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Johan Spinosi, Joëlle Févotte, Gaëlle Vial Matrice cultures-expositions aux pesticides arsenicaux

Santé travail

Eléments techniques sur l'exposition professionnelle aux pesticide s arsenicaux — Institut de veille sanitaire

Définition de la nuisance évaluée

2.1 3

Indicateurs de l'évaluation de l'exposition

2.2 3

Histori2.3 que des pratiques 3

P3.1 rincipaux composés minéraux arsenicaux utilisés en agriculture 5 Effets sur la santé des dérivés arsenicaux 3.2 5 Historique de l'utilisation des dérivés arsenicaux en agricultu re 3.3 5 Application des matrices à des groupes d'individus 4.1 pour lesquels des informations sur les exploitations ont été obtenues 10 Application des matrices à des échantillons de population dont on ne connaît 4.2 que l'intitulé d'emploi agricole et la localisation 11 Application des matrices aux données agricoles décrivant la rép artition des cultures 4.3 sur une région 13

Conclusion

14.4 4

Institut de veille sanitaire - Eléments techniques sur l'exposition professionnelle aux pesticide

s arsenicaux / p. 1 Matrice cultures-expositions aux pesticides arsenicaux Johan Spinosi, Umrestte/Département santé travail, InVS Joëlle Févotte, Umrestte/Département santé travail, InVS

Gaëlle Vial, Umrestte*

Umrestte : Unité mixte de recherche épidémiologique et de surveillance transport, travail, environnement

Ce travail a bénéficié du soutien de l'Arc dans le cadre du pôle Areca "épidémiologie des cancers professionnels".

Ce rapport n'aurait pu aboutir sans la rencontre de nombreux acteurs de la santé et de la profession agricole en général et notamment

de l'Association de coordination technique agricole (Acta), de la Mutualité sociale agricole (MSA), de l'Institut national de la santé

et de la recherche médicale (Inserm), des Instituts techniques agricoles (ITA), des Chambres d'agriculture et des Services régionaux

de la protection des végétaux (SRPV).

Doivent être particulièrement remerciés

Alexis Elbaz, neuro-épidémiologiste, Inserm U708 et DST-InVS Frédéric Moisan, ingénieur agronome et épidémiologiste, I nserm U708 Philippe Larignon, chef de projet maladies du bois, Institut Français de la vigne et du vin - Station Rhône-Méditerranée

Caroline Le Roux et Joël Carsoulle, conseillers viticoles, Chambre d'agriculture du Rhône - Comité de développement du

Beaujolais

Bernard Delemotte, ancien médecin chef de l'échelon national de médecine du travail, Direction de la protection sociale de la

Mutualité sociale agricole

p. 2 / Eléments techniques sur l'exposition professionnelle aux pesticide s arsenicaux — Institut de veille sanitaire L'élément arsenic est largement réparti dans la croûte terrestre et est retrouvé sous forme inorganique et à l'état de traces dans les roches, le sol, les sédiments, l'eau et l'air. Les trois principaux minerais contenant de l'arsenic sont les minerais d'or (arséniures d'or), de fer (mispickel) et de cuivre (arséniures de cuivre). Les teneurs les plus élevées en arsenic sont toutefois constatées dans le réalgar (ou bisulfure) et l'orpiment. En France, dans la mine d'or (pyrites aurifères) de Salsigne (Aude), des quantités relativement importantes d'arsenic ont été extrait es [1]. L'arsenic se rencontre naturellement en association avec d'autres éléments chimiques tels que l'oxygène, le chlore ou le soufre. Les composés inorganiques de l'arsenic existent principalement sous les degrés d'oxydation +III (arsénite de sodium, de cuivre...) et +V (arséniate de plomb, de calcium...). Ils ont une activité insecticide et fongicide reconnue. Ils peuvent également être utilisés pour lutter contre les rongeurs (raticide), pour la conservation du bois (sels CCA cuivre, chrome, arsenic) et aussi comme défoliant (du coton). L'arsenic existe aussi sous forme organique, c'est-à-dire en association avec du carbone et de l'hydrogène. Ces composés organiques sont obtenus par synthèse chimique. Certains sont utilisés comme additifs pour l'alimentation animale (porcs, volailles...). Leur utilisation en

France est interdite depuis 1959 [2].

L'arsenic est également présent dans de nombreuses activités industrielles, comme par exemple l'électronique ou la métallurg ie. Ce document est exclusivement consacré aux dérivés arsenicaux utilisés comme produits phytosanitaires, c'est-à-dire pour la protection des végétaux. Nous ne traiterons donc pas des usages industriels de l'arsenic, ni de son utilisation en tant qu'additifs alimentaires.

Institut de veille sanitaire - Eléments techniques sur l'exposition professionnelle aux pesticide

s arsenicaux / p. 3 Nous invitons le lecteur à consulter le rapport "Le programme

Matphyto

- Matrices cultures-expositions aux produits phytosanitaires" pour une présentation générale des matrices cultures-expositions [3].

Définition de la nuisance 2.1

évaluée

Les trois cultures faisant l'objet d'une utilisation significative des composés arsenicaux sont : la culture de pomme de terre, l'arboriculture et la viticulture. L'arsénite de cuivre a été utilisé comme insecticide pour lutter contre les doryphores, ravageurs de la pomme de terre. Son utilisation ancienne (dès 1865 aux Etats-Unis) a été supplantée (au moins après la seconde guerre mondiale) par l'arséniate de plomb et l'arséniate de calcium (ou de chaux). L'arséniate de plomb, dont les propriétés insecticides sont reconnues, a été le principal dérivé arsenical utilisé en arboriculture (du début du XX e siècle à 1973) pour la lutte contre les insectes tels que le carpocapse des pommes, des poires et des noix ou les chenilles défoliatrices de nombreux arbres fruitiers. Enfin, l'arsénite de sodium (ou de soude) a été utilisé comme insecticide, puis comme fongicide, en viticulture. La lutte insecticide en traitement d'hiver contre l'altise, la pyrale ou encore les tordeuses de la grappe a démontré indirectement les propriétés antifongiques de l'arsénite de sodium (contre l'esca et l'excoriose). En traitement d'été, les arséniates ont aussi été utilisés comme insecticides (contre les vers de la grappe) mais ont été rapidement remplacés par des composés chimiques de synthèse (DDT...) plus efficaces. L'utilisation des dérivés arsenicaux sur la vigne date de la fin du XIX e siècle et fut totalement interdite en 2001. On note également une utilisation anecdotique de ces dérivés arsenicaux pour d'autres cultures (betteraves et oliviers par exemple). La version Matphyto des pesticides arsenicaux se déclinera donc en trois tableaux : cultures de la pomme de terre, de la vigne, et des arbres fruitiers. L'évaluation des expositions décrites dans les matrices concerne l'ensemble des dérivés arsenicaux inorganiques utilisés pour ces trois cultures. Selon le type de culture, les principaux dérivés arsenicaux sont : l'arséniate de plomb, l'arséniate de calcium et l'arsénite de soude.

Indic2.2 ateurs de l'évaluation

de l'exposition Trois indices permettent d'évaluer l'exposition à l'arsen ic.

Probabilité d'utilisation

Elle correspond à la proportion annuelle des unités de production (les exploitations) ayant eu recours aux produits phytosanitaires à base d'arsenic, au cours d'une période historique déterminée. Il s'agit d'indiquer dans quelle proportion les exploitations ont pu utiliser des composés arsenicaux pour la culture considérée.

Intensité d'utilisation

L'intensité d'utilisation indique une quantité moyenne de produits appliquée à l'hectare (en un seul traitement). Cette information permet d'évaluer les quantités appliquées à chaque traitement par les utilisateurs de pesticides. Il s'agit d'une moyenne, exprimée en grammes d'arsenic par hectare.

Fréquence d'utilisation

La fréquence d'utilisation est une information permettant de caractériser le nombre moyen de traitements effectués chaque année sur la culture considérée. Comme pour la probabilité, la fréquence est une donnée moyenne qui lisse un ensemble de pratiques individuelles. Il s'agit bien d'évaluer le nombre moyen de traitements effectués sur les parcelles et non pas le nombre de traitements effectués par l'individu : la fréquence est appliquée aux surfaces. Tous les indices cités ont été évalués de façon globale. Des variations parfois importantes pouvant intervenir en fonction de la technicité des exploitations, du matériel utilisé ou bien encore des différences dans les recommandations (avec des doses d'utilisation variables) ont été intégrées dans des indices moyennés.

Histori2.3 que des pratiques

Etant donné les variations de l'utilisation des pesticides arsenicaux au cours du temps, il a été nécessaire de l'évaluer selon des périodes historiques, prenant en compte les évolutions à la fois réglementaires et techniques. Nous avons ainsi établi cinq grandes périodes d'utilisation.

1945-1955

: bien que l'emploi des pesticides arsenicaux ait commencé depuis longtemps (début du XX e siècle), dans la mesure où les matrices sont appliquées à des populations qui peuvent avoir débuté leur premier emploi après la seconde guerre mondiale, les matrices Matphyto débutent en 1945. Les dix années suivantes ont été marquées par les prémices du développement de molécules phytosanitaires de synthèse (comme les organochlorés) qui entraîneront des changements dans les pratiques, en particulier dans le choix des produits à utiliser (et notamment le DDT). p. 4 / Eléments techniques sur l'exposition professionnelle aux pesticide s arsenicaux — Institut de veille sanitaire

1956-1965

: durant cette période, l'apparition de nouvelles familles chimiques comme les organophosphorés mais aussi les carbamates a sensiblement modifié les stratégies de protection phytosanitaire. Les produits disponibles sont plus nombreux, les utilisateurs peuvent choisir parmi un ensemble de familles chimiques variées.

1966-1973

: cette période correspond à une phase de mutation de l'agriculture française. On assiste au passage d'une agriculture dite familiale à une agriculture "productiviste". L'utilisation de produits phytosanitaires augmente car il est de plus en plus important de lutter contre les dégâts causés par les ravageurs, les pertes dues aux maladies du bois, etc. C'est particulièrement le cas pour la vigne et dans la lutte contre l'esca, l'arsénite de sodium étant le seul produit efficace. Pour les autres cultures en revanche, l'arrivée continue de nouvelles molécules de synthèse accentue la baisse de l'utilisation de produits à base d'arsenic. En 1973, l'emploi en France de composés arsenicaux est interdit en agriculture, seule l'utilisation de l'arsénite de sodium reste autorisée en viticulture [4].

1974-1985 : au milieu des années 1980, la diversification des

fongicides, notamment les dithiocarbamates, entraîne une concurrence accrue avec l'arsénite de sodium (sauf en ce qui concerne l'esca).

1986-2001

: suite à un avis paru au Journal officiel en novembre

2001 [5], l'arsénite de sodium, dernier dérivé arsenical autorisé en

viticulture est retiré du marché et son emploi interdit.

Institut de veille sanitaire - Eléments techniques sur l'exposition professionnelle aux pesticide

s arsenicaux / p. 5

Tableau 1

Nom chimique

Numéro CAS

FormuleValence

de l'arsenic

SolubilitéPrincipales utilisations

en agriculture

Anhydride arsénieux

1327-53-3

As 2 O 3

TrivalentTrès peu soluble dans l'eauRaticide

Arsénite de cuivre

10290-12-7

CuHAsO

3

TrivalentInsoluble dans l'eau, soluble dans

les acides et l'ammoniaque

Insecticide

Arséniate de plomb

7784-40-9

PbHAsO

4

PentavalentDe très peu soluble à insoluble

dans l'eau

Insecticide

Arséniate de calcium

7778-44-1

Ca 3 (AsO 4 2

PentavalentPeu soluble dans l'eau, soluble

dans les acides dilués

Insecticide

Arséniate de sodium

7631-89-2

AsO 4 Na 2 HPentavalentSoluble dans l'eauPréparation d'appâts empoisonnés

Arsénite de sodium

7784-46-5NaAsO

2

Trivalent

Très soluble dans l'eau,

légèrement soluble dans l'éthanolInsecticide et fongicide 3.1 principaux composés minéraux arsenicaux utilisés en agriculture Tous les composés inorganiques de l'arsenic ne sont pas utilisés pour un usage agricole. Sont listés ci-après les principaux composés minéraux utilisés en agriculture [6].

Effets sur la santé des dérivés 3.2

arsenicaux L'arsenic intervient sur l'organisme humain en modifiant de nombreux systèmes enzymatiques et en perturbant la synthèse de certaines protéines ou nucléoprotéines. L'intensité des troubles est variable en fonction du composé incriminé, de sa nature et de la dose. La toxicité des composés trivalents de l'arsenic est considérée comme supérieure

à celle des pentavalents [7].

L'arsenic inorganique est un cancérogène reconnu pour l'homme par le Centre international de recherche sur le cancer [8] (classé en groupe 1), par l'Union Européenne [9] (classé en catégorie 1) et par l'US-EPA [10] (classé en groupe A). Des études [11] chez l'hommequotesdbs_dbs26.pdfusesText_32

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