Des chimistes de lEmpa et de lEPFZ posent les bases pour lévaluation des risques des ignifugeants bromés
Bromés pour léternité
Les ignifugeants chimiques ont permis la percée triomphale de nombreuses matières plastiques. Mais ce qui protège les plastiques contre le feu représente un risque potentiel pour lenvironnement les animaux et lhomme. Des chimistes de lEmpa maintenant examiné de plus près lignifugeant bromé très utilisé quest lhexabromocyclododécane (HBCD). Il est apparu que le HBCD est présent sous plusieurs formes spatiales, appelées stéréoisomères. En collaboration avec lEPF de Zurich, les chercheurs de lEmpa ont développé une méthode danalyse avec laquelle ils sont parvenus à différencier pour la première fois huit stéréoisomères différents du HBCD. Cette géométrie compliquée de la molécule du HBCD a des conséquences: seuls deux de ces isomères senrichissent dans la chair des poissons. Dautres études seront nécessaires pour déterminer en quoi se différencient encore ces différentes formes du HBCD. Ce nest qualors quil sera possible de procéder à une évaluation définitive des risques possibles du HBCD ainsi que le relèvent les chercheurs de lEmpa.
Les ignifugeants sont partout. Prenons par exemple un bureau, avec un ordinateur, une table, une chaise, un téléphone, ou le fauteuil rembourré du chef. Et moins visibles, les gaines des câbles électriques ou les mousses isolantes. Presque tout ce qui est en plastique renferme une bonne portion dignifugeant. Sans cet additif il suffirait dune étincelle pour que le plastique brûle comme de la paille. Sans eux notre vie quotidienne serait bien plus dangereuse. Les ignifugeants empêchent un peu comme un extincteur intégré quune inadvertance se transforme en catastrophe. | ||||
| Mais cette protection contre le feu a son prix. Certains ignifugeants sont soupçonnés dêtre toxiques pour lhomme et lenvironnement. Tels que par exemple les substances renfermant du brome (bromées) actuellement très utilisées qui ont pour avantage de bien se mélanger aux matières plastiques mais qui posent problème dans différents écosystèmes. En tant que POP - polluant organique persistant qui senrichit dans la chaîne alimentaire, le diphényléther bromé est interdit, à une exception près, sur le plan international depuis 2004. «Mais ce nest là que la pointe de liceberg», déclare le chimiste de lEmpa Martin Kohler. «Pour beaucoup de produits chimiques actuellement utilisés on ignore sils exercent ou non une action perturbatrice sur le système endocrinien de lhomme et des animaux.» | |||
Les ignifugeants bromés saccumulent dans lenvironnement Le laboratoire «Chimie analytique» de lEmpa est à la pointe du progrès sur le plan international dans la détection de ces produits chimiques qui exercent une action sur lenvironnement. En 2003 déjà, léquipe de Heinz Vonmont rendait attentif aux risques potentiels de lhexabromocyclododécane, en abrégé HBCD. Ces scientifiques avaient découvert que cette substance saccumulait dans la chair des poissons et dans les sédiments du Greifensee, un lac peu profond dans le canton de Zurich. Lanalyse des couches de sédiments ont montré que les concentrations de HBCD avaient constamment augmenté au cours des 20 dernières années. Cette période de 20 ans nest pas un hasard: le HBCD est en effet vendu dans le commerce comme ignifugeant depuis 1984. Jusquici on navait accordé que peu dattention à la composition chimique de cette substance. Toutefois, il y a peu de temps, le chimiste analyticien de lEmpa Robert Heeb et son collègue Bernd Schweizer de lEPFZ ont fait une découverte étonnante: le HBCD est un mélange dau moins huit stéréoisomères. Bien que tous ces isomères comportent le même anneau de 12 atomes de carbone et possèdent la même formule brute autrement dit la même composition- ils diffèrent entre eux par leur structure spatiale. | ||||
| Un seul nom diverses formes Tout ceci rappelle laffaire du lindane. Vendu dans les années 60 comme produit de protection du bois et pour le traitement de la galle, il est par la suite apparu que le lindane était un mélange toxique disomères. Seul lun dentre eux élimine la vermine. Les autres sont sans action contre les insectes mais, du fait de leur faible dégradabilité, ils saccumulent dans lenvironnement et sont soupçonnés dêtre cancérigènes. Dans les mélanges de HBCD commercialisés aussi deux formes, les gamma isomères, dominent. Heeb constate «on ne sait pas jusquici sils sont toxiques ou non» par contre tous les huit isomères possèdent une action ignifuge qui repose sur la libération de radicaux brome dès que le plastique chauffe dangereusement. | |||
Aujourdhui encore, on ne sait pas grand chose des effets à long terme du HBCD sur lenvironnement. Une chose est cependant certaine: plus le mélange à analyser est complexe, plus lévaluation de ses risques est difficile. Dans les poissons, les chimistes de lEmpa nont par exemple retrouvé que les deux formes du alpha-HBCD qui est ainsi soupçonné dêtre particulièrement difficilement dégradables. «Lalpha-HBCD ressemble à un «donut» explique Heeb en parlant de sa structure. «Il présente la plus grande symétrie parmi tous les isomères du HBCD.» Ceci avec des conséquences éventuellement fatales. Des études montrent que le HBCD pourrait perturber le système endocrinien et par là le métabolisme. On a également observé une action nocive sur les cellules nerveuses. Des souris, nourries avec un aliment renfermant du HBCD peu après leur naissance, apprenaient moins bien à sorienter que leurs collègues non traitées et étaient à peu près incapables de retenir ce quelles avaient appris. Mais on na pas établi jusquici quelle forme du HBCD est responsable de cet effet. | ||||
Une évaluation des risques basée sur les effets sélectifs Pour éclaircir ce point, il est nécessaire de tester isolément les différents isomères. «Les effets du HBCD constatés jusquici pourraient bien être provoqués par les delta- et epsilon-HBCD» déclare Heeb, «soit deux isomères qui sont présents à moins de un pour-cent dans le produit industriel» Sil savérait que seuls certains isomères sont toxiques ou saccumulent dans lenvironnement, on pourrait produire de manière ciblée au moyen de méthodes de synthèse stéréosélectives les isomères inoffensifs Lagence des produits chimiques suédoise «Keml» a littéralement arraché ces résultats des mains des chercheurs de lEmpa. Cette agence, qui travaille actuellement sur mandat de lUE à lévaluation européenne des risques du HBCD, ignorait jusquici ces faits. Grâce aux résultats de lEmpa, cette agence gouvernementale peut maintenant commencer une évaluation sélective. | ||||
En Suisse aussi les ignifugeants bromés sont lobjet détudes dans le programme national de recherche PNR50 «Perturbateurs endocriniens» auquel participe lEmpa. Les chercheurs de lEmpa réalisent des études sur lampleur de la libération dans lenvironnement de ces substances et sur leur influence sur lhomme, les animaux et les écosystèmes. Les résultats de ces travaux de recherche doivent permettre darriver cette année encore à un consensus entre les chercheurs, les autorités et lindustrie sur les effets des ignifugeants bromés et sur les mesures légale recommandées. Ce consensus formera la base pour évaluer selon les connaissances actuelles quels sont les ignifugeants qui peuvent être considérés comme inoffensifs et lesquels doivent être mis à lindex.
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