Un «cheval de Troie» pour les produits chimiques toxiques

La régulation des substances toxiques a longtemps exempté des produits chimiques synthétiques en grandes molécules croyait trop gros pour échapper aux produits pour nuire. Une nouvelle étude montre à quel point cette hypothèse est dangereuse.

Il y a cinq ans, une équipe internationale de scientifiques a compilé le premier inventaire mondial de produits chimiques disponibles dans le commerce avec des résultats sobres: ils ont identifié trois fois plus de produits chimiques sur le marché que prévu précédemment, tirés par la croissance explosive de la production pétrochimique au cours des dernières décennies.

Moins de 5% des 350 000 produits chimiques et mélanges enregistrés pour la production et l'utilisation ont été testés pour la sécurité. Et avec peu d'informations sur le comportement environnemental ou la toxicité de la plupart des composés, il faut des années aux scientifiques des universitaires pour identifier leurs risques potentiels.

Maintenant, une nouvelle étude évaluée par les pairs ajoute à un nombre croissant de preuves montrant l'échec des approches réglementaires actuelles pour protéger la santé environnementale et humaine.

Les chercheurs se sont concentrés sur les polymères, de très grandes molécules faites de longues chaînes de plus petites molécules, que les scientifiques considéraient trop gros pour lixiviation des produits ou pénétrer dans les cellules du corps et causer du mal. Les polymères sont exemptés des réglementations toxiques américaines et européennes afin d'encourager la production d'alternatives aux produits chimiques qui ont fait des dommages.

Dans la nouvelle étude, publiée lundi dans la revue Nature Sustainability, l'équipe a constaté que les polymères peuvent non seulement décomposer dans l'environnement, mais aussi devenir «beaucoup plus toxiques» lorsqu'ils le font.

L'équipe s'est concentrée sur les retardateurs de flamme bromés polymères, ou polyBFR, qui sont largement utilisés en électronique pour réduire le risque d'incendie. Ils ont été commercialisés comme des alternatives plus sûres aux retardateurs de flammes qui présentent des risques environnementaux et de santé.

«En tant que l'un des très rares rapports explorant les impacts environnementaux des BFR polymères, notre travail montre clairement qu'il existe des risques environnementaux associés à ces polymères, et leur utilisation devrait être évaluée et réglementée de manière adéquate», a déclaré Da Chen, chimiste environnemental à l'Université de Jinan en Chine qui a mené l'étude.

Chen a comparé des polymères à un cheval de Troie portant des produits chimiques nocifs à l'intérieur d'une coquille apparemment inoffensive.

Il y a plus de 20 ans, les chercheurs ont soulevé des inquiétudes concernant les retardateurs de flamme bromés «non polymériques», des substances avec des structures chimiques simples, qui ont été largement utilisées pour réduire le risque d'incendie dans de nombreux produits de consommation et industriels, de l'électronique et des téléviseurs aux mousse isolante et autres matériaux de construction. À l'époque, il y avait peu d'informations sur la toxicité des scores des retardateurs de flamme bromés dans le commerce malgré leur contamination croissante de l'air, du sol et des voies navigables et de l'accumulation chez les personnes et les espèces sauvages, des pygarts à tête blanche aux primates menacés.

Depuis lors, les scientifiques indépendants ont découvert que les retardateurs de flamme bromés non polymériques provoquent des problèmes de santé divers, notamment des dommages reproductifs, hormonaux et neurodéveloppementaux, un QI réduit et un risque accru de mourir du cancer.

Les versions polymères ont émergé pour remplacer les retardateurs de flamme bromés qui avaient été interdits ou progressifs à la suite d'une multitude de recherches sur leur omniprésence et leur toxicité.

Notant que la production de polybrfs continuera probablement de se développer à mesure que les versions plus simples sont réglementées, Chen et son collègue ont cherché à tester l'affirmation selon laquelle il est peu probable qu'ils présentent des risques.

L'équipe a collecté des échantillons environnementaux dans des installations de recyclage des déchets électroniques en Chine méridionale, et dans des maisons et des environnements de plein air à moins d'un mile et à des distances de plus de 30 miles. Pour déterminer si les polyBFRS se sont décomposés en molécules plus petites, ils ont développé une nouvelle méthode de dépistage pour analyser les échantillons de sol, de poussière et d'air qu'ils ont prélevés ainsi que ce qui est resté après avoir soumis les polymères à des traitements de laboratoire conçus pour simuler des conditions réelles qui pourraient les faire se dégrader dans l'environnement.

Le dépistage a détecté 76 composants de polyBRF laissés pour compte lorsqu'ils se décomposent que l'équipe a identifié par analyse structurelle. Il a également identifié plus de 200 autres qui nécessiteront une analyse plus approfondie pour s'identifier.

Une batterie de tests de toxicologie chez le poisson zèbre, un organisme modèle standard pour de tels tests, a montré que les plus petites molécules laissées par la dégradation des polymères ont causé de multiples problèmes de développement à de faibles concentrations, notamment des épines incurvées, une taille de l'œil plus petite, des rythmes cardiaques anormaux et des problèmes d'apprentissage et de mémoire. Des analyses supplémentaires ont suggéré que les plus petites molécules ont probablement médié ces défauts de développement en perturbant une voie métabolique clé.

Les résultats montrent que les polyBFR ne peuvent plus être supposés être sûrs pour la santé environnementale ou humaine, a déclaré Chen. Mais, a-t-il ajouté, des études supplémentaires sont nécessaires dans d'autres régions du monde pour fournir des données scientifiques suffisantes pour soutenir la gestion et les réglementations chimiques.

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L'étude montre que «les grands polymères, dont nous nous ditz ne se décomposent pas, font!», A déclaré la toxicologue Linda Birnbaum, ancienne directrice de l'Institut national des sciences de la santé environnementale. Birnbaum n'est pas co-auteur mais a été remercié pour les «commentaires inestimables» sur le journal.

« J'avais vécu une version antérieure du journal il y a plus d'un an et j'ai pensé que c'était assez incroyable à l'époque », a-t-elle déclaré. «Je le fais toujours.»

Certaines molécules identifiées par les chercheurs sont suffisamment petites pour être absorbées par le corps, a déclaré Birnbaum. «Bien que le polymère puisse être« plus sûr », il se décompose et ces produits peuvent clairement être toxiques.»

Un porte-parole de la North American Flame Module Alliance a déclaré que l'industrie avait fait des progrès importants dans le développement de chimiques plus sûres et plus respectueuses de l'environnement comme les polybfrs. « Le rapport ne reconnaît pas de manière adéquate ces progrès par rapport aux technologies héritées et à l'engagement de l'industrie à l'amélioration continue », a-t-il déclaré.

Il a également noté que l'industrie adhère aux directives américaines et européennes pour l'utilisation des retardateurs de flammes et met à jour ses pratiques pour s'aligner sur les dernières découvertes scientifiques et exigences réglementaires. « Les implications du rapport selon lesquelles l'industrie n'est pas correctement réglementée ne sont pas fondées et trompeuses », a-t-il déclaré.

Les retardateurs de flamme de petites molécules fonctionnent dans un cadre réglementaire strict, a déclaré la co-auteur Arlene Blum, directrice exécutive du Green Science Policy Institute. « Cependant, des molécules plus grandes, telles que celles étudiées dans le document, ne sont pas régulées par l'EPA ou dans l'UE, et c'est un problème car pendant leur cycle de vie, leur production, leur utilisation et sa fin de vie, les petites molécules nocives peuvent être présentes sans aucune régulation. »

C'est pourquoi Chen, encouragé par Blum, a entrepris cet effort intimidant. Ils craignaient que les polymères – qui sont exemptés en vertu de la loi américaine sur le contrôle des substances toxiques et de l'enregistrement, de l'évaluation, de l'autorisation et de la restriction des produits chimiques ou de la portée de l'UE – ne sont pas aussi inoffensifs que supposés.

« Il s'agit vraiment d'une étude approfondie qui a pris sept ans de l'idée à la publication », a déclaré Blum, qui a félicité Chen et son équipe pour avoir suivi une suite aussi complète d'expériences et d'analyses.

« Nous savons que les petites molécules sont nocives », a déclaré Blum, qui a longtemps travaillé pour réduire les expositions aux produits chimiques toxiques. Vous pouvez les coller ensemble et dire qu'ils ne sont pas nocifs, a-t-elle dit, mais les grandes molécules sont très difficiles à étudier.

«Très peu de gens font ce travail», a-t-elle déclaré. Mais quand ils le font, ils découvrent que les grosses molécules ne sont pas toujours en sécurité car elles peuvent se décomposer, ce qui donne de petites molécules nocives.

La prise à domicile du papier est que les polymères doivent être régulés aux États-Unis et à l'UE, qu'ils soient des retardateurs de flamme polymère ou des APF polymères, a déclaré Blum, se référant aux «produits chimiques pour toujours» qui ont été détectés dans les approvisionnements en eau et en eau potable dans le monde. « Ils ne devraient pas avoir une conduite gratuite, car c'est la direction de l'industrie chimique. »

Lorsque ces produits chimiques entrent dans l'environnement, Blum a déclaré: « Ils restent et ils sont nocifs. »