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Economie verte

Thème 3. Toxicologie et écotoxicologie au service d’un monde qui change

9 :00-12 :00 – Table Ronde

 

Le changement climatique, la raréfaction à venir des énergie fossiles, l’accroissements des maladies environnementales ou encore l’érosion grandissante de la biodiversité appelle à une modification des façons de produire, de consommer, de se déplacer. Afin de répondre à ces challenges sont apparues de nouvelles notions telles que la chimie verte, l’écoconception et l’économie circulaire. Afin d’être féconde dans la genèse de la ville de demain, de l’usine du futur ou des énergies de l’avenir, ces différentes démarches se doivent d’intégrer une composante éco-toxicologique prenant en compte le devenir des polluants et leurs effets. Aussi, cette session a pour but de mettre en lumière les outils éco-toxicologiques utilisables dans un contexte d’évolution des modèles économiques et d’illustrer l’application de ces derniers dans différents contextes.

 

3 conférenciers issus d’horizons divers sont venus présenter leurs travaux dans le domaine de l’économie verte et échanger sur les besoins de caractérisation des impacts sanitaires et environnementaux des nouveaux modèles économiques.

Eric ANSOBORLO. Expert au sein du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), il travaille sur des problématiques de radiotoxicologie, problématiques qui sont désormais intégrées dans les domaines de l’écoconception des procédés et de l’évaluation de leur empreinte environnementale en lien avec l’industrie nucléaire.

 

 

 

Sylvie MARQUET. Elle est la Directrice Générale du pôle de compétitivité Trimatec qui a pour objectif de favoriser le développement économique des entreprises par l’innovation, dans le domaine des procédés industriels propres et sobres. Aussi, la toxicologie et l’écotoxicologie sont des préoccupations importantes du pôle afin de prendre en compte les impacts sur la santé et l’environnement dans le développement et l’amélioration des procédés.

 

 

 

Francis GARRIDO. est Directeur Adjoint de la Direction Eau, Environnement et Ecotechnologies du Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), Direction qui a pour objectifs  (i) d’apporter des solutions techniques et méthodologiques aux acteurs publics et privés concernant les impacts environnementaux des activités anthropiques sur la géosphère ainsi que sur la gestion des ressources en eau, (ii) de développer des écotechnologies innovantes pour la dépollution (sols, eaux, effluents, sédiments) et pour la valorisation et le recyclage des ressources primaires et secondaires, et (iii) de progresser dans la conceptualisation et la compréhension des phénoménologies complexes de l’environnement associé au sous-sol. Une part significative de ces approches s’inscrit dans le concept d’économie circulaire afin de satisfaire les besoins tout en minimisant la dégradation des ressources naturelles et les impacts environnementaux.

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Le couplage entre le développement des écotechnologies et l’(éco-)toxicologie est un nécessité pour répondre aux attentes de la société en matière de produits et services respectueux de la santé et de l’environnement. Pour ce faire, les critères d’impacts sanitaires et environnementaux doivent être intégrés très en amont des procédés.

 

Cette démarche reste peu mise en œuvre et nécessite un décloisonnement des disciplines scientifiques avec une ouverture des équipes travaillant dans le procédé à la toxicologie et à l’écotoxicologie. Elle serait pourtant pourvoyeuse d’emplois mais nécessitera la sensibilisation des entreprises et une adaptation des formations.

 

Consulter le compte rendu complet ici.

 

14 :00-17 :00 – Communications orales

Ecoconception et toxicité de nanoparticules métalliques à enrobages bioinspirés; une approche safer-by-design

M. Marchioni, I. Worms, J. Laisney, T. Gallon, G. Veronesi, M. Chevallet, P. Delangle, D. Boutry, E. Mintz, A. Deniaud, Isabelle MICHAUD-SORET,

Equipe Biomet, laboratoire de chimie et biologie des métaux (LCBM), UMR5249 CNRS/CEA/UGA, 17 avenue des martyrs, 38054 Grenoble cedex 09

 

Les nanoparticules métalliques sont utilisées dans de nombreux matériaux innovants pour leurs propriétés intéressantes en partie associées à leur grande surface de réactivité. Toutefois, leurs interactions avec le vivant posent la question de leur innocuité et de la transformation de leurs propriétés (dissolution, l'oxydation ou l'agrégation) au contact des protéines ou de molécules chélatantes de métaux par exemple.

 

Au laboratoire, nous étudions d'une part leur toxicité et leur devenir dans des cellules par des techniques d'imagerie et de nano fluorescence X, d'autre part l'impact de biomolécules chélatrices de métaux sur leur évolution. L’étude de ces interactions est une source de bioinspiration qui nous a permis de proposer l'utilisation d'enrobages bioinspirés pour moduler la réactivité et la cytotoxicité des nanoparticules métalliques ; Cela peut avoir par exemple des applications potentielles en photocatalyse ou comme biocide dans les peintures. Ces travaux utilisent la richesse de collaborations interdisciplinaires impliquant des chimistes de l'INAC/CEA-Grenoble, des chercheurs de la plateforme de nanocaractérisation (PFNC) et le LR2N à la plateforme de nanosécurité (PNS) mais aussi une entreprise de peinture et le LabEx national SERENADE promouvant l'approche safer-by-design. Ce sont ces approches que je présenterai.

 

Économie circulaire et risques radiologiques

Bruno CHAREYRON

CRIIRAD

 

Dès 1998, la CRIIRAD mettait en évidence la présence de niveaux élevés d’uranium et de thorium dans des déchets industriels destinés à être revalorisés dans le domaine public (laine de verre).

Les processus de l’économie circulaire doivent intégrer, dès les phases de conception, la question de la protection sanitaire, aussi bien des travailleurs chargés de la production que des consommateurs destinés à les utiliser.

 

Il est nécessaire de développer les actions destinées à:

 

  1.   Améliorer l’information des professionnels du recyclage sur la radioactivité naturelle des matières premières, sous-produits et déchets. La règlementation impose des études d’impact pour certaines pratiques, mais le dispositif reste embryonnaire. Les tonnages de déchets à radioactivité naturelle renforcée sont très importants et certains industriels (comme actuellement dans le sud de la France) cherchent à les revaloriser. Cette information est indispensable pour éviter les impacts négatifs du recyclage.
  2.  Développer les moyens de contrôle dans les filières de production, récupération et recyclage des matériaux afin d’éviter que ne se reproduisent des incidents comme l’importation de métaux recyclés contaminés (sources radioactives mélangée à des déchets métalliques, traverses de bennes à ordures ménagères, etc.).
  3.  Maintenir l’interdiction de recycler les matériaux contaminés issus du démantèlement des installations nucléaires. La législation française exclut leur réutilisation, mais de nombreux projets de démantèlement sont en cours générant, à terme, des millions de tonnes de matériaux. Certains industriels cherchent à les valoriser et les pressions sont fortes pour assouplir la règlementation avec pour risque la dissémination de matières faiblement radioactives dans le domaine public.

 

L’évaluation préalable de l’ensemble des impacts sanitaires et environnementaux des produits et des cycles de production des filières de l’économie circulaire est donc primordiale. C’est une condition de leur réussite et de l’acceptation par le public des produits qui en sont issus.

 

Quelle adéquation entre les microplastiques trouvés dans l’environnement et ceux utilisés en laboratoire ?

P. NGOC NAM, Aurore ZALOUK VERGNOUX, L. POIRIER, A. KAMARI, C. MOUNEYRAC, F. LAGARDE

 

Université de Nantes - Laboratoire Mer, Molécules, Santé

Les microplastiques représentent une thématique en essor ces dernières années en écotoxicologie. Ce sont des contaminants de l’environnement, de nature plastique, ayant une taille inférieure à 5 mm. Deux sources distinctes existent : une primaire qui correspond aux microbilles utilisées dans les produits de consommation humaine ; l’autre secondaire est caractérisée par la fragmentation des macrodéchets qui ne cessent de s’accumuler dans les océans. Leur petite taille, leur grande surface d’échange, leur non-biodégradabilité, leur quantité croissante… sont autant de caractéristiques qui font des microplastiques une réelle problématique environnementale.

 

De nombreux financements sont actuellement alloués pour mener des études à travers le monde sur cette thématique et la littérature s’enrichit de jour en jour à ce sujet. Mais quelles sont les limites à ces études et pourquoi ne permettent-elles pas encore une réelle évaluation des risques environnementaux ? Afin de répondre à ce questionnement, il est indispensable de discuter l’adéquation entre les microplastiques trouvés dans les différents compartiments environnementaux et ceux utilisés en laboratoire lors d’expositions.

 

En milieu marin, les microplastiques sont ubiquitaires. Plus de 60 études ont montré leur présence dans les eaux et les sédiments. L’état de l’art relate leur présence dans les tissus de plus de 40 espèces animales. Il est cependant difficile de comparer les quantités retrouvées d’une étude à l’autre car les résultats sont exprimés en différentes unités. Lorsqu’elles sont comparables, les quantités retrouvées sont très variables et probablement fonction de la localisation géographique des points de prélèvement. Mais il est possible que cette variabilité provienne aussi des différents protocoles de préparation des échantillons et d’analyse utilisés.

En laboratoire, les expositions doivent être réalisées dans des conditions les plus proches de celles du milieu naturel. En ce qui concerne la contamination, les microplastiques utilisés sont peu représentatifs de ceux retrouvés dans l’environnement en termes de types et qualités de plastique, de tailles et surtout de quantités, qui peuvent être plus de 4500 fois plus élevées que celles du terrain lorsque la comparaison est possible car l’unité d’expression des quantités reste problématique.

Elue meilleure communication orale de la session.

R&D CNR, L’utilisation de substances allélopathiques: un nouvel axe d’investigation dans lutte contre les Espèces Exotiques Envahissantes (EEE).

W. BRASIER, M. BOURBOULON, Franck PRESSIAT

Compagnie Nationale du Rhône, Lyon

 

La prolifération d’espèces invasives constitue aujourd’hui un enjeu important pour la biodiversité. L’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN), considère les espèces invasives comme la deuxième menace à la biodiversité après la perte d’habitats.  Ce phénomène accentué par le changement climatique, incite depuis plusieurs années les acteurs territoriaux et les gestionnaires, à contribuer à la mise en œuvre des stratégies de lutte en développant des méthodes d’éradication et d’autres modalités de gestion de ces espèces.

 

La définition du cadre réglementaire de l’UE relatif à la prévention et à la gestion de l'introduction et de la propagation des Espèces Exotiques Envahissantes oblige les états membres de l’UE à la mise en place de structures officielles de contrôles, d’un système de surveillance des invasions, et à plus long terme à l’élaboration et la mise en œuvre de plans d’actions pour agir sur les voies de propagation prioritaire.

 

CNR, concessionnaire du fleuve Rhône, acteur majeur de la vallée rhodanienne et premier producteur d’Energies Renouvelables en France, est concerné par le développement de plantes invasives sur le domaine concédé dont elle a la responsabilité (24.000 has).  En plus des déséquilibres écologiques engendrés par ces plantes invasives sur les milieux naturels rhodaniens, ces espèces peuvent induire des problématiques de gestion et d’exploitation des ouvrages.

 

En tant qu’entreprise citoyenne inscrite dans le développement durable, CNR a proscrit l’utilisation des phytosanitaires dans l’ensemble de ses activités. Afin de limiter la prolifération des plantes invasives, il est donc nécessaire d’explorer d’autres moyens de lutte, tant mécanique que biologiques de manière à faire émerger une palette d’outils adaptés aux différents contextes.

Dans le cadre du développement de son activité d’ingénierie écologique, l’utilisation de substances allélopathiques dans la lutte contre les invasives – et plus spécifiquement contre la Renouée du Japon (Faloppia japonica) -  est en cours d’expérimentation par CNR. L’allélopathie est définie comme étant l’effet d’un végétal sur un autre végétal, par le biais de composés chimiques libérés dans l’environnement.  Des essais en laboratoire en partenariat avec RRRCo, sous serre et sur des parcelles tests sont actuellement menés et laisse entrevoir des pistes intéressantes pour l’avenir, soit en application seule soit combinée à d’autres techniques de lutte.

 

Contact : w.brasier@cnr.tm.fr – f.pressiat@cnr.tm.fr (04.72.00.67.65)

 

 

Projet DAMIER : Développement et Applications de Modèles InformatiquEs pour REACH et le développement de procédés

P. THOMAS, Pascal BICHEREL, P. ROUSSEAUX, H. OSUNA, J.-B. DELAFOSSE, S. KENT, D. LEJON,     S. BETAT, N. DELPIT, E. VUILLET

 

Mots-clés : modélisation, prédiction, écotoxicologie, physico-chimie, REACH, conception et développement de produits et de procédés

Le projet DAMIER a pour objectif de remplacer certaines études expérimentales actuelles nécessaires pour l’enregistrement de substances chimiques au dispositif réglementaire REACH par une modélisation informatique des propriétés physico-chimiques et écotoxicologiques (modèles QSAR – Quantitative Structure-Activity Relationship).

L’utilisation de QSAR présente 3 avantages majeurs :

 

  •  Réduction du coût de constitution des dossiers REACH jusqu’à 40%
  •  Réduction du délai de constitution des études (3 mois pour l’étude expérimentale contre quelques jours pour les QSAR)
  •  Limitation des expérimentations animales (poissons)

 

Bien que les QSAR fassent partie des outils recommandés par l’ECHA, leur fiabilité et leur précision ne sont actuellement pas toujours suffisante pour être acceptée dans le cadre REACH.

Le projet DAMIER se propose donc de développer des QSAR de haute précision sur la base de données expérimentales de haute qualité obtenues par :

 

  • Evaluation de la fiabilité des milliers de données disponibles dans les bases existantes
  • Acquisition de données à partir de nouvelles méthodes expérimentales plus fiables
  • Respect des 5 principes de validité de l’OCDE et intégration de la documentation règlementaire (QMRF; QPRF) demandée par REACH
  • Soutenu par le pôle de compétitivité AXELERA, ce projet regroupe, pour un budget global de 1,9 M€, cinq partenaires :
  • Trois PME : KREATIS (modélisation de QSAR), PROCESSIUM (modélisation et mesure de propriétés physico-chimiques) et ROVALTAIN RESEARCH COMPANY (méthodes expérimentales en écotoxicologie)
  • Deux laboratoires de recherche : Institut des Sciences Analytiques (analyse inorganique, organique et moléculaire), Laboratoires Pyrénées et Landes (études environnementales)
  • Le projet vise la couverture des substances de type narcotique (dit MOA1 et MOA2), ce qui représente 90% des 20000 substances dont l’enregistrement est attendu d’ici 2018 (phase 3 du dispositif REACH pour des substances produites entre 1 et 100 tonnes/an).

 

 

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