Métaux lourds dans les boues

Des toxiques à surveiller

Qu´appelle-t-on métaux lourds ?
Les métaux lourds sont des métaux dont la densité est supérieure à 5 grammes par centimètre cube. Ce sont, pour les principaux, le cadmium (Cd), le cuivre (Cu), le mercure (Hg), l´étain (Sn), le zinc (Zn), le plomb (Pb), le cobalt (Co), le chrome (Cr), le nickel (Ni) et le vanadium (V). Ils ont en commun d´être toxiques à certaines doses.
L´arsenic (As)chimiquement n´est pas un métal mais il est généralement compté dans la liste des métaux lourds parce lui aussi est toxique et que son comportement (accumulation...) est comparable à celui des métaux lourds.
Le mercure, le plomb et le cadmium sont les métaux lourds les plus surveillés car ils ne sont pas biodégradables et s´accumulent notamment dans les sols ; ils sont utilisés dans de nombreuses industries. Ils ne sont que toxiques alors que d´autres métaux lourds remplissent des fonctions vitales pour les êtres vivants On connaît bien les carences en cuivre, zinc ou cobalt dans certaines cultures. Mais ces métaux indispensables à très faibles doses (oligo-éléments) sont toxiques à forte dose.
Les métaux lourds sont toxiques. Quels sont leurs effets ?
Les métaux lourds contaminent les sols et les aliments. Ils s´accumulent dans les organismes vivants par le biais de la chaîne alimentaire et perturbent les équilibres et mécanismes biologiques. L´intoxication humaine par le mercure au Japon dans les années 50 suite à la consommation de poissons ayant eux-mêmes absorbés du mercure est un exemple bien connu.
Les métaux lourds peuvent donc absorbés par l´homme. Ils s´accumulent dans l´organisme et provoquent des effets toxiques à court ou à long terme. Ils peuvent affecter le système nerveux, les fonctions rénales, hépatiques, respiratoires ou autres...
Quelles sont les sources de métaux lourds ? Où les trouve-t-on ?
On les trouve dans le sol, dans l´air et dans les êtres vivants et donc dans les aliments. Les métaux lourds sont présents de manière naturelle sous forme de traces dans les roches et donc dans les sols mais les activités humaines liées à l´usage des métaux ont augmenté leurs concentrations dans les sols (schéma 1). Le mercure, par exemple, était utilisé dans l´industrie du chlore. Autour des industries minières et métallurgiques, des particules métalliques ont toujours été dispersées dans l´air.
De gros efforts ont été faits pour limiter ces émissions. Aujourd´hui ce sont les usines d´incinération d´ordures ménagères qui sont à l´origine d´émissions de particules dans l´air.
Les particules de métaux lourds de l´air finissent par se fixer dans le sol.
De même les pratiques agricoles ont pu être à l´origine d´apports. Des engrais et des amendements ont pu contenir des métaux lourds de même que certains produits phytosanitaires. On peut citer l´arséniate de plomb qui fut utilisé dans les vignes et vergers. L´épandage de boues d´épuration de stations urbaines pose problème encore aujourd´hui.
Les métaux lourds passent-ils du sol dans les plantes ?
Oui mais de manière extrêmement variable. La biodisponibilité pour les plantes des métaux lourds du sol dépend de nombreux facteurs : le métal lourd concerné d´abord, sa teneur dans le sol mais aussi le type de sol (voir schéma 2) et son pH ; enfin le végétal.
Certaines plantes absorbent de plus grandes quantités que d´autres à tel point qu´on envisage l´emploi de certaines cultures pour décontaminer certains sites très pollués. Mais, dans certaines espèces cultivées comme le blé, on a pu noter des différences entre variétés !
Les métaux lourds se concentrent-ils de préférence dans certaines parties des plantes ?
Les métaux lourds se rencontrent plutôt dans les parties en contact direct avec le sol donc les racines car les métaux lourds sont peu mobiles. On en trouve aussi dans les grains (voir schéma 3). Une étude ancienne (il y a une dizaine d´années) conduite par l´Onic et l´ITCF sur des grains de blé avait établi que plus de 97 % des lots analysés avaient des teneurs inférieures aux normes.
Comment l´homme peut-il être intoxiqué ?
L´homme peut être intoxiqué par inhalation, par ingestion ou par contact avec la peau. L´inhalation de vapeurs de mercure est connue chez les orpailleurs mais nous respirons tous de l´air contenant des particules notamment de plomb. Les intoxications par ingestion directe d´une grande quantité de métal lourd sont rares et mortelles. Elles arrivent surtout par accumulations successives de très petites doses. Sauf quelques cas de maladies professionnelles de personnes en contact avec des métaux lourds, les orpailleurs de Guyane et des cas de saturnismes liés à de vieilles peintures au plomb, les cas d´intoxication par métaux lourds sont rares.
Existe-t-il des normes sur la présence de métaux lourds ?
Il n´y a pas à proprement parler de réglementation spécifique sur les métaux lourds mais des textes réglementaires comme ceux sur les sites classés contiennent des passages sur la présence de métaux lourds ; de même que les textes sur les déchets, décharge... La réglementation fixe pour les industries des teneurs maximales pour les rejets atmosphériques et pour les rejets éventuels dans l´eau. Pour l´air par exemple, la norme fixe d´une part une teneur objectif, d´autre part une teneur limite à ne pas dépasser.
On connaît les doses d´exposition qui sont toxiques pour l´homme, les poissons, les micro-organismes du sol. Les organisations internationales comme l´Organisation mondiale de la santé ont donc fixé des doses de références de toxicité.
Il est difficile de passer de cette dose à des teneurs admissibles dans l´air, l´eau ou les aliments. Pour le moment, il n´existe pas de normes internationales. Les teneurs admises varient selon les pays et reposent parfois autant sur des considérations politiques que scientifiques, indique un récent rapport parlementaire.
Cependant les cas d´intoxication sont extrêmement rares.
Les pouvoirs publics se préoccupent donc en priorité de repérer les individus et les situations à risques comme la proximité de certains sites contaminés, des expositions professionnelles... et d´éliminer les sources possibles de métaux lourds.
Quelles sont les mesures pour limiter la présence de métaux lourds dans l´air, le sol, les aliments
Toutes les mesures visent à limiter les sources de métaux lourds que ce soit dans l´atmosphère, dans l´air ou dans l´eau. Dans l´industrie, on cherche à limiter l´emploi des métaux lourds par d´autres procédés ou d´autres produits. Et les rejets dans l´air et dans l´eau sont contrôlés. Ce qui pose le plus de problèmes, ce sont les emplois au quotidien par les consommateurs finaux car les sources de contamination sont alors très dispersées. Le meilleur exemple de dispersion est celui des plombs de chasse ! Le législateur a donc éliminé certains usages et produits comme les thermomètres à mercure ou l´essence au plomb (depuis le 1er janvier 2001).
Il recommande voire oblige à une récupération après usage des produits contenant des métaux lourds en vue d´un recyclage éventuel. On peut citer les batteries au plomb, les piles électriques... Les métaux lourds, c´est l´affaire de tous.
Les boues de stations d´épuration urbaines contiennent-elles des métaux lourds ?
Les métaux lourds, on l´a déjà indiqué plus haut, ne sont pas diodégradables et pour le mercure, le plomb et le cadmium sont peu mobiles. On les retrouve donc dans les déchets divers, dans les décharges et finalement dans les boues de stations d´épuration. Dans certains cas, déchets d´usines..., la composition des boues est connu et régulière. On peut donc, sous réserve de contrôles réguliers, les épandre sans danger. La difficulté avec les boues de stations d´épuration urbaines est que leur composition est variable dans le temps.

Les laboratoires d´analyses de sol peuvent-ils rechercher les métaux lourds ?
Certains de ces laboratoires peuvent effectivement rechercher la présence de métaux lourds dans le sol ou dans un produit. Les doses à mesurer sont extrêmement faibles de l´ordre du micro-gramme au kilo. Ces analyses demandent des équipements coûteux et les résultats ne sont pas toujours très fiables... On peut avoir de fortes variations entre laboratoires pour certains dosages. Enfin ces analyses coûtent cher : de l´ordre de 400 francs pour un dosage plomb/cadmium dans la volaille et 450 francs dans le miel et de 1000 francs pour une triple recherche mercure/plomb/cadmium dans les poissons de mer ou d´élevage.
www.senat.fr !
Office parlementaire d´évaluation des choix technologiques et scientifiques. Rapport parlementaire sur les effets des métaux lourds sur l´environnement et la santé. Consultable par internet sur le site du Sénat : www.senat.fr