Benzène: Le benzène a été découvert en 1825 par le scientifique britannique Michael Faraday qui l'isola du pétrole et le baptisa bicarburet of hydrogen. Il a découvert le benzène dans le gaz de houille quand il avait essayé d‘isoler les résidus liquides de l‘huile des baleines. C’est pourquoi il proposa le nom pheno (greque phainein = lueur). Une année plus tard cette huile fuit reconnait comme hydrocarbure.
En 1834, le chimiste allemand Eilhard Mitscherlich le produisit par distillation de l'acide benzoïque (composant de la gomme benjoin) et de la chaux. Mitscherlich baptisa ce composé benzin. Dans la même année le « benzin » à été renommé par Justus von Liebig en « benzène ». En 1845, le chimiste britannique Charles Mansfield, travaillant sous la direction d'August Wilhelm von Hofmann, l'isola du goudron de houille.
Toxicologie: L'inhalation d'un taux très élevé de benzène peut causer la mort ; une exposition de cinq à dix minutes à un taux de benzène dans l'air de 2% environ suffit pour entraîner la mort. Des taux moins élevés peuvent occasionner des somnolences, des vertiges, une accélération du rythme cardiaque, des maux de tête, des tremblements, la confusion ou la perte de connaissance. L'ingestion de nourriture ou de boissons contenant des taux élevés de benzène peut occasionner des vomissements, une irritation de l'estomac, des vertiges, des somnolences, des convulsions, une accélération du rythme cardiaque, voire la mort.
Le principal effet d'une exposition chronique au benzène serait l'endommagement de la moelle osseuse et la diminution des cellules souches hématopoïétiques, ce qui peut occasionner une décroissance du taux de globules rouges dans le sang et une anémie aplasique ou une leucémie. L'exposition chroniques à de faibles doses, telles que celles qu'on peut respirer à proximité d'une station-service ou d'un garage automobile, selon une étude française récente, pour un enfant, habitant près d'une telle source augmenterait (de + 60%) le risque de leucémie aigüe. Il peut également occasionner des saignements et un affaiblissement du système immunitaire.
Enfin, le benzène est reconnu comme cancérogène, en raison du fait qu'il se comporte comme un agent intercalant (c’est-à-dire qu'il se glisse entre les bases nucléotidiques des acides nucléiques, dont l'ADN, provoquant des erreurs de lecture et/ou de réplication).
Toluène: Henri Sainte-Claire Deville, né le 11 mars 1818 à Saint Thomas (Archipel des Antilles) crée dans un grenier son premier laboratoire et découvre le toluène. Sa thèse de chimie porte sur l'essence de térébenthine. Le toluène est naturellement présent en faible proportion dans le pétrole brut. Il est habituellement produit par reformage catalytique dans le procédé de fabrication de l'essence.
On l'obtient également par craquage dans le procédé de fabrication de l'éthylène ou alors, à partir du charbon. Sa purification finale se fait par distillation ou par extraction. Durant la Seconde Guerre mondiale, sa production est essentiel à la fabrication d'explosifs puissants comme le TNT.
Toxicologie: C'est un produit nocif et écotoxique (souvent présent dans certains sols industriels pollués). Sa toxicité aiguë est faible, mais il a comme premiers organes-cibles le système nerveux central (cerveau, moelle). C'est aussi un irritant pour la peau, l'œil et le système respiratoire.
L'exposition à des taux significatifs de toluène induit des symptômes généraux : hyperactivité, irritation de la peau et surtout des muqueuses (écoulement nasal, larmes), irritation des voies respiratoires, avec essoufflement. À des taux d'exposition supérieurs à 2 000 ppm dans l'air, le stade suivant est celui d'une narcose (ataxie, dégradation des fonctions cognitives, troubles de l’équilibre et altérations neurochimiques. La mort est due à un arrêt respiratoire induit par une déplétion du système nerveux central).
On observe une augmentation de poids de divers organes impliqués dans la détoxication (foie, reins par exemple) avec augmentation du poids du cerveau, du cœur, des poumons et des testicules, avec des symptômes de dyspnée et d'ataxie, une modification du taux de neurotransmetteurs, une neurotoxicité affectant notamment l’hippocampe et le cervelet, une exposition longue induit une inflammation des muqueuses nasales avec érosion de l’épithélium olfactif, métaplasie et dégénérescence de l’épithélium respiratoire.
Le toluène « ne semble pas avoir d'effets » sur l'ADN in vivo, alors qu'il en a in vitro.
Ethylbenzène: L'éthylbenzène est un composé organique aromatique dérivé du benzène, de formule chimique C6H5-C2H5. Il est principalement utilisé dans l'industrie pétrochimique comme intermédiaire de synthèse dans la fabrication du styrène, utilisé pour fabriquer le polystyrène. Le styrène est obtenu par déshydrogénation catalytique. L'éthylbenzène est également utilisé comme solvant dans les peinture, ainsi que comme additif antidétonant (augmente le taux des octans) dans l'essence automobile.
Toxicologie: L'éthylbenzène peut présenter des effets nocifs sur le système nerveux central. Son ingestion peut entraîner une pneumonie et l’arrêt cardiaque. Avaler ou l‘absorption par la peau peut mener à des troubles de santé serieux. L‘éthylbenzène dégraisse la peau (danger de résorption de peau), dangereux si inhalé et au contact avec le peau. Peut irriter les voix respiratoires, les glandes digestives et les yeux. Peut provoquer des sensation de intoxication, vertiges, maux de tête, hébété jusqu‘à l‘inconscience ainsi que des autres troubles avec le cerveau.
La plupart des analyses in vitro mènent à des résultats négatifs. Des études avec des cellules lymphatiques reportent des mutation génétiques et une activité élevé métabolique.
Xylène: Le terme xylène se réfère à un groupe de trois dérivés du benzène, correspondant aux isomères ortho-xylène, méta-xylène et para-xylène. Le préfixe o- (xylène), p- ou m- indique à quels atomes de carbone du noyau aromatique sont fixés les groupements méthyle.
Le xylène est un liquide incolore, d'odeur agréable et très inflammable. Il est naturellement présent dans le pétrole et le goudron de houille, et se forme durant les feux de forêts.
Toxicologie: Les xylènes ont un effet nocif sur le cerveau. Des niveaux d'expositions élevés pour des périodes même courtes peuvent entraîner des maux de tête, un défaut de coordination des muscles, des vertiges, la confusion et des pertes du sens de l'équilibre. Des expositions à des taux élevés pendant de courtes périodes de temps peuvent également occasionner une irritation de la peau, des yeux, du nez et de la gorge, des difficultés de respiration, des problèmes pulmonaires, une augmentation des temps de réaction, des pertes de mémoires, des irritations d'estomac et des altérations du fonctionnement du foie et des reins. Des taux d'exposition très élevés peuvent entraîner la perte de conscience voire la mort.
Des études sur des animaux ont montré que des concentrations de xylène élevées entraînent une augmentation du nombre d'animaux morts-nés, ainsi que des retards de croissance et de développement. Dans beaucoup de cas, ces mêmes concentrations ont également des effets négatifs sur la santé des mères. L'effet d'expositions de la mère à de faibles concentrations de xylène sur le fœtus n'est pas connu à l'heure actuelle.
Les xylènes sont hautement nocifs pour la nappe phréatique.
Nitrite: Composé intermédiaire de l'azote entre l'ammoniac et les nitrates, apparaissant lors de la dégradation des substances azotées par des bactéries dans la filtration biologique. Les nitrites sont toxiques pour la majorité des animaux. formule chimique NO2 - (c'est donc un radical, dit univalent, ou encore radical univalent), c'est aussi un sel de l'acide nitreux. Au cours du cycle de l'azote, c'est la nitrosation qui produit les nitrites.
Utilisations: conservation de la viande, colorants organiques ….
Toxicologie: Dans les cours d'eau, notamment canalisés, et dans les régions densément habitées ou d'agriculture intensive, les nitrites sont souvent un paramètre important de déclassement des cours d'eau. Lorsque les nitrites entrent dans le courant sanguin, il réagit avec l'hémoglobine et forme un composant appelé méthémoglobine. Ce composé réduit la capacité sanguine pour transporter l'oxygène. Le niveau d'oxygène diminue, et les bébés montrent des signes de la maladie appelée méthémoglobinémie, également connu sous le nom de maladie du "bébé bleu”.
Les symptômes les plus manifestes de la méthémoglobinémie sont l'apparition de nuances bleues sur la peau, particulièrement autour des yeux et de la bouche. Si elle est découverte rapidement, cette maladie peut être traitée avec succès par une injection de bleu de méthylène, qui rechange la méthémoglobine et hémoglobine. L'affection peut devenir extrêmement sérieuse si elle n'est pas traitée: la mort arrive lorsque 70 pour cent de l'hémoglobine du corps a été converti en méthémoglobine. Un lien a été montré entre les morts des bébés à cause de la méthémoglobinémie et les niveaux élevés en nitrate dans l'eau.
Nitrate: Les nitrates (autrefois nommés nitre, souvent synonyme de salpêtre) sont les sels de l'acide nitrique. La formule chimique de l’ion nitrate est NO3. La présence de nitrates dans l'eau est un indice de pollution d'origine agricole (engrais), urbaine (dysfonctionnement des réseaux d'assainissement) ou industrielle. Dans de nombreux pays, les eaux destinées à la consommation humaine doivent respecter des valeurs limites pour être qualifiées de potables. Ne pas confondre nitrates et nitrites NO2 −els de l'acide nitreux, ou résultat de la réduction des nitrates par des bactéries spécifiques.
Toxicologie: Les nitrates sont 600 à 1000 fois moins toxiques que les nitrites. Cependant, contrairement aux nitrites, on ne sait pas à 100% en quoi ils sont toxiques, ni comment ils agissent sur l’organisme. Leur accumulation dans le corps est aussi beaucoup plus lente. Il y a cependant un bémol: la toxicité est faible ou absente sur des adultes, mais bien réelle sur des œufs ou des larves, comme par exemple de symptômes de mortalité plus élevée, dommages au foie, augmentation du taux de ferrihémoglobine dans le sang, altération des centres hématopoïétiques et du sang, léthargie, nageoires serrées (chez la plupart des poissons).
Cette toxicité décroit donc avec l’âge. Des signes de toxicité à +/- long terme, s’observent même à des concentrations de l’ordre de 10-20mg/L, ce qui est inférieur aux concentrations de la plupart des eaux du robinet. Ca dépend également beaucoup des espèces.
Hydrocarbure: Sous forme de carbone fossile, les hydrocarbures sont une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais aussi source de dérèglement climatique via les gaz à effet de serre issus de leur utilisation massive. Ce sont alors des ressources non renouvelables (à échelle humaine de temps), dont les gisements commencent localement à s'épuiser ou à être très coûteusement et plus difficilement exploitable (gisements offshore ou très profonds, et souvent de moindre qualité), qu'il s'agisse du charbon, du pétrole ou du gaz naturel.
Toxicologie: En toxicologie, on distingue trois types d’hydrocarbures :
>• les hydrocarbures aliphatiques
>• les hydrocarbures alicycliques
>• les hydrocarbures aromatiques simples, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et hydrocarbures aromatiques soufrés
Effets des hydrocarbures aliphatiques: asphyxiants, attaque du système nerveux central, de la peau et des poumons
Effets des hydrocarbures alicycliques: effets similaires aux hydrocarbures aliphatiques
Effets des hydrocarbures aromatiques: coma convulsif, aplasie, leucémies, cancers cutanés, cancers pulmonaires, cancers de la vessie et des effets similaires aux hydrocarbures aliphatiques
Liste des principaux produits contenant des hydrocarbures: La plupart des huiles (huile pour moteur, huile de raffinage, huile pour l’industrie alimentaire, huile pour transmissions, huile minérale, huile de rinçage, huile pour machine à papier…), graisse, Fluide pour le travail des métaux, solvants, Lubrifiants pour glissières, lubrifiant pour câbles métalliques …
Soufre: Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16. C'est un non-métal multivalent abondant, inodore, insipide, et insoluble dans l'eau. Le soufre est surtout connu sous la forme de cristaux jaunes et se trouve dans beaucoup de minéraux (sulfure et sulfate) et même sous forme native, particulièrement dans les régions volcaniques. L'essentiel du soufre exploité est cependant d'origine sédimentaire. C'est un élément essentiel pour tous les êtres vivants, qui intervient dans la structure de plusieurs acides aminés et par conséquent dans de nombreuses protéines. Le soufre est principalement employé comme engrais (sulfates) et phytosanitaire fongicide (contre l'oïdium de la vigne) mais est également largement utilisé dans la poudre à canon, les laxatifs, les allumettes et les insecticides.
Toxicologie: Le dioxyde de soufre provoquerait un danger pour la santé dans les cas suivant: lors de son inhalation, lors de son ingestion et lors du contact avec la peau et les muqueuses. Au cours de son ingestion, les organes présentant des activités sulfites oxydases les plus élevées sont plus susceptibles de le détoxiquer par voie urinaire. La persistance des dérivés du SO2 peut être envisagée par un apport excessif.
Pour l’utilisateur, les sulfites sont des nucléophiles très puissants qui ne donnent aucune toxicité aiguë mais peuvent provoquer de fortes ou sévères allergies. Il détruit la vitamine B1 (ou thiamine) vers pH = 6 , peut provoquer des irritations gastriques, à éviter chez les malades des reins. Dans la plupart des observations, les symptômes apparaissent quelques minutes après l’ingestion d’aliments contenant des sulfites. La pollution atmosphérique par le SO2 jouerait aussi un rôle dans l’apparition de ces réactions d’intolérance. De plus, les sujets asthmatiques sont beaucoup plus sensibles que la moyenne des gens.
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