Compte Rendu Final Usetox Borgeot Khalidi Abdullah

1BORGEOTKHALIDIABDULLAH

MASTER2ECOCONCEPTIONUNIVERSITEFRANCHECOMTE

TP:LoutilUSEtoxUtilisationetRflexion

M.HugonnotODILON

Par :ElodieBORGEOT

SitiMaziahABDULLAHSuhailaKHALIDI

Anne2014


Partie11) Dfinirles3facteursFF,XFetEFqueUSEtoxpermetdecalculeretexpliquerleursrlesdans

lemodle.Vous pourrez vous aider dummoire prsent dans le dossier FichiersUtiles ou desdiffrentsguidesprsentsdanslerpertoire2Lemodle.

FFest un facteur de devenir qui permet de quantifier la persistance temporelle (en jour) dunpolluantdansuncompartimentderceptionenfonctiondelanatureducompartimentdmission.Ilestcalculenmodlisantlarpartitionetladgradationdelasubstancedansetentrelesdiffrentscompartiments.XF est un facteur dexposition qui reprsente la fraction dune quantit initiale de substancechimiquequiseretrouveaufinaldissoutedansleaudouce.Cefacteuresttoujourscomprisentre0et1.EF est un facteur deffet cotoxique reprsente le volume deau affect sur 50% de ses espcesaquatiques,audeldeleurEC50,parkilogrammedepolluantsmis.Lecalculdufacteurdeffetdunesubstance chimique, avec lemodleUSEtox, ncessite lutilisation daumoins trois donnes cotoxicologiquesdEC50chroniquessurdesespcesappartenanttroisphyladiffrents.

2) Quels sont les diffrents paramtres ncessaires au calcul de chaque facteur. Citezsimplementlesparamtressanslesdcrire,cestlesujetdelaquestionsuivante.

Paramtresphysicochimiques FF XF EFMW Kow Koc PVAP(25) KH(25) Solub(25) Kdoc KdegA KdegW KdegSol KdegSed HC50 BAFfish


Lesparamtresendtail:FF

LaMassemolaire,MWen[g/mol] LeCoefficientdepartitionoctanoleauKow LaPressiondevapeur25C,PVAPen[Pa] LaSolubilitdansleau25Cen[mg/L] LesTempsdedemiviedanslair,leau,lesoletlessdiments

XF

:Coefficientdepartitionentreleauetlessolidesensuspension[L/kg] :Concentrationdematireensuspensiondansleaudouce[mg/L] :Coefficientdepartitionentrelecarboneorganiquedissousetleau[L/kg] :Concentrationdecarboneorganiquedissousdansleau[mg/L] :Facteurdebioconcentrationdanslespoissons[L/kg] :Concentrationdebiotadansleau[mg/L]

EF

0,5reprsentelePAF,lepotentieldespcesaffectes,ici50%soitlamoiti. (HazardousConcentration50%):estcalculeselonlquationsuivante:

1

Avec

:lenombredephyladiffrentset 3pouravoirunrsultatexploitable. : la moyenne gomtrique des EC50 des diffrentes espces au sein dun mme

phylum

3) USEtoxpermetdecalculerunelistedeCFquereprsententcesCFetquoiserventils?

Avec CF: Facteur de caractrisation de la toxicit aquatique de la substance x mise dans lecompartimentien[jour.PAF.m3.kg1]ou[CTUe]CFestunFacteurdecaractrisationde la toxicitaquatique, ilnouspermetdequantifier limpactpotentieldelmissiontudie.PlusleCFestgrandpluslasubstanceesttoxique.

CF x ,iw =FF x ,iw XF xEF x


Partie2

4) En vous aidant du manuel utilisateur, du Guide USEtox et dinternet, donnez une rapidedfinitiondes13paramtresphysicochimiquesncessairesaufonctionnementdeUSEtoxetdcrivezleursintrtsdanslemodle.

Paramtresphysico

chimiques Dfinition IntrtsdanslemodleMW Massemolculaire OuiKow LeCoefficientdepartitionoctanoleau OuiKoc Coefficientdepartitionentreleauetlessolidesensuspension[L/kg] Oui

PVAP(25) LaPressiondevapeur25C, OuiKH(25) ConstantHenry25C NonSol(25) Solubilit25C OuiKdoc

Coefficientdepartitionentrelecarboneorganiquedissousetleau

[L/kg]Oui

KdegA Tauxdedgradationdanslair NonKdegW Tauxdedgradationdansleau NonKdegSol Tauxdedgradationdanslesol NonKdegSed Tauxdedgradationdanslessdiments Non

HC50Concentrationmoyennequiaffectepotentiellement50%desespces

duncosystmeaquatiqueOui

BAFfish Facteurdebioaccumulationchezlespoissons Oui

5) Enchoisissantunemolcule,faitesvarierunun,chaqueparamtredunfacteur100.Notezettentezdexpliquer lesvariationssur lesdiffrentsFacteursdeCaractrisation. (possibilitdefaireuntableaupourplusdeclart)

Nousavonschoisidefairevarierchaqueparamtredelamolculedthyleacrylate,onpeutvoirsurchaqueligne,leparamtrequivarie.Letableau1prsentelesfacteursmodifis(x100)tandisqueletableau 2 prsente les rsultats que nous avons obtenus. La premire ligne surligne en vertreprsente la molcule originale sans modification, elle nous sert valuer les impacts deschangementsquenousavonseffectus.Chaquecasesurligneen jauneestunrsultatfaiblementaltrparlesmodificationsapportesetenorangeunrsultatfortementaltr.


Tableau 1: Multiplication par 100 des paramtres

Tableau 2 : Rsultats Usetox

Lgende:0Changementfaible0Changementimportant0EtatinitialOnpeutremarquerquelesplusgroschangementsviennentde:

MW:lamassemolaire Koc:coefficientdepartitionentreleauetlessolidesensuspension Kh25:ConstantHenry25C KdegA:Tauxdedgradationdanslair KdegW:Tauxdedgradationdansleau kdegSi:Tauxdedgradationdanslessdiments HC50: Concentration moyenne qui affecte potentiellement 50% des espces dun

cosystmeaquatique

LeKocreprsente laffinitde lamolculepour lessdiments.Nous lavonsaugmentdunfacteur100,onobservedoncuneaugmentationdans lairurbain,due labsencede sdimentsdans lesvilles,etunediminutiondanslesdiffrenteseaux.

On observe sur le tableau les variations dues aux modifications dun facteur 100 de chaqueparamtre.Nousavonsaugmentlamassemolairedelamolcule,onobserveunediminutiondelacontaminationdelaircontinental,deseauxdemercontinentale,dessolscontinentauxetagricoles.


Nousavonsgalementaugmentlefacteurdedgradationdansleau(oudiminuletempsdedemiviedans leau)dun facteur100.Onobserveune variation significativedesdiffrents facteursdecaractrisation, et principalement les missions dans leau qui sont diminues, ce qui est encorrlationavecleschangementsapports.

PluslaHC50estgrandemoinslamolculeesttoxique,etimpactedoncmoinsdansleau.6) Dans lemanuelutilisateurdeUSEtox,onretrouve la formuleBAFfish=0.05xKow,expliquez

selonvous,pourquoilaBioaccumulationchezlespoissonsestproportionnelleauKow.

Onsaitque:Kow=Co/CwAvec:Kow:CoefficientdepartitionoctanoleauCO:ConcentrationdelasubstanceorganiquedansloctanolCw:Concentrationdelasubstancedansleau

OnpeutendduirequeplusKowestlevpluslasubstancetoxiqueeststockedanslesgraisses.BAFfish=0.05xKowLe BAFfish est le ratio daccumulation de la substance sur lespce par rapport son

environnement,dansnotrecaspour lespoissons.Si lepoissonsenourritdans lemilieucontaminparlepolluantKow(quidfinitlecaractrelipophiledelasubstance)celanousindiquedirectementlacapacitde lasubstancesemlanger lagraissedupoisson.Lescellulestantcomposesenpartiedegraisse,plusleKowseralevpluslessubstancesaurontuneaffinitaveclescellules.

Les0.05proviennentdes5%degraisse contenudans lespoissons,quiestunemoyennedespoissonsditsmigrasetmaigres.

7) Comment expliquezvous queKdegW (le coefficient de dgradation dans leau) et laHC50(10^avlogEC50)soientlesparamtreslesplusinfluentsdumodleUSEtox?

Le coefficient de dgradation (KdegW) reprsente le temps de demivie aquatique, il nousindique lapersistancedupolluantdans sonmilieu,plus lepolluant resteraprsentplus ilauradechance de contaminer les tres vivants du milieu. Il est normal que ce facteur soit lun desparamtreslesplusinfluenantcarUSEtoxtudielatoxicitaquatique.LaHC50estlaconcentrationquiauraunimpactsur50%desespces,ilestlogiquequepluslaHC50estfaiblepluslepolluantestnocifpoursonenvironnement.En faisant varier le paramtre de 50%, on obtient une augmentation de 76% du facteur decaractrisationgrceuneanalysedesensibilit.HC50:constituelapartiemajoritairedelEFquiestluimmemajoritairedanslecalculdeCFcarFFreprsente le temps,etXFestcomprisentre0.9et1.Lanalysede sensibilitmetenvidencecefacteur,on ledivisepar2etonobtientuneaugmentationde100%du facteurdecaractrisation.Quand HC50 (10^avlogEC50) est multipli par 2, on multiplie par 100 EC50 (EC50 reprsente laconcentration de polluant qui engendre un effet sur 50 % de la population). HC50 doit tredterminaprsplusieurstestspourtrecertaindesavaleursachantlimportancedeceparamtredanslecalculdufacteurdecaractrisation.


Partie38) Des policiers antimeute dcident de rprimer dans la violence une manifestation

altermondialistedejeuneshippiesdfilantpourlaprservationdelenvironnement(contrelaconstructiondunbarrageoudunaroportparexemple).IlshsitentgazerlafouleavecduChloroactophnone (gaz lacrymogne)ouavecduChloroforme.Enestimantquil faut lesmmesmassesdegazmispourprovoquer lesmmeseffetsquelleest lasubstance laplusimpactantepourlescosystmesaquatiques?

On suppose que la manifestation se passe en ville (milieu urbain) on sintresse donc pourlcotoxicitaquatique.Nousregardonsladonne(AirUrbaintoFreshWater)Tableau 3 : Comparaison via Usetox

Enrsum, avec1kgdeChloroactophnonependantune journe,noustuerons50%desespcesaquatiquesdans2400m3contre0.28m3pour1kgdechloroforme.

9) Unpaysansoucieuxdeprotgerlescoursdeauproximitdeseschampshsiteentredeuxpesticides: leBrodifacoum et leMthabenzthiazuron. LeBrodifacoum est deux foismoinsefficaceque leMthabenzthiazuronetncessitedonc ledoubleenmassedpandage.Dunpointdevuepurementcotoxicologique, lequeldecesdeuxpesticides lepaysansdevraitilchoisir?

EtantdonnqueleBrodifacoumestmoinsefficacequelemethabenzthiazuron,ondoitalorsutiliserdeuxfoisplusdeBrodifacoum,onmultipliedoncpardeuxlesvaleurs.

MmesileBrodifacoumestutilisdeuxfoisplusquelemethabenzthiazuron,ilestbeaucoupmoinsimpactant pour lenvironnement.On peutmme lutiliser en plus grande quantit, car il en fautminimum27 foispluspouravoir lemme impactenvironnemental (Em.airC freshwater), et 11 469 fois pour dautres comme les missions dans les sols (Em.nat.soilC freshwater et Em.agr.soilCfreshwater).

Attention tout de mme aux missions de CO2 et aux impacts environnementaux dus laproduction, au transport et lpandage, il faut prendre en compte tout le cycle de vie afin dedterminerlevritableimpact,etdensuitepouvoirlescomparer.


10)Vrifiezsiouiounonlelaurylsulfatedesodiumestbienlagentlavantleplusagressifdunpointde vue co toxicologique unit fonctionnelle quivalente (mmemasse de chaque agents pourmmeeffetnettoyant,lesrejetsdeshampooingpartentdirectementdansladoucheetseretrouventdoncdirectementeneaudouce). Tableau 4: comparaison USEtox

ID# Name Ecotox.Charact.factor[PAF.m3.day.kg1] Em.airU Em.airC Em.fr.waterC Em.seawaterC Em.nat.soilC Em.agr.soilC

2235543Sulfuricacid,monododecylester,ammoniumsalt 1,7E+01 9,0E+00 6,2E+02 8,3E07 1,6E+00 1,6E+00

9004824SODIUMLAURYLETHERSULFATE 5,4E+02 3,7E+02 1,2E+04 4,1E12 1,1E+02 1,1E+02

151213DODECYLSULFATE,SODIUMSALT 8,6E+01 5,4E+01 2,2E+03 4,9E13 5,4E+00 5,4E+00

111422 Diethanolamine 1,8E+00 1,5E+00 4,7E+01 6,4E08 1,2E+01 1,2E+01102716 TRIETHANOLAMINE 4,7E01 3,8E01 1,4E+01 4,4E10 3,3E+00 3,3E+00

Dunpointdevuecotoxicitdeseauxdouceslelaurylsulfatedesodium(DODECYLSULFATE)nestpasleplusimpactant,cestenralitleLaurethsulfatedesodium(SODIUMLAURYLETHERSULFATE).

AnalysederisquedanslelacLman1) La concentration du pesticide Metalaxyl prsente-elle un risque pour

lenvironnement ? Justifier, preuve lappui si oui ou non il est ncessaire dentreprendre une action.

Onrecherchesur lesiteAiiDA lemetalaxylet lavaleurdesaconcentrationmaximalesanseffetsurlespopulations(PNEC)estde0.016g/L.Onrechercheensuite laconcentrationenmetalaxyldans le lacLmansur lesiteCIPEL.Onobtientuneconcentrationde0.047g/L305mdeprofondeur.LavaleurprsentedanslelacestdoncsuprieurelalimitefixeparlaPNEC.


Lavaleurde laconcentrationdans le lacnestpasassezlevepourmettreenplaceun relplandaction.LaPNECest fixedaprs lespce laplusfaibleavecun facteurdescuritde10.Silfallait mettre en place un plan daction, il consisterait surveiller les concentrations de cettesubstance.

2) Faisons lhypothse que les concentrations du rapport soit en mg/L et non en ug/L leMetalaxylprsenteraitilunrisquepourlenvironnementdansleLman?Quelpourcentagedesespcesseraitaffectparcepolluant?Quellesseraientlaoulesespcesmenace(s)?

Nousprenonscommehypothsequelaconcentrationdanslelacestdsormais0.047mg/L.


LavaleurduHC5estfixe0.035mg/Lcommeindiqusurlimage.Laconcentrationdanslelacestsuprieurecellecietonpeutobserverquuneconcentrationde0.047mg/Lleslithobatespipiensdisparaissent.Ainsi,dans ce cas, la concentrationnuit lenvironnement,et affectedonc6%desespcesmaisnefaitdisparatreaucunphyla.

3) Lespolluantspris sparmentne semblentpasprovoquerde risquepour lenvironnement,quepeutondiredelasommetotaledespolluants?

Nous ne connaissons pas les effets dune somme de molcules. Nous savons les limites deconcentrationetleseffetsdechaquepolluantprissparmentmaislesmolculesnesadditionnentpaspourformerunemolculegnriquedontnousconnaitrionsleseffets.Alheureactuellenousnepouvonspasestimerlesconsquencesdecettesommedepolluant.


MW KOW Koc KH25C Pvap25g.mol-1 L.kg-1 Pa.m3.mol-1 Pa

57556 propylneglycol 76,1 0,4478 0,5997 0,006152 15,970,0345esterdiglycidyliquedel'acide

hexahydrophtalique5493458 284,3 1,19 21,81 1,1E11

CrationdunFacteurdeCaractrisation:Nous avons d ici crer une fiche pour une molcule donne: lester diglycidylique de l'acide hexahydrophtalique.LafichedupropylneglycoltaitdjralisedansUSEtox.Pour obtenir les informations ncessaires nous avons utilis le logiciel EPIWEB fournit durant lasancedetravauxpratiques.LerapportdEPIWEBestfourniaveclerapport.

NousnavonscependantpaspuobtenirtouteslesinformationsetnousnavonspaspulancerUSEtoxunefoiscesinformationsrentres.


ConclusionCe logicielneprendpasen compte toutes lestapesdu cyclede vie.Pour vritablement

quantifier les impactsenvironnementauxetpouvoir lescomparer, ilfaudraitgalementprendreencompte les impactsgnrs lorsdesautrestapesde celuici (extractiondesmatirespremires,fabrication,transport,recyclage/findevie,).

Nanmoins USEtox nous permet davoir une base de donnes dune grande quantit demolcules,cestunlogicielutilepourcomparerplusieurssubstances,auniveaudeleursimpactssurdiffrentsmilieux.Cependanttouteslesinformationsnesontpasvrifiesetilmanqueencoreunequantitdemolcules rfrencesnonngligeables. Lutilisationde logicielspermettantdobtenirlesinformationsmanquantesrestencessaire,mmesilesrsultatsnesontpasvrifiables.USEtoxdeviendradansletempsunoutilindispensable.

Compte Rendu Final Usetox Borgeot Khalidi Abdullah

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