extrait est ajout�e � une solution aqueuse, cette fraction d�pendant de laconcentration de COV attendue. On analyse ensuite cette solution aqueuse en headspace, enpurge and prap ou autre technique.

6.2.3 Dosage

Air-Eaux-Sols

Quelle que soit la matrice, le dosage se fait dans un premier temps par s�paration descompos�s par un syst�me de chromatographie en phase gazeuse et dans un deuxi�me tempsdosage apr�s d�tection par un des d�tecteurs FID, PID ou SM (sp�cificit� croissante). Pour lesyst�me de chromatographie, diff�rents types de colonnes peuvent �tre utilis�es en fonctionde la matrice pr�sente.

6.3 Principales m�thodes

6.3.1 Pr�sentation des m�thodes

A. ISO/DIS 15009 (1999) : Qualit� du sol - D�termination par chromatographie en phasegazeuse des teneurs en hydrocarbures aromatiques volatils, en naphtal�ne et enhydrocarbures halog�n�s volatils – M�thode de purge et de pi�geage avec d�sorptionthermique.

Domaine d’application

La pr�sente norme internationale s’applique � tous les types de sols. La limite inf�rieure ded�termination d�pend du mat�riel utilis� et de la qualit� du m�thanol utilis� pourl’extraction de l’�chantillon de sol. Dans les conditions sp�cifi�es de la pr�sente norme, lalimite inf�rieure de d�termination du benz�ne est de 0,1 mg/kg.

Principe

Les �chantillons pour essai sont pr�lev�s sur un �chantillon de sol brut provenant du terrain,sans traitement pr�alable.

L’�chantillon pour essai est extrait par du m�thanol, une partie de l’extrait m�thanolique estplac� dans un r�cipient de purge rempli d’eau. Les compos�s volatils dont le benz�ne sontentra�n�s avec de l’azote ou de l’h�lium et adsorb�s par un agent d’adsorption appropri�(Tenax� par exemple). Les compos�s adsorb�s sont d�sorb�s thermiquement puis dirig�s versle CG par le gaz vecteur. Les diff�rents compos�s sont ensuite s�par�s � l’aide d’une colonnecapillaire de faible polarit�. Le benz�ne sera dos� par un d�tecteur � ionisation de flamme(FID).

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BENZ�NE

Interf�rences

Une contamination par l’atmosph�re du laboratoire peut se produire, il est donc pr�f�rabled’effectuer la d�termination dans un local en l�g�re surpression et de ne pas utiliser desolut�s contenant du benz�ne dans ce local.

B. XP X 31- 612 (1997) : Qualit� du sol – M�thodes de d�tection et de caract�risation despollutions – Mesures in situ des COV dans les gaz du sol et du sous-sol d’un site.

Domaine d’application

Cette norme exp�rimentale d�crit deux m�thodes de dosage des COV (dont le benz�ne)pr�lev�s en direct dans les gaz du sol et du sous-sol d’un site. La d�termination d’un indiceglobal COV peut-�tre effectu� � l’aide de deux types de d�tecteurs : le d�tecteur � ionisationde flamme (FID) ou le d�tecteur � photo-ionisation (PID). Ces m�thodes semi-quantitativesont pour but de fournir une �valuation de la r�partition spatiale des COV dans la zone nonsatur�e du sol et du sous-sol.

Principe

D�tecteur FID : Les gaz pr�lev�s in situ � l’aide d’une pompe sont achemin�s vers unecellule o� ils s’ionisent sous l’action d’un br�leur aliment� par de l’hydrog�ne ou unm�lange H2/He en pr�sence d’O2 ou d’air. Pour un �chantillon donn�, l’intensit� ducourant d’ionisation produit est proportionnelle � la quantit� d'ions form�s.

D�tecteur PID : Les gaz pr�lev�s in situ � l’aide d’une pompe sont achemin�s vers unechambre de mesure o� ils sont ionis�s par le flux d’�nergie d’une lampe (10 eV). Les ionsproduits g�n�rent un courant �lectrique mesurable.

Interf�rences

Un certain nombre de facteurs peuvent perturber les mesures effectu�es avec l’un ou l’autredes d�tecteurs. Les principaux sont :

Pour le PID : l’humidit� du gaz qui entra�ne une diminution du signal, et les poussi�resqui affectent la r�ponse en absorbant la lumi�re UV et en r�duisant l’�nergie �mise.Le PID subit les interf�rences des autres compos�s non aromatiques,

Pour le FID : le taux d’oxyg�ne du gaz est important. Sa diminution entra�ne unediminution du signal, voire une extinction de la flamme (O2 < 15 %).

Pour les deux d�tecteurs : les ondes �lectromagn�tiques, les fortes concentrations, lesvariations de d�bit du gaz pr�lev� entra�nent une instabilit� de la r�ponse ; le tauxd’humidit� du sol influence la teneur en phase gazeuse des COV.

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C. XP X 31- 613 (1997) : Qualit� des sols – M�thodes de d�tection et de caract�risation despollutions – Pr�l�vement dynamique des gaz dans les sols en vue d’un criblage de terrain.

Domaine d’application

Cette norme exp�rimentale pr�sente les diff�rentes m�thodes de pr�l�vement de gaz quipeuvent �tre mises en œuvre lors d’un criblage de terrain. Les �chantillons peuvent �tretrait�s sur place en ligne ou pr�lev�s pour analyse en laboratoire. Les m�thodes neconcernent que les mesures de gaz � faible profondeur (< 3 m�tres), dans des sols �perm�abilit� moyenne (10-5 m/s) et en zone non satur�e. Elles sont �galement limit�es par lar�sistance du milieu � l’enfoncement de la canne de pr�l�vement et la perm�abilit� du sol.Les m�thodes permettent de d�tecter et de d�limiter une zone pollu�e et n’ont qu’uncaract�re semi-quantitatif.

Principe

Une fois la canne enfonc�e � la profondeur d�sir�e, elle est reli�e � un syst�me de pompagepar l’interm�diaire d’un tube inerte.

L’op�ration comprendra les trois �tapes suivantes :

Purger le syst�me pour �liminer l’air ambiant du syst�me de pr�l�vement. Le pompagede cinq fois son volume est recommand� avant la mesure ou le pr�l�vement.

Pr�l�vement des gaz :

- par connexion � la canne d’un tube inerte (ce qui permet une mesure imm�diate encontinu),

- par une seringue volum�trique �tanche au gaz � travers un septum ou un tubeinerte plac� sur le circuit (ce qui permet une analyse sur site � l’aide d’unchromatographe en phase gazeuse),

- par aspiration d’un volume connu de gaz � travers un tube d’adsorption (ce quipermet une analyse imm�diate ou ult�rieure),

- par collecte des gaz du sol dans des conteneurs souples et rigides (ce qui permetune analyse ult�rieure de contr�le).

Nettoyage du syst�me � chaque fois que la canne est retir�e du sol.

Interf�rences

Les conditions climatiques et m�t�orologiques ont une grande influence sur les gaz des sols.En effet, les mesures ne sont pas recommand�es dans certaines conditions climatiquescomme par exemple les p�riodes de gel ou de fortes pluies.

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D. NF ISO 11423-1 (1997) – Qualit� de l’eau – D�termination du benz�ne et de certainsd�riv�s benz�niques - Partie 1 : M�thode par chromatographie en phase gazeuse del’espace de t�te.

Domaine d'application

Cette norme s’adresse aux laboratoires ayant � doser le benz�ne et certains d�riv�sbenz�niques dans la plupart des types d’eaux ; elle est susceptible de servir de r�f�rencedans la r�glementation fran�aise relative � la qualit� des eaux. Elle est applicable � lad�termination du benz�ne dans des �chantillons homog�nes d’eau et d’eau r�siduaire � desconcentrations sup�rieures � 2 �g/L.

Principe

Un volume d�termin� d’�chantillon d’eau non filtr�e est chauff� dans un flacon � septum�tanche au gaz. Lorsque l’�quilibre entre les phases gazeuse et liquide est atteint, unealiquote de la phase gazeuse est transf�r�e dans un chromatographe en phase gazeuse. Lebenz�ne et ses d�riv�s benz�niques doivent �tre identifi�s de mani�re univoque. Dans le casde d�tection de type PID ou FID, il est n�cessaire d’avoir recours � deux colonnes de polarit�diff�rente. Un autre moyen de confirmation est le couplage CG/SM.

Interf�rences

Des pertes de BTX (Benz�ne, Tolu�ne, Xyl�nes) peuvent se produire pendantl’�chantillonnage, le transport, le stockage et la pr�paration des �chantillons en raison del’�vaporation et de l’entra�nement gazeux. Des compos�s organiques volatils de l’air ambiantpeuvent contaminer les �chantillons d’eau et l’eau utilis�e pour les essais � blanc, ce quientra�ne respectivement des limites de d�tection �lev�es et des valeurs de blanc �lev�es.

Il convient que les �chantillons ne soient pas en contact avec des mati�res plastiques pour�viter les erreurs dues � la sorption ou la d�sorption de constituants.

La m�thode d’espace de t�te permet de limiter les interf�rences dues aux mati�res ensuspension ou aux �mulsifiants. Cependant, la pr�sence de solvant peut modifier l’�quilibrenormal avec la phase gazeuse, et la pr�sence d’une seconde phase liquide emp�chel’utilisation de la m�thode d’espace de t�te.

E. NIOSH 2549 (1996) – Compos�s organo volatils (Screening).

Domaine d'application

Cette m�thode permet de r�aliser la caract�risation de l’environnement gazeux contenantdes compos�s organiques volatils. L’�chantillonnage se fait sur supports solides � base decarbone graphitis� et de carbosieve ; elle permet d’identifier une large gamme de compos�sorganiques.

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BENZ�NE

Principe

A l’aide d’une pompe, un volume connu d’air est pr�lev� � travers un tube adsorbant(Carbotrap�) ; pour un screening de l’ensemble des compos�s organo-volatils, la pompe estr�gl�e entre 0,01 et 0,05 L/min et on pr�l�ve 6 L. Les vapeurs organiques sont adsorb�es surle support. Le tube est d�sorb� thermiquement sous un courant de gaz inerte, qui estintroduit dans l’appareillage de chromatographie en phase gazeuse pour �tre analys� parspectrom�trie de masse.

Interf�rences

La pr�sence d’eau dans le tube perturbe � la fois le pi�geage et la d�sorption des compos�sorganiques volatils.

F. NIOSH 1501 (1994) – Hydrocarbures aromatiques.

Domaine d'application

Cette m�thode permet de d�terminer les hydrocarbures aromatiques en g�n�ral. La m�thodeNIOSH 1500 permet � la fois de d�terminer les hydrocarbures aromatiques et �galement lesalcanes de moins de 10 atomes de carbone.

Principe

A l’aide d’une pompe, un volume connu d’air est pr�lev� � travers un tube en verre rempli decharbon actif. Les vapeurs organiques sont adsorb�es sur le charbon puis d�sorb�es par dudisulfure de carbone. La solution est analys�e par chromatographie en phase gazeuse avecd�tection par ionisation de flamme.

Interf�rences

La pr�sence d’eau dans le tube perturbe � la fois le pi�geage et la d�sorption des compos�sorgano volatils. Dans le cas d’un taux d’humidit� important, le volume d’air pr�lev� peut �trer�duit de 50 %. Les alcanes et les compos�s organiques polaires tels que les c�tones, lesalcools, les �thers et les �thers de glycols peuvent perturber l’analyse, il faut alors utiliserune colonne moins polaire.

G. NF X 43-251 (1993). Qualit� de l’air – Air des lieux de travail – D�termination de laconcentration des hydrocarbures aromatiques monocycliques en phase gazeuse

Domaine d'application

Cette m�thode sert de r�f�rence pour le contr�le du benz�ne dans le cadre de lar�glementation du Minist�re charg� du travail, � savoir D�cret 86-269 du 13/02/86 (J.O. du27/02/86) et Arr�t� du 01/03/86 (J.O. du 14/03/86). Elle d�crit une m�thode pour

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BENZ�NE

d�terminer la concentration en hydrocarbure aromatique monocyclique en phase gazeusedans l’air des lieux de travail par �chantillonnage sur un tube en verre rempli de charbonactif, d�sorption par un solvant, puis analyse par chromatographie en phase gazeuse.

Principe

A l’aide d’une pompe, un volume connu d’air est pr�lev� � travers un tube en verre rempli decharbon actif. Les vapeurs organiques sont adsorb�es sur le charbon puis d�sorb�es par dudisulfure de carbone. La solution est analys�e par chromatographie en phase gazeuse avecd�tection par ionisation de flamme.

Interf�rences

La capacit� globale de fixation du charbon actif d�cro�t avec la concentration du polluant, lapr�sence d’autres compos�s et le taux de l’humidit� de l’air.

H. EPA 5030A (1992) : Purge and Trap.

Domaine d’application

La m�thode permet de d�terminer les compos�s organiques volatils (dont le benz�ne) dansune vari�t� de matrices. Elle est applicable aux �chantillons d’eau, d’eau de surface, auxd�chets, aux solvants us�s, aux huiles us�es, aux sols, aux s�diments. La m�thode EPA 5030Apeut �tre utilis�e pour la plupart des compos�s organo-volatils qui ont un point d’�bullitionau-dessous de 200�C et sont insolubles ou l�g�rement solubles dans l’eau.

Les compos�s volatils solubles dans l’eau peuvent �tre inclus dans cette techniqueanalytique, toutefois, les limites de quantification (par GC ou GC/MS) sontapproximativement 10 fois plus �lev�es.

La m�thode d�crit la pr�paration de l’�chantillon (matrice liquide ou solide) et l’extractionpour l’analyse des organo-volatils (dont le benz�ne) par purge and trap. La d�tection peut�tre effectu�e selon les diverses m�thodes US EPA suivantes : EPA 8021B (1996) � Dosagedes compos�s aromatiques et halog�n�s volatils par chromatographie en phase gazeuse �,EPA 8260A (1994) � Dosage des compos�s organiques volatils par chromatographie en phasegazeuse avec colonne capillaire coupl�e � la spectrom�trie de masse�.

Pour le benz�ne, dans les �chantillons d’eau de surface, la limite de quantification par lam�thode de dosage EPA 8021B est de 1 �g/L et la limite estim�e de quantification par lam�thode EPA 8260A est de 5 �g/L .

La limite de quantification pour le benz�ne selon la m�thode EPA 8021B est de 1 �g/kg pourles sols et s�diments.

La limite estim�e de quantification par la m�thode EPA 8260A pour un compos� individuel(par exemple le benz�ne) est de 5 �g/kg pour les sols ou s�diments humides.

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BENZ�NE

Dans les d�chets humides, la limite de quantification du benz�ne est de 0,1 mg/kg selon lam�thode EPA 8021A et de 0,5 mg/kg selon la m�thode EPA 8060A.

Principe

�chantillon d’eau : un gaz inerte barbote dans le flacon contenant l’�chantillon d’eau �temp�rature ambiante : il se cr�e un �quilibre thermodynamique entre la phase liquide etla phase gazeuse. Pi�geage de la phase gazeuse sur colonne et d�sorption thermique.

�chantillon de sol ou de s�diments :

1. Concentrations inf�rieures � 1 mg/kg : L’�chantillon de sol est mis en suspension dans del’eau contenant des standards internes ; l’ensemble est chauff� � 40�C. Un gaz inertebarbote dans la solution et entra�ne les compos�s volatils qui sont ensuite pi�g�s par unsupport adsorbant solide. Les COV (dont le benz�ne) sont ensuite d�sorb�s thermiquementsous flux gazeux et entra�n� vers le chromatographe.

2. Concentrations sup�rieures � 1 mg/kg : L’�chantillon de sol est extrait par du m�thanol.Une fraction de l’extrait est ajout�e � une solution aqueuse, cette fraction d�pendant de laconcentration de COV attendue. La suite du protocole est exactement la m�me que ci-dessus.

Interf�rences

Les �chantillons peuvent �tre contamin�s par diffusion de compos�s organiques volatils auniveau du syst�me d’injection. Les sources majeures de contaminations sont les mat�riauxvolatils pr�sents dans le laboratoire et les impuret�s pr�sentes dans le gaz inerte et dans latrappe d’ions. L’utilisation de tubes plastiques, ou le contr�le de d�bit avec des appareilscomprenant des pi�ces en caoutchouc doivent �tre �vit�s.

La prise d’essai de l’extrait m�thanolique pour les concentrations sup�rieures � 1 mg/kg doit�tre minimale, pour �viter de saturer le support solide.

I. NF X 43-252 (1991) : Qualit� de l’air – Echantillonnage et analyse des polluants gazeuxsur charbon actif – Pr�l�vement par pompage.

Domaine d’application

Cette norme peut �tre utilis�e pour la v�rification du respect des VLE et VME recommand�espar le minist�re charg� du travail. Etablie pour des substances de puret� analytique usuellepour chromatographie, la m�thode devra faire l’objet de v�rifications et d’adaptation pourl’�tude d’expositions r�elles, en particulier dans les cas d’atmosph�res complexes, deniveaux tr�s faibles de concentration, de substances particuli�rement volatiles (par exemplesgazeuses � la temp�rature ordinaire), d’hygrom�trie �lev�e, ou de la mise en œuvre dequantit� r�duite de charbon.

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BENZ�NE

La m�thode ne convient pas au suivi en temps r�el de l’�volution d’une pollution ; ellefournit quand elle est applicable, une valeur moyenne de concentration sur le temps depr�l�vement.

Principe

Le charbon actif poss�de la propri�t� de fixer les vapeurs de nombreux produits organiques.Dans certaines conditions, la quantit� fix�e sur un tube correspondant � un volume d’aird�termin�, aspir� � l’aide d’une pompe, permet de calculer la concentration moyenne desvapeurs de benz�ne dans l’air pr�lev� pendant la dur�e de pompage.

Le benz�ne est ensuite d�sorb� du charbon par du disulfure de carbone et dos� enchromatographie gazeuse avec d�tection par ionisation de flamme, mais toute autre m�thodede d�tection de performance au moins �quivalente peut �tre employ�e.

Interf�rences

La capacit� globale de fixation du charbon actif d�cro�t avec la concentration du polluant etla pr�sence d’autres compos�s.

J. EPA 3810 (1986) Espace de t�te statique.

Domaine d’application

Cette m�thode permet de d�terminer les compos�s organiques volatils (dont le benz�ne) dansune vari�t� de matrices. Elle est applicable aux �chantillons d’eau, d’eau de surface, auxd�chets, aux solvants us�s, aux huiles us�es, aux sols, aux s�diments. Cette technique estmoins fiable que la technique purge and trap et ne doit �tre utilis�e que pour avoir unepremi�re �valuation de la contamination de l’�chantillon. D’autre part, la technique n’estefficace que pour les compos�s aromatiques volatils dont le point d’�bullition est inf�rieur �175�C.

La m�thode dite � espace de t�te statique � doit son nom � la technique mise en œuvre pourl’extraction des compos�s organo-volatils. C’est une m�thode simple qui permet de faire unbalayage rapide des �chantillons � analyser. La d�tection des organo-volatils (dont lebenz�ne) peut �tre effectu�e selon les diverses m�thodes US EPA suivantes EPA 8021B(1996) � Dosage des compos�s aromatiques et halog�n�s volatils par chromatographie enphase gazeuse � et EPA 8240B (1994) � Dosage des compos�s organiques volatils parchromatographie gaz coupl�e � la spectrom�trie de masse �. La sensibilit� de la m�thoded�pend de l’�quilibre des diff�rents compos�s entre la phase gazeuse et la phase liquide.

Principe

L’�chantillon est plac� dans un flacon scell� jusqu’� l’obtention d’un �quilibrethermodynamique � 90�C. Une seringue pr�l�ve alors une fraction de la phase gazeuse etl’injecte directement dans le chromatographe.

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BENZ�NE

Interf�rences

Les �chantillons peuvent �tre contamin�s par diffusion de compos�s organiques volatils auniveau du syst�me d’injection.

L’�talonnage et les blancs de manipulation fournissent l’information sur la pr�sence decontaminants.

Eviter de passer des �chantillons peu pollu�s en compos�s apr�s des �chantillons fortementpollu�s car il y a risque d’effet m�moire. Pour pallier � ce probl�me, il faut laver la seringueavec un d�tergent, la rincer avec de l’eau distill�e et la s�cher au four � 105� C.

K. M�thode EPA 602 – Dosage des compos�s organiques dans des eaux de rejets industrielsou municipales.

Domaine d'application

Cette m�thode � Purge and trap � s’applique pour le dosage de compos�s aromatiquesmonocycliques volatils (dont le benz�ne). Elle est destin�e aux eaux provenant de d�chargesmunicipales ou industrielles. La limite de d�tection est de 0,2 �g/L.

Le dosage est effectu� soit :

Par chromatographie gazeuse avec d�tection par ionisation de flamme selon lam�thode EPA 602,

Par chromatographie gazeuse avec spectrom�trie de masse selon la m�thode EPA624 : � Dosage des compos�s organiques dans des eaux de rejets industrielles oumunicipales �.

Principe

L’�chantillon d’eau pr�lev� est transf�r� efficacement de la phase aqueuse � la phase vapeurpar barbotage avec un gaz inerte puis la vapeur est entra�n�e � travers un pi�ge adsorbantservant � collecter les compos�s organiques. Le pi�ge est ensuite chauff� et parcouru avec lem�me gaz inerte pour d�sorber les compos�s.

Interf�rences

Des compos�s organo-volatils peuvent venir contaminer les �chantillons au travers du septumpar diffusion.

Les �chantillons tr�s charg�s et faiblement charg�s doivent �tre analys�s de fa�ons�quentielle.

Le gaz utilis� pour l’entrainement des COV et les lignes de gaz �tre ne doivent pas �tre �l’origine de ph�nom�nes de relargage ; utiliser de pr�f�rence du t�flon.

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BENZ�NE

6.3.2 Tableau de synth�se

Air Eaux Sols�chantillonnage et

pr�-traitement I, G, E, F C, F

Extraction I, G, E, F D, H, J, K A, B, H, J

Dosage I, G, E, F D, H, J, K A, B, H, J

7. BIBLIOGRAPHIE

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