Détermination des PBDD et PBDF dans les échantillons d’émission

Introduction aux PBDD/F

Les PBDD/F ne sont pas fabriqués intentionnellement, à l’exception de petites quantités destinées à des fins analytiques et de recherche. Toutefois, ces composés se forment de manière non intentionnelle lorsque des matériaux sont chauffés ou brûlés en présence de retardateurs de flamme bromés (BFR) ou d’autres composés organiques bromés.

Par ailleurs, les PBDD/F peuvent également se former comme sous-produits lors de la fabrication de BFR tels que les polybromodiphényléthers (PBDE). Une fois formés, leur rejet dans l’environnement à partir de plusieurs sources anthropiques (p. ex. incinérateurs de déchets et installations métallurgiques) est documenté.

Figure 2 : Formation et émissions des PBDD/F 

Les PBDF sont des composés aromatiques tricycliques presque plans, variables par le nombre d’atomes de brome et les positions d’halogénation. On compte huit positions de substitution halogénée possibles sur les molécules de dibenzo-p-dioxine et de dibenzofurane. Les positions sont numérotées comme indiqué à la Figure 3. Théoriquement, 75 PBDD et 135 PBDF sont possibles (Tableau 1). Les congénères les plus toxiques sont ceux substitués en positions 2, 3, 7 et 8.

Figure 3 : Formules structurales des PBDD et PBDF 

Tableau 1 : Nombre de congénères possibles de PBDD et PBDF 

Comparés à leurs homologues chlorés (PCDD/F), les dioxines et furanes bromés présentent des masses moléculaires et des points de fusion plus élevés, ainsi que des pressions de vapeur et des solubilités dans l’eau plus faibles. Les PBDD/F sont persistants, selon leurs demi-vies prévues dans l’eau et les sols. Ils ont également été retrouvés dans des carottes de sédiments, dans des couches déposées il y a plusieurs décennies, illustrant leur persistance. Les demi-vies d’élimination des PBDD/F chez les animaux sont nettement plus longues que celles des PCDD, laissant penser que les substances bromées sont également hautement bioaccumulables. Les PBDD/F ont un potentiel de transport sur de longues distances dans l’environnement, principalement sous forme liée aux particules dans l’atmosphère. La détection de PBDD/F chez des globicéphales autour des îles Féroé illustre ce transport sur de longues distances.

Risques pour la santé humaine associés au PBDD/F

Les PBDD/F sont détectés dans l’environnement (sédiments, air et faune) et chez l’être humain. Le public y est exposé via l’alimentation (œufs, lait, poissons et viandes), les poussières intérieures et les produits de consommation fabriqués à partir de plastiques recyclés (jouets).

Les PBDD/F provoquent des effets indésirables similaires à ceux des PCDD/F, notamment une immunotoxicité, une cancérogénicité, une toxicité pour la reproduction et le développement, contribuant ainsi à l’exposition globale de type dioxine chez l’humain et la faune. Leur forte toxicité est d’autant plus préoccupante qu’elle s’accompagne d’un potentiel de bioaccumulation.

Réglementations nationales ou régionales

Dans l’UE, les émissions de PBDD/F dans l’air doivent être contrôlées tous les six mois dans les usines d’incinération des déchets. Cette surveillance ne s’applique qu’à l’incinération de déchets contenant des BFR ou aux installations recourant à l’addition de brome dans la chaudière avec injection continue de brome (Commission européenne, 2019).

Par ailleurs, la présence dans les produits et les rejets de plusieurs PBDD/F sont déjà réglementés en Allemagne et aux Pays-Bas, respectivement. Les dioxines bromées sont des substances hautement toxiques et persistantes qui s’accumulent dans l’environnement et la chaîne alimentaire. En raison de leurs effets néfastes sur la santé humaine et les écosystèmes, elles font actuellement l’objet d’un examen en vue d’une inscription à la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants.

Détermination des PBDD/F dans les laboratoires ALS

Chez ALS France nous utilisons le savoir faire de notre laboratoire partenaire ALS en République Tchèque pour la détermination des PBDD/F dans les matrices d’émission. Les congénères cibles analysés (PBDD et PBDF) figurent au Tableau 2.

Tableau 2 : Liste des composés PBDD/Fs analysés par ALS République tchèque