Academic literature on the topic 'Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)'

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont une famille de polluants atmosphériques issus de la combustion incomplète de la matière organique. Le chauffage domestique, la fumée de tabac ainsi que certaines activités industrielles sont les principales sources d'émission environnementale. Certains HAP sont connus ou suspectés d'être cancérigènes pour l'homme, comme le benzo[a]pyrene (BaP), à travers la formation de dommages à l'ADN. La majorité des études se sont focalisées sur l'étude d'un HAP pur alors que l'exposition est toujours en lien avec des mélanges. Ce travail vise à évaluer in vitro sur un modèle d'hépatocytes humains (lignée HepG2) la modulation de la génotoxicité des HAP en mélanges à travers l'utilisation de deux biomarqueurs: le test des comètes mesurant les cassures de l'ADN et le dosage par HPLC/MS/MS des adduits à l'ADN du BPDE, métabolite principal du BaP. Dans un premier temps, les dommages induits par le BaP pur ou en mélange binaire avec d'autres HAP particulaires sont évalués. L'étude est ensuite étendue d'une part à des mélanges atmosphériques réels prélevés dans l'environnement ou en milieu industriel, et d'autre part à la fraction d'HAP particulaires reconstituée correspondante. Dans une dernière partie, l'intérêt de ces tests in vitro pour le suivi de l'exposition des populations à des agents génotoxiques associés à divers types d'environnements a été évaluée. Ce travail met en avant la nécessité d'approfondir les connaissances sur les mécanismes à l'origine des interactions entre les composés ainsi que l'intérêt du recours à la modélisation comme outil d'évaluation des dangers liés à l'exposition des populations aux HAP en mélanges<br>Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) are atmospheric pollutants arising from incomplete combustion of organic matter. Residential heating, vehicle exhaust, cigarette smoke and industrial activities are the main sources of P AH in the environ ment. Sorne of these PAH are suspected or known carcinogens to humans like benzo[a]pyrene (BaP) which causes DNA damage. Most studies focused on the effect of individual P AH whereas human exposure al ways occurs through complex mixtures. This work aims at evaluating the modulation in vitro of the genotoxicity of P AH in mixtures, using in a cellular model of human hepatocytes (HepG2). To achieve this goal, biomarkers of genotoxicity such as the cornet assay measuring DNA strand breaks, and the HPLC/MS/MS measurement of DNA adducts of BPDE, the most reactive BaP metabolite, were chosen. Ln a first step, DNA damage induced by BaP as a pure compound or in binary mixture with other particulate P AH were investigated in order to higltlight the mode of interaction between these compounds. This study was then extended, in one hand to real atmospheric mixtures collected in the environment or inside industrial plants, and in another hand to the reconstructed corresponding particulate P AH fraction. Ln a last more applied part, suitability of those in vitro tests for the monitoring of the genotoxic risk associated with ambient air. This work emphasizes the need for a deeper understanding of the mechanisms underlying interactions between compounds, as well as the necessity to use mathematical modelling as a tool in the assessment of human health hazards posed by exposure to ambient air

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont une famille de polluants atmosphériques issus de la combustion incomplète de la matière organique. Le chauffage domestique, la fumée de tabac ainsi que certaines activités industrielles sont les principales sources d'émission environnementale. Certains HAP sont connus ou suspectés d'être cancérigènes pour l'homme, comme le benzo[a]pyrene (BaP), à travers la formation de dommages à l'ADN. La majorité des études se sont focalisées sur l'étude d'un HAP pur alors que l'exposition est toujours en lien avec des mélanges. Ce travail vise à évaluer in vitro sur un modèle d'hépatocytes humains (lignée HepG2) la modulation de la génotoxicité des HAP en mélanges à travers l'utilisation de deux biomarqueurs : le test des comètes mesurant les cassures de l'ADN et le dosage par HPLC/MS/MS des adduits à l'ADN du BPDE, métabolite principal du BaP. Dans un premier temps, les dommages induits par le BaP pur ou en mélange binaire avec d'autres HAP particulaires sont évalués. L'étude est ensuite étendue d'une part à des mélanges atmosphériques réels prélevés dans l'environnement ou en milieu industriel, et d'autre part à la fraction d'HAP particulaires reconstituée correspondante. Dans une dernière partie, l'intérêt de ces tests in vitro pour le suivi de l'exposition des populations à des agents génotoxiques associés à divers types d'environnements a été évaluée. Ce travail met en avant la nécessité d'approfondir les connaissances sur les mécanismes à l'origine des interactions entre les composés ainsi que l'intérêt du recours à la modélisation comme outil d'évaluation des dangers liés à l'exposition des populations aux HAP en mélanges.

L'écotoxicité d'un sol contaminé par les HAP et provenant d'une ancienne cokerie a été étudiée. La contamination du sol par les 16 HAP s'élevait à 2634  241 mg/kg de sol exprimé en poids sec. Des métaux ont été trouvés également mais à concentration faible, de l'ordre des niveaux géologiques en Lorraine, à l'exception du mercure. Les résultats de toxicité des lixiviats soulignent la sensibilité des deux essais de toxicité chronique - sur la reproduction des cladocères et la division algale. Un caractère mutagène du lixiviat a été enregistré avec le test d'Ames et le test Mutatox ; mais aucune réponse n'a été notée avec le test Umu moins sensible. La germination des plantes testées n'est pas affectée par le sol de cokerie, contrairement à la croissance. Les résultats des essais d'écotoxicité terrestre témoignent d'une toxicité élevée du sol étudié sur la survie et la reproduction des collemboles, sur la reproduction des vers de terre et la survie des juvéniles. L'influence du sol de dilution utilisé pour tester différentes concentrations du sol contaminé a été étudiée en comparant un sol contrôle artificiel (ISO) et un sol naturel de prairie. La comparaison des réponses des invertébrés au sol de cokerie fait apparaître une sensibilité plus élevée en sol artificiel ISO qu'en sol naturel. Il ne semble pas que le transfert des HAP du sol à la biomasse végétale ou à celle des invertébrés pose des problèmes d'accumulation, compte tenu des facteurs enregistrés nettement inférieurs à 1. Les essais de bioaccumulation sur vers de terre ont montré que les HAP lourds (5 cycles et plus) étaient plus fortement accumulés que les légers (3 et 4 cycles)<br>A cokery soil polluted by PAHs was assessed for its toxicity and genotoxicity to soil and aquatic organisms. Total mean 16 PAH concentration was determined to 2634  241 mg/kg d. W. The heavy metals were in the range of the respective regional reference values. The effective concentration (EC) values based on concentration-response relationships were calculated. Toxicity of water extracts in chronic bioassays (algal growth and reproduction of C. Dubia) was high compared to acute toxicity (bacterial luminescence and daphnid viability). The Ames and Mutatox tests indicated mutagenicity of water extracts, while no response was found with the Umu test showing lower sensitivity. Germination of the tested plant species was not affected, contrary to plant growth. Fresh biomass was a more sensitive parameter than dry biomass. The results of terrestrial toxicity showed that toxic effect of contaminated soil was high, when survival and reproduction of collembola, reproduction of earthworm and survival of juvenile earthworm were measured. Different concentrations of the contaminated soil mixed with the artificial ISO or loamy natural soil were tested to determine influence of the control soil on toxicity. There was a significant trend that toxicity of contaminated soil was lower in the natural soil tested than in ISO, when reproduction of collembola and earthworm was studied. The transfer of PAHs from contaminated soil to biota (earthworm and plant) was inferior to 1, indicating no major problem in trophic chains. The earthworm bioaccumulation of high- molecular-weight PAHs with 5-6 aromatic rings was higher than the one of low-molecular-weight PAHs with 3-4 aromatic rings

Le but de ce travail a été de caractériser le devenir des HAP dans des sols crayeux. Les échantillons de craie ont été prélevés à différentes profondeurs sur le site d'une ancienne cokerie de la région Nord- Pas de Calais. Les phénomènes de sorption ont été caractérisés le naphtalène, le phénanthrène et le benzo[a]pyrène et deux matrices solides, la craie et le carbonate de calcium. La cinétique d'adsorption peut être décomposée en deux étapes (phases rapide et lente), et simulée correctement par un modèle double site, laissant supposer l'existence de deux types de site d'adsorption différant par leur accessibilité. Le facteur cinétique et le coefficient de distribution entre les phases solide et liquide sont variables en fonction de la nature du composé (notamment caractère hydrophobe et taille de la molécule) et de la matrice (composition et texture). Le potentiel de biodégradation des HAP a été testé en utilisant le 14C phénanthrène et le 14C benzo[a]pyrène sur cinq échantillons de craie. Les résultats obtenus reflètent la présence d'une microflore indigène apte à dégrader les HAP de faible poids moléculaire. Le dénombrement et l'identification de la population dégradant le naphtalène et le phénanthrène ont mis en évidence une population spécifique abondante et diversifiée. Le couplage des phénomènes de sorption et de biodégradation a permis d'étudier l'effet de l'adsorption sur la minéralisation du composé. Les essais ont montré que l'adsorption affecte nettement la biodégradation en limitant l'accessibilité des composés. En conclusion, cette étude montre que les processus de sorption et de biodégradation peuvent exister dans les sols crayeux du site étudié, et limiter la mobilité de composés organiques hydrophobes tels que les HAP. Ces observations de laboratoire peuvent être interprétées comme un indice de l'existence d'une possible atténuation naturelle d'une pollution par les HAP de la formation crayeuse du sous-sol des anciennes cokeries ou usines à gaz<br>Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are common pollutants in the soils of former coke facilities and MGP sites. In order to understand the behavior and the fate of those compounds in chalky soils, mobility and biodegradation processes were studied using soil material sampled at different depths on a coke plant site. Sorption processes were characterized under saturated conditions for three contaminants, naphthalene, phenanthrene and benzo[a]pyrène, with two inorganic matrices, chalk and calcium carbonate. Study of kinetic reflects a very fast process with an irreversible retention of the compound in the solid matrices. P AH's biodegradation was tested in microcosms using C 14 phenanthrene and five soils with P AH's contents ranging from 1 to 300 mg/kg of dried soil. For this compound, the mineralisation is a rapid process, without latency state, reflecting the existence of an indigenous specific micro flora in chalky soils, fitted to degrade some PAH. The accounted total soil micro flora is abundant in any sampled soil reflecting an important microbial activity (109 to 10 10 UFC/g). In relation to an aggression of naphthalene and phenanthrene, the behavior of the indigenous microbial population was characterized. Bacteria are degrading in any soil sample. For those compounds, the accounted degrading micro flora is abundant ( 105 to 109 UFC/g of dried soil) showing that de graders are ubiquitous, and reflects the presence of a biodegradation potential at all different depths. The effect of sorption processes on biodegradation was studied in microcosm using C14 naphthalene and C14 phenanthrene. For those compounds, sorption affects the biodegradation with a decrease of kinetic, reflecting a decrease of pollutant accessibility for de graders. As a conclusion, this study suggests that the sorption and biodegradation processes occurring on site can reduce the pollutant mobility in a chalky environment

Thèse (M. Sc.) - Université du Québec à Rimouski, 2006.<br>Titre de lʹécran-titre (visionné le 23 avril 2007). Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de maîtrise en océanographie. CaQRU CaQRU Bibliogr.: f. 58-67. Paraît aussi en éd. imprimée. CaQRU

L'objectif était d'étudier la mobilité des HAP contenus dans un sol industriel pollué. Après une caractérisation physico-chimique du sol, les différentes expériences de lixiviations menées sur ce sol ont montré que la mobilité des polluants concernait à la fois les polluants sous forme dissoute et sous forme particulaire. Malgré une pollution massive du sol, le relargage des HAP sous forme dissoute est très limité en particulier pour des températures voisine de 15°C. Par contre le relargage devient significatif lorsque la fraction particulaire est prise en compte. Tandis que le relargage de la fraction dissoute est régulier dans le temps, le relargage particulaire n'est que temporaire : il apparaît lorsque la force ionique de la solution lixiviante est suffisamment faible et se termine quand le potentiel de HAP particulaires du sol est épuisé<br>The aim of this work was to study the mobility of PAH contained in a polluted industrial soil. After having established the physical and chemical features of the soil, the various lixiviation tests have revealed that both dissolved and particulate pollutants were concerned by the mobility of PAH. In spite of a heavy pollution of the soil, the release of dissolved PAH is limited particularly when the temperature during lixiviation is about 15°C. On the opposite, the release is quite significant when the particulate part is taken into account. The study revealed that the release of the dissolved part is regular, even with time whereas is temporary. It occurs when ionic strength of the leaching is low enough and it ends when there is no more particulate PAH in the soil

L’objectif du travail de recherche était de mettre en relation dans des sols de cokeries anciennement contaminés, la biodisponibilité de polluants (HAP et/ou métaux lourds), leur génotoxicité et leurs effets populationnels chez le ver de terre Eisenia fetida. Cette étude a montré que les sols étudiés, malgré une contamination similaire, présentaient une toxicité vis-à-vis des vers de terre et d’autres organismes terrestres (plantes, collemboles) totalement différente. Ces différences d’écotoxicité seraient imputables à la biodisponibilité des polluants, différente entre les sols. Cette étude a également montré que le traitement de thermodésorption, appliqué à l’un des sols contaminés, augmentait la biodisponibilité des métaux lourds. Le traitement de thermodésorption modifierait à la fois 1) la nature et la composition de la matière organique du sol, 2) la spéciation des métaux lourds, 3) les liens entre la matière organique et les métaux, les rendant plus biodisponibles et génotoxiques vis-à-vis des vers de terre. L’approche biologique-écotoxicologique, qui prend en considération la biodisponibilité des polluants, se révèle donc essentielle en complément de l’approche physico-chimique dans l’évaluation 1) des risques et 2) de l’efficacité de remédiation des sols contaminés. Cette étude a également montré que la mesure des dommages à l’ADN des coelomocytes de vers de terre est un biomarqueur pertinent dans l’évaluation de la génotoxicité des polluants des sols. Ce biomarqueur de génotoxicité peut être utilisé en tant qu’indicateur de biodisponibilité des polluants. Il s’est révélé plus sensible que la survie et au moins aussi sensible que la reproduction, qui sont deux paramètres étudiés classiquement chez les vers de terre. Ce biomarqueur de génotoxicité pourrait être utilisé en tant qu’indicateur précoce de perturbations physiologiques, même si le lien mécanistique entre les dommages à l’ADN et les répercussions sur la reproduction des vers de terre nécessite des recherches ultérieures<br>The aim of this work research was to show in formerly-contaminated coking plant soils a relationship between the bioavailability of soil pollutants (PAH and/or heavy metals), their genotoxicity and their populational effects in the Eisenia fetida earthworm. This study showed that despite a similar contamination studied soils exhibited a great difference in ecotoxicity to earthworms and other terrestrial organisms (plants, springtails). Differences in ecotoxicity of soils would be attributable to bioavailability of soil pollutants which is different between soils. This study also showed that thermal desorption applied on one of the contaminated soils increased bioavailability of heavy metals. Thermal desorption would modify 1) the nature and composition of soil organic matter, 2) the speciation of heavy metals, 3) links between soil organic matter and heavy metals, rendering them more bioavailable and genotoxic to earthworms. The biological-ecotoxicological approach, which takes into consideration the bioavailability of soil pollutants, reveals to be necessary in addition of the physico-chemical approach in the evaluation of 1) risks and 2) remediation efficiency of contaminated soils. This study also showed that the measure of DNA damage in coelomocytes of earthworms is a relevant biomarker in the evaluation of genotoxicity of soil pollutants. This biomarker of genotoxicity can be used as indicator of bioavailability of soil pollutants. It revealed more sensitive than survival and as sensitive as reproduction, which are classical endpoints measured in earthworms. This biomarker of genotoxicity could be used as early indicator of physiological disturbances, even if the mechanistic link between DNA damage and effects on reproduction require further studies

Ce travail a eu pour objectif l'étude de la réactivité des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) adsorbés sur des particules solides, vis à vis d'oxydants atmosphériques. Le devenir des HAP particulaires dans l'atmosphère étant encore mal documenté, cette étude présente un intérêt à la fois du point de vue de la chimie atmosphérique et du point de vue de l'impact sanitaire des HAP et de leurs dérivés. L'utilisation des techniques d'extraction assistée par micro-ondes focalisées et par fluide pressurisé a permis d'optimiser le dosage des HAP fortement liés aux matrices solides carbonées. Au cours de ce travail, les constantes de vitesse ont été mesurées pour les réactions de 13 HAP adsorbés sur différents types de particules modèles (graphite et silice), avec deux oxydants atmosphériques : le dioxyde d'azote et l'ozone. L'influence de différents paramètres (nature de l'oxydant, composition chimique et propriétés granulométriques des particules, structure du HAP). Finalement, l'identification et le suivi de la formation des produits majoritaires de réaction du phénanthrène et de l'anthracène particulaires avec l'ozone ont été réalisés.