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Détermination des Seuils d'Effets Létaux 5% dans le cadre des réflexions en cou

Détermination des Seuils d'Effets Létaux 5% dans le cadre des réflexions en cours sur les PPRT Rapport final Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable S. TISSOT Expertise Toxicologique des Substances Chimiques (ETSC) Direction des Risques Chroniques (DRC) 3 AOÛT 2004 INERIS DRC - 04-47020 – ETSC – STi - 04dr114.doc 1/17 Détermination des Seuils d'Effets Létaux 5% dans le cadre des réflexions en cours sur les PPRT Rapport final Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable 3 AOÛT 2004 PERSONNES AYANT PARTICIPE A L'ETUDE Cheikh DIACK – Annick PICHARD – Sylvie TISSOT Ce document comporte 17 pages (hors couverture et annexes). Rédaction Vérification Approbation NOM S. TISSOT C. DIACK A. PICHARD Qualité Ingénieur de la DRC Ingénieur de la DRC Responsable ETSC Visa INERIS DRC - 04-47020 – ETSC – STi - 04dr114.doc 2/18 TABLE DES MATIERES 1. RÉSUMÉ...............................................................................3 2. GLOSSAIRE ...........................................................................3 3. INTRODUCTION......................................................................4 4. METHODOLOGIE.....................................................................5 4.1 généralités..................................................................... 5 4.2 Etablissement de la relation dose-effet................................... 6 5. DÉTERMINATION DES SEUILS D'EFFETS LÉTAUX 5% ..........................7 5.1 Cas de l'Ammoniac............................................................ 7 5.2 Cas du Chlorure de vinyle ................................................... 8 5.3 Cas du Dioxyde d'Azote ...................................................... 9 5.4 Cas de l'Hydrogène Sulfuré .................................................10 6. CONCLUSION ...................................................................... 12 7. RÉFÉRENCES....................................................................... 13 8. LISTE DES ANNEXES .............................................................. 14 INERIS DRC - 04-47020 – ETSC – STi - 04dr114.doc 3/18 1. RESUME Dans le cadre de la mise en place de la loi du 30 juillet 2003 relative à la prévention des risques technologiques et naturels et le développement de Plans de Prévention des Risques Technologiques (PPRT) pour les installations classées, le MEDD a demandé à l'INERIS de déterminer les SEL 5 % pour l'ammoniac, le chlorure de vinyle, le dioxyde d'azote et l'hydrogène sulfuré. Les seuils d'effets létaux 5 % obtenus sont répertoriés dans le tableau suivant : SEL 5 % (ppm) Temps Hydrogène Sulfuré Ammoniac Dioxyde d'azote Chlorure de vinyle 1 1720 28033 216 729 000 10 769 8833 118 277 000 20 605 6267 98 207 000 30 526 5133 88 174 000 60 414 3633 73 130 000 2. GLOSSAIRE CL : Concentration Létale INERIS : Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques MEDD : Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable PPRT : Plan de Prévention des Risques Technologiques SEI : Seuils d'effets irréversibles SEL : Seuils d'effets létaux INERIS DRC - 04-47020 – ETSC – STi - 04dr114.doc 4/18 3. INTRODUCTION La loi n°2003 du 30 juillet 2003 relative à la prévention des risques technologiques et naturels et à la réparation des dommages prévoit de nouveaux outils en matière de maîtrise de l’urbanisation autour des installations industrielles à haut risque existantes : - les servitudes d’utilité publique instituées pour tout risque "nouveau" engendré par l’extension ou la création d’une installation industrielle à haut risque qui nécessiterait une restriction supplémentaire de l’utilisation des sols. - la mise en œuvre de Plan de Prévention des Risques Technologiques (PPRT). Ces plans ont pour effet de limiter l’exposition de la population aux conséquences des accidents, dont l’impact est notamment appréhendé au travers des études de danger réalisées par l’industriel. Ces PPRT ont pour objectif de résorber une situation existante difficile en matière d’urbanisme et d’éviter qu’une telle situation se renouvelle dans l’avenir. La mise en œuvre des plans de prévention des risques technologiques (PPRT) nécessite entre autre l’évaluation des aléas autour des sites industriels à partir des données issues des études de dangers disponibles. La détermination et la cartographie des aléas passent par une approche harmonisée qui doit s'appuyer sur des références nationales en matière de seuils d'effets toxiques, d'effets thermiques et de surpression. Un projet d'arrêté ministériel relatif aux seuils d'effets des phénomènes accidentels des installations classées est en cours d'élaboration ainsi qu'un guide technique relatif aux valeurs de référence des seuils d'effets. Ces documents prévoient entre autre, pour les établissements stockant, employant ou produisant des substances toxiques, et à partir des scénarios retenus dans les études de dangers, la définition par l'exploitant de zones des effets toxiques potentiels. Pour la délimitation des zones d’effets significatifs sur la vie humaine, les seuils d’effets de référence pour les installations classées figurant sur la liste prévue au IV de l’article L.515-8 du code de l’environnement sont les suivants: - les seuils des effets irréversibles pour la zone des dangers significatifs pour la vie humaine ; - les seuils des premiers effets létaux pour la zone des dangers graves pour la vie humaine; - les seuils des effets létaux significatifs pour la zone des dangers très graves pour la vie humaine. INERIS DRC - 04-47020 – ETSC – STi - 04dr114.doc 5/18 En France, des seuils d'effets létaux (SEL correspondant à une létalité de 1 %) et des seuils d'effets irréversibles (SEI) sont développés dans le cadre d'une méthodologie française (INERIS, 2003). Ces seuils sont utilisés comme valeurs de référence pour le calcul des zones d'effets d'une émission accidentelle de substances dangereuses dans les études de dangers des installations classées. A l’heure actuelle, les seuils pour les effets létaux significatifs correspondants à une létalité de 5 % ne sont pas disponibles. Ainsi, dans le cadre des expérimentations PPRT en cours, le MEDD a demandé à l'INERIS pour certaines substances étudiées en France et faisant l'objet de définition des zones d'effets toxiques potentiels au sein des sites pilotes pour la mise en place des PPRT, de déterminer des seuils d'effets létaux 5 %. Le présent rapport vise à fournir les SEL 5% pour 4 substances : l'ammoniac, le chlorure de vinyle, le dioxyde d'azote, et l'hydrogène sulfuré. 4. METHODOLOGIE 4.1 GENERALITES Suite à la demande du MEDD, l'INERIS a dans un premier temps déterminé les seuils d'effets létaux 5% nécessaires à la caractérisation des aléas dans le cadre de la réglementation PPRT pour le site pilote de Mazingarbe. Les substances chimiques concernées sont l'ammoniac, le chlorure de vinyle et le dioxyde d'azote. Une demande complémentaire a été formulée pour le site pilote de la raffinerie de Feyzin concernant le diméthyl disulfure, le dioxyde de soufre, l'hydrogène sulfuré, et le monoxyde de carbone. Sachant que seul l'hydrogène sulfuré a déjà été étudié au sein du groupe d'experts toxicologues, la détermination des seuils d'effets létaux 5% a été restreinte à cette substance. La détermination des seuils d'effets létaux 5% se base sur la méthodologie française de détermination des seuils de toxicité aiguë publiée le 02 mai 2001. Elle a été révisée et adoptée le 20 novembre 2003 (INERIS, 2003) par le groupe d'experts toxicologues nommés par le MEDD composé de représentants et d’experts toxicologues du Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable et du Ministère de la Santé, de la Famille et des Personnes Handicapées, de l'INERIS, de l’INRS, de l’IRSN, de Centres Hospitalo-Universitaires et de l'Industrie. Elle est disponible sur le site Internet de l'INERIS et du MEDD (www.ineris.fr, www.ecologie.gouv.fr). Cette méthodologie a été développée afin d'évaluer scientifiquement et avec transparence les données disponibles dans la littérature. Elle permet de fixer les seuils d'effets de toxicité aiguë en cas d'émission accidentelle d'une substance chimique dans l'atmosphère. Ce document présente les modalités de détermination des seuils d'effets toxiques. INERIS DRC - 04-47020 – ETSC – STi - 04dr114.doc 6/18 Les différents seuils dont le seuil des effets létaux (SEL) ont été définis par le groupe d'experts toxicologues et ces définitions, reprises dans la méthodologie, ont été actées le 20 août 2003. Le "seuil des effets létaux" (SEL) correspond à la concentration, pour une durée d'exposition donnée, au-dessus de laquelle on peut observer une mortalité dans la population exposée. Cette mortalité peut être de 1 % ou 5 %. Pour la détermination des SEL 5 % pour les 4 substances concernées par ce rapport, les données expérimentales disponibles dans la littérature et retenues par le groupe d'experts toxicologues pour la détermination des SEL 1 % ont été reprises (présentées en annexe A). Ces données ont permis d'établir la relation dose-effet pour 5 % de mortalité et des durées d'exposition de 1, 10, 20, 30 et 60 minutes. 4.2 ETABLISSEMENT DE LA RELATION DOSE-EFFET Les effets toxiques létaux résultant de l'émission dans l'atmosphère d'un produit toxique dépendent de la concentration (C) du polluant émis dans l'atmosphère et de la durée d’exposition (T) à cette concentration. On peut admettre en première approximation que les effets létaux suivent la loi de Haber : Effet = f (CxT) C = concentration T = durée d'exposition CxT = Dose f: un modèle (par exemple, le modèle probit) Une extension de la loi de Haber est admise et consiste à écrire : Effet = f (Cn x Tm) où n et m sont des paramètres de régression. Lorsqu’il existe au moins une étude de qualité suffisante pour l’exploitation des résultats expérimentaux retenus pour les effets létaux, le modèle f, sera le modèle statistique "probit" (Finney, 1980). L’analyse probit permet de relier la fréquence des effets (ici, la mortalité) à la dose d’exposition, caractérisée selon la loi de Haber étendue par le produit Cn x Tm. Selon ce modèle, la représentation d'une courbe logarithmique de la concentration létale CLx% et du temps d’exposition (T) est uploads/Industriel/ ammoniac-anhydre.pdf