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Chaque jour, près de 5 millions de tonnes de matériaux dangereux sont transportés aux États-Unis, de sorte que statistiquement, le nombre de déversements de produits chimiques est limité, mais leur impact est considérable. Les déversements récents à East Palestine et dans d'autres lieux soulignent les défis auxquels sont confrontés les premiers secours, les transporteurs et les agences gouvernementales lorsqu'il s'agit de procéder au nettoyage des déversements de produits chimiques. Cet article examine plus en détail la science sous-jacente du chlorure de vinyle, l'impact des dioxines et les solutions potentielles présentées dans la littérature scientifique.
Enfin, alors que nous envisageons l'avenir du transport de matériaux dangereux, les accidents seront inévitables. Mais que pouvons-nous apprendre qui pourrait nous guider dans nos décisions futures pour améliorer le suivi, les réponses et les résultats ?
Comment le chlorure de vinyle provoque-t-il le cancer ?
Malgré le brûlage dirigé effectué à East Palestine, une grande quantité de chlorure de vinyle a été libérée dans l'environnement, notamment dans le sol, l'eau et l'air. Le chlorure de vinyle est un produit chimique couramment utilisé, dont les applications sont nombreuses dans des secteurs tels que les travaux publics, l'électronique et les emballages. Toutefois, le chlorure de vinyle est un carcinogène dont les propriétés toxiques sont connues.
L'exposition au chlorure de vinyle par ingestion, inhalation ou contact cutané peut entraîner son absorption dans la circulation sanguine, où il est acheminé jusqu'au foie. Dans le foie, le chlorure de vinyle est métabolisé par l'enzyme cytochrome P450, produisant une substance intermédiaire hautement réactive appelée oxyde de chloroéthylène (figure 1). Cette molécule contient un groupe d'époxydes (mis en surbrillance en rouge) qui se lie facilement aux bases de l'ADN (la guanine, par exemple), entraînant la formation d'adduits d'ADN. Ces adduits peuvent entraîner des mutations de l'ADN, lesquelles aboutissent finalement au développement de cancers.
Existe-t-il des solutions pour éviter la contamination par le chlorure de vinyle ?
Le chlorure de vinyle possède une demi-vie courte dans l'environnement : 0,2 à 0,5 jour en cas d'évaporation depuis les sols ; 0,8 heure en cas d'évaporation depuis l'eau ; 1,5 jour dans l'air par dégradation en phase gazeuse. En conséquence, les solutions pour éviter le chlorure de vinyle sont moins essentielles sur le long terme que celles qui concernent des contaminants de l'environnement durables tels que les dioxines. Bien qu'il existe un certain nombre d'approches (physiques vs. chimiques) pour résoudre ce problème, elles pourraient être destinées uniquement à ceux qui sont continuellement exposés au chlorure de vinyle.
Que sont les dioxines et sont-elles dangereuses ?
Les dioxines sont des contaminants de l'environnement composés de 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxine et de nombreux autres composés similaires aux dioxines créés en tant que sous-produits de la combustion du chlorure de vinyle. L'EPA (agence américaine pour la protection de l'environnement) n'a pas testé les niveaux de dioxine. Toutefois, de nombreux experts sont inquiets, car les dioxines sont persistantes et 90 % de l'exposition des humains passe par l'alimentation.
Hautement toxiques, les dioxines peuvent reproduire ou activer les facteurs de transcription et provoquer des dérégulations de l'expression génique, aboutissant à de nombreuses perturbations des fonctions physiologiques. Elles peuvent aussi perturber de nombreuses hormones, telles que les œstrogènes, les androgènes et les hormones thyroïdiennes, entraînant des anomalies des systèmes reproductif, développemental et immunitaire.
Est-il possible d'éliminer les dioxines ?
L'examen du paysage des brevets dans la Collection de contenus CAS™ au sujet de l'élimination des dioxines révèle plusieurs tendances majeures. La décomposition thermique et les catalyseurs de décomposition sont deux méthodes principales d'élimination des dioxines, et de nombreux brevets portent sur l'élimination des dioxines dans l'air ou les cendres volantes. Les recherches consacrées à l'élimination des dioxines dans les sols restent limitées. Fu et al. a évoqué l'utilisation d'un charbon actif modifié (V5-Mo5-Ti) en tant que matériau d'absorption catalytique prometteur pour contrôler les émissions de dioxines dues à la désorption thermique des sols organiques contaminés.
Les principales entreprises identifiées comprennent Mitsubishi Heavy Industries, qui a déposé plus de 90 brevets de 2000 à 2003 (figure 2) et des acteurs émergents venus de Chine au cours des 5 dernières années (figure 3). Des concepts tels que la décomposition thermique, les gaz de combustion, les gaz de combustion des incinérateurs et les catalyseurs de décomposition sont fréquemment évoqués dans ces publications de brevets. Le brevet JP2006239484 déposé par Mitsubishi Heavy Industries revendiquait un appareil qui utilise la photocatalyse au laser pour décomposer thermiquement l'halogénure sur les particules, limitant ainsi la génération de dioxines. Le brevet CN115708995 revendiquait un appareil utilisant un catalyseur de décomposition des dioxines pour éliminer les dioxines des gaz de combustion.
Le rôle des données
Immédiatement après des accidents de ce type, l'attention se porte souvent sur les défis physiques ou les défaillances, mais les informations sont un autre facteur essentiel à prendre en compte. Tous les protocoles de sécurité ou consignes de manipulation doivent impérativement être facilement accessibles pour les personnels de premiers secours et les agences qui interviennent sur site. À l'échelle mondiale, il est également crucial que tous les matériaux dangereux soient correctement suivis par les transporteurs de produits chimiques. Les solutions qui intègrent les données et améliorent la précision et l'efficacité sur l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement sont encore plus précieuses. Rinchem, société qui gère certaines des chaînes d'approvisionnement les plus complexes au niveau mondial, transporte plus de 4 milliards de produits chimiques en toute sécurité chaque année. Cette entreprise illustre parfaitement l'exploitation des numéros CAS RNTM pour s'assurer de l'exactitude et de l'intégration des données dans l'ensemble des sources.
Perspectives d'avenir
Même s'il existe un certain nombre d'approches en matière de prévention (restrictions, politiques, etc.), le défi concernant les meilleures solutions de nettoyage et les procédures à suivre pour minimiser les problèmes sanitaires et écologiques devra être relevé à l'avenir. Malgré les progrès de la recherche et des publications scientifiques, il serait important de s'attacher à la facilité d'accès et à une meilleure traçabilité des produits chimiques dangereux. Enfin, dans les situations où les services de lutte contre l'incendie peuvent manquer de personnel ou de formation aux protocoles concernant les matériaux dangereux, il est indispensable d'identifier avec précision les produits chimiques déversés et de pouvoir accéder aux protocoles de sécurité adéquats. Ce n'est qu'en nous préparant aux scénarios de déversements et d'accidents futurs que nous serons en mesure de minimiser l'impact de l'inévitable.
