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Source: iStock-Foto |
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La
procédure permettant d'identifier un polluant comme tel,
puis d'expliquer ses effets nocifs et de l'interdire au niveau
mondial, est fastidieuse. Norbert Heeb, chimiste du Laboratoire
«Chimie analytique» de l'Empa en sait quelque chose. Il
a contribué à découvrir les structures exactes
de l'HBCD (hexabromocyclododécane). L'observation
précise de la substance a permis de déceler qu'elle
était constituée, en réalité, de tout
un groupe de connexions. Il a publié plusieurs études
en collaboration avec les chercheurs et chercheuses de
l'École polytechnique fédérale de Zurich
(EPFZ), de l'Institut fédéral pour
l'Aménagement, l'Épuration et la Protection des Eaux
(EAWAG) et de l'Université des Sciences appliquées de
Zurich (ZHAW) qui déterminent la structure de l'HBCD,
définissent quelles formes s'enrichissent dans
l'environnement et peuvent être considérées
comme des polluants organiques persistants (POP). |
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Les chercheurs
de l'Empa ont cultivé des cristaux à partir d'un
stéréoisomère décontaminé d'HBCD
(image produite par microscope optique). |
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L'HBCD
est utilisé dans le plastique, les textiles, les meubles,
l'électronique et les matériaux isolants comme
retardateur de flamme. Plus de 20 000 tonnes en étaient
produites chaque année, dont la majeure partie était
destinée aux panneaux isolants en polystyrène servant
à l'isolation des bâtiments. Chaque mètre cube
de polystyrène extrudé contenait jusqu'à un
kilogramme d'HBCD ; des quantités conséquentes
sommeillent donc dans les foyers suisses. |
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Des premiers soupçons à l'interdiction
mondiale
Depuis longtemps, des soupçons fondés
planaient sur le fait que l'HBCD était un poison
écologique nocif pour les poissons et les mammifères.
L'HBCD est suffisamment liposoluble pour s'enrichir tout au long de
la chaîne alimentaire. Il se désintègre si
lentement dans l'environnement qu'il peut être
transporté sur de grandes distances. Actuellement, l'HBCD
est également détecté dans les régions
arctiques. La mission des experts de l'ONU consistait à
évaluer si l'HBCD correspond aux critères
définis pour les POP par la Convention de Stockholm.
Au-delà de définir des structures chimiques, il
s'agissait également de démontrer scientifiquement la
dégradabilité (persistance), la bioaccumulation, le
potentiel de transport à grande distance et les effets
nocifs de chaque stéréoisomère de l'HBCD. |
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Illuminés
par des rayons X, les cristaux ont permis de définir les
structures spatiales exactes de différents
stéréoisomères HBCD, par exemple ici la
structure de l'(+)alpha-HBCD, qui ne peut se décomposer que
très difficilement dans l'environnement. |
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Stéréochimie complexe
Les chercheuses et chercheurs de l'Empa et de l'ETH Zurich ont
d'abord découvert que l'HBCD technique était en fait
constitué d'un amalgame d'au moins huit
stéréoisomères différents. Les
stéréoisomères sont des substances ayant une
structure chimique certes identique, mais qui se
différencient par l'agencement spatial de leurs atomes. Six
des huit stéréoisomères disposent d'images
non-superposables dans un miroir, c'est-à-dire qu'ils sont
chiraux et se comportent l'un avec l'autre comme la main gauche et
la main droite. En revanche, les images des deux autres
stéréoisomères et leurs reflets au miroir sont
identiques – on parle alors de composés méso :
même si ce type de molécule possède des centres
stéréogènes, il est toutefois achiral. Heeb et
ses collègues en ont déduit très tôt que
chaque stéréoisomère pouvait être
différencié, non pas exclusivement en fonction de sa
forme tridimensionnelle, mais aussi de sa toxicité et de son
comportement environnemental – ce qui a entretemps
été confirmé par d'autres groupes de
recherche. Les travaux de l'Empa portant sur le polystyrène
ignifugé ont également montré que l'HBCD se
transformait déjà au cours du traitement des
matériaux en produits dérivés jusqu'alors
inconnus, potentiellement toxiques eux aussi.
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Avec
leurs collègues de l'Eawag, les scientifiques de l'Empa ont
aussi pu établir que l'HBCD atteignait les cours d'eau
suisses et donc les poissons et sédiments, sans doute par
transfert atmosphérique. Étant donné que les
textiles, tapis, plastiques et appareils électroniques
ignifugés sont utilisés avant tout à
l'intérieur, il n'est pas étonnant de constater que
l'HBCD apparait également dans la poussière
domestique. L'homme absorbe de l'HBCD non seulement au contact de
la poussière domestique, mais aussi à travers la
consommation d'aliments d'origine animale riches en graisse. Une
équipe organisée autour d'Andreas Gerecke, chercheur
à l'Empa, a pu démontrer que la découpe de
panneaux en polystyrène avec des fils chauffés
libère de l'HBCD lié à de minuscules
particules de plastique. Ces particules peuvent être
inhalées et également contribuer ainsi à une
exposition plus élevée à l'HBCD. |
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Structures
cristallines d'HBCD (-)alpha, (-)beta et (-)gamma (de haut en bas).
Les formes d'HBCD alpha se décomposent
particulièrement mal et s'enrichissent tout au long de la
chaîne alimentaire. |
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Des éléments de preuve imparables : une
culpabilité confirmée
Des résultats finalement sans équivoque : 30
ans après le début de sa production industrielle et
de son utilisation planétaire, le comité d'experts de
la Convention de Stockholm a référencé l'HBCD
comme POP, franchissant ainsi la première étape en
vue de son interdiction dans le monde entier. La décision,
actée formellement le 9 mai 2013, entrera en vigueur
après une phase de transition d'environ un an. Norbert Heeb
déclare à ce propos : «Une fois de plus, nous
devons chercher de meilleures alternatives. Et les nombreux
bâtiments isolés avec des polystyrènes
contenant de l'HBCD sont devenus une source de pollution
héritée du passé qui vont induire des
coûts de traitement élevés à
l'avenir.» |
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