Les effets environnementaux des particules

National audienceApart from its impact on human health, particulate matter is involved in different environmental problems, such as climate change, tropospheric ozone formation, visibility impairment and hydrology disruption. The role of particulate matter in global warming depends on the composition of the particles, and can lead to a cooling or a warming effect. New scientific results are currently showing the possibility of a stronger warming of the atmosphere by black carbon aerosols than previously thought. For that reason, some scientists claim that strategies to fight global warming should include black carbon emission reductions. These reductions would have an immediate action of slowing global warming, that would complete actions taken on CO2 targeting long-term effects. Such a strategy would bring ancillary benefits in terms of air quality and health effects. At least, past and current European policies of emission reduction of SO2 and NH3 are expected to lead to a decrease in the cooling effect of sulphate and nitrate aerosols, that should be offset as much as possible by efforts on black carbon emission reductions, otherwise the net effect of aerosols on global warming in Europe could go the wrong way. Pollution by particulate matter and tropospheric ozone formation are closely interconnected (particulate matter impacts on photolysis rates, secondary aerosol and ozone have common precursor gases,...), and for that reason the North-American Strategy on Tropospheric Ozone (NARSTO) chose to integrate both aspects in its strategy. Such a concern for consistency should be considered at a higher degree within the Convention on Long Range Transboundary Air Pollution in Europe. Another environmental effect of particulate matter is visibility impairment, mainly attributable to sulphate and organic aerosols. In the United States, it is considered as an important problem that affects not only National Parks but also the entire population. It has been evaluated in the US that monetarised benefits from the Clean Air Act are twice as high as benefits expected from reduced damages to crops by tropospheric ozone. There is very few knowledge about public perception of this environmental problem in Europe, nor European countries seem to have policies to address the issue. However, a recent study found that visibility impairment was more pronounced for most parts of Europe than in the USA. Finally, considering all environmental effects of particulate matter, it is likely that the best way to address such a variety of problems is to search for a simultaneous and general reduction of all air pollutants emissions. It is especially important that future emissions reduction of atmospheric pollutants address black carbon, if we want to avoid the risk that these reductions might lead to counter-productive effects in terms of climate change.En dehors de leur effet sur la santé humaine, les particules interviennent dans de nombreuses problématiques environnementales, dont le changement climatique, la formation d'ozone troposphérique, la réduction de la visibilité, et les régimes hydrologiques. L'effet des particules en termes de changement climatique est complexe et emprunte plusieurs voies. Il se traduit par des effets opposés de réchauffement ou de refroidissement de l'atmosphère, notamment selon la composition chimique des particules. On semble assister actuellement à la remise en cause de l'idée qui prévalait que, globalement, les aérosols refroidissaient l'atmosphère, notamment en raison de nouveaux faits scientifiques concernant l'action réchauffante des particules de carbone. Par conséquent, certains scientifiques estiment que les stratégies de lutte contre le changement climatique pourraient inclure une réduction des aérosols de carbone-suie, en permettant un effet à court terme de ralentissement du changement climatique, complémentaire des actions sur le CO2, qui sont plus difficiles à mettre en place à court terme, et qui n'auront pas un impact rapide. Des bénéfices supplémentaires en termes de qualité de l'air sont en outre à attendre d'une telle stratégie. Enfin, les politiques passées et actuelles de réduction importante des émissions de SO2 et NH3 en Europe vont amener une baisse des aérosols secondaires de sulfate et de nitrate, globalement refroidissants, qui devrait être accompagnée par une baisse suffisante des aérosols de carbone-suie, sous peine d'une évolution négative du forçage radiatif global par les aérosols en Europe. Des liens étroits unissent pollution particulaire et formation d'ozone (impact des particules sur les réactions photo-oxydantes, précurseurs communs pour les particules secondaires et l'ozone,...), ce qui a conduit à intégrer complètement les deux stratégies, dans le cadre de la Stratégie Nord Américaine pour l'Ozone Troposphérique (NARSTO). Ce souci de cohérence des stratégies de réduction des particules avec les problèmes de formation d'ozone serait utile à considérer pour la Convention de Genève sur la Pollution Atmosphérique Transfrontière en Europe. Un autre impact qui leur est imputable est la réduction de la visibilité,qui est principalement le fait des aérosols de sulfates et des aérosols organiques. Aux Etats-Unis, il s'agit d'un problème important, considéré comme portant atteinte aux parcs nationaux, mais également à l'ensemble de la population. On a pu évaluer aux USA que les bénéfices monétarisés du Clean Air Act sont deux fois plus importants en termes d'amélioration de la visibilité, que pour la réduction des dommages aux cultures par l'ozone troposphérique. Peu de connaissance est disponible sur la perception de cette question par les populations, et aucun pays d'Europe ne semble disposer d'une politique en la matière. Cependant, une étude récente a estimé que la réduction de visibilité est significativement plus grande en Europe qu'aux Etats-Unis. Au vu de cette synthèse des effets environnementaux des particules, il semble probable que la seule façon d'obtenir des politiques globalement positives pour l'ensemble des effets pris en considération, soit de rechercher une baisse continue et simultanée des émissions de l'ensemble des polluants atmosphériques. Il semble notamment important de veiller à ce que les mesures de réduction des émissions de polluants atmosphériques prises dans le futur, hors gaz à effets de serre, prennent en compte le carbone-suie, car sinon il existe un risque qu'elles conduisent à un effet contre-productif en termes de lutte contre le réchauffement global

Perspectives for integrating human and environmental risk assessment and synergies with socio-economic analysis

International audienceFor more than a decade, the integration of human and environmental risk assessment (RA) has become an attractive vision. At the same time, existing European regulations of chemical substances such as REACH (EC Regulation No. 1907/2006), the Plant Protection Products Regulation (EC regulation 1107/2009) and Biocide Regulation (EC Regulation 528/2012) continue to ask for sector-specific RAs, each of which have their individual information requirements regarding exposure and hazard data, and also use different methodologies for the ultimate risk quantification. In response to this difference between the vision for integration and the current scientific and regulatory practice, the present paper outlines five medium-term opportunities for integrating human and environmental RA, followed by detailed discussions of the associated major components and their state of the art. Current hazard assessment approaches are analyzed in terms of data availability and quality, and covering non-test tools, the integrated testing strategy (ITS) approach, the adverse outcome pathway (AOP) concept, methods for assessing uncertainty, and the issue of explicitly treating mixture toxicity. With respect to exposure, opportunities for integrating exposure assessment are discussed, taking into account the uncertainty, standardization and validation of exposure modeling as well as the availability of exposure data. A further focus is on ways to complement RA by a socio-economic assessment (SEA) in order to better inform about risk management options. In this way, the present analysis, developed as part of the EU FP7 project HEROIC, may contribute to paving the way for integrating, where useful and possible, human and environmental RA in a manner suitable for its coupling with SEA

Comparing socio-economic benefits and risks of chemicals using socio-economic analysis in the context of REACH

International audienceAccording to the definition given by the European Chemicals Agency1 , socio-economic analysis (SEA) is a method to evaluate what costs and benefits an action will create for society by comparing what will happen if this action is implemented as compared to the situation where it is not. The analysis typically attempts to include also those effects that are indirect or incompletely reflected by market transactions

Socio-economic analysis : a tool for assessing the potential of nanotechnologies

International audienceCost-Benefit Analysis (CBA) has a long history, especially in the USA, of being used for the assessment of new regulation, new infrastructure and more recently for new technologies. Under the denomination of Socio-Economic Analysis (SEA), this concept is used in EU safety and environmental regulation, especially for the placing of chemicals on the market (REACh regulation) and the operation of industrial installations (Industrial Emissions Directive). As far as REACh and other EU legislation apply specifically to nanomaterials in the future, SEA might become an important assessment tool for nanotechnologies. The most important asset of SEA regarding nanomaterials, is the comparison with alternatives in socio-economic scenarios, which is key for the understanding of how a nanomaterial "socially" performs in comparison with its alternatives. "Industrial economics" methods should be introduced in SEAs to make industry and the regulator share common concepts and visions about economic competitiveness implications of regulating nanotechnologies, SEA and Life Cycle Analysis (LCA) can complement each other : Socio-Economic LCA are increasingly seen as a complete assessment tool for nanotechnologies, but the perspective between Social LCA and SEA are different and the respective merits and limitations of both approaches should be kept in mind. SEA is a "pragmatic regulatory impact analysis", that uses a cost/benefit framework analysis but remains open to other disciplines than economy, and open to the participation of stakeholders for the construction of scenarios of the deployment of technologies and the identification of alternatives. SEA is "pragmatic" in the sense that it is driven by the purpose to assess "what happens" with the introduction of nanotechnology, and uses methodologies such as Life Cycle Analysis only as far as they really contribute to that goal. We think that, being pragmatic, SEA is also adaptative, which is a key quality to handle the novelty of economic and social effects expected from nanotechnology

Situation in Europe and the world : societal risks and benefits of new nanometric products

Nanometric products promise a wide range of applications which should bring benefits to society in many vital areas, including energy, drinking water, health, environmental protection, and others. At the same time, these products involve risks, some due to there use as-is, some due to applications in which they are combined with other materials. In order to avoid the often excessive fears these new technologies inspire (just as enthusiasm for them is often exaggerated), it is important to carry out as objective an assessment of the risks and benefits as possible

Costs and benefits of recycling PVC contaminated with the legacy hazardous plasticizer DEHP

International audienceReusing materials is an attractive option for circular economy and can also reduce emissions of greenhouse gases and pollutants. However, recycling raises questions regarding the potential risks to human health or the environment when hazardous legacy chemical additives of materials are also recycled, instead of the recent and less hazardous additives of virgin materials. To address this trade-off, this study developed a model to calculate the total external cost of material supply, considering the health and environmental impacts of all industrial steps (e.g. virgin material production, incineration, and recycling), and the health effects of recycling chemicals present in the material. The model is coupling material flow analysis, life-cycle analysis, and environmental economics to compare different recycling policies. It is applied for all illustrative purposes to soft PVC and DEHP in France. Results show that recycling of materials is in the long-term positive despite the prolongation of the presence of hazardous additives in materials. The time when the recurring environmental benefits of recycling offset the negative impacts on human health of recycling the additives is very sensitive to the health impact of additives. This approach can improve the harmonization between recycling and circular economy policies, and as a framework to confirm the relevance and size treatments to remove additives from materials during recycling

Faut-il recycler des plastiques contenant des additifs présentant des risques sanitaires ? Une illustration avec le cas du PVC et du DEHP

Le recyclage des matériaux permet de promouvoir l'économie circulaire, l'efficacité de l’usage des ressources et la sobriété énergétique. Cependant, il soulève des questions en ce qui concerne les risques potentiels pour la santé humaine et l'environnement lorsque des additifs de matières dangereuses sont également recyclés, qui autrement auraient été remplacés par des produits chimiques moins dangereux dans de nouveaux matériaux vierges. Une question ouverte est le bilan global des risques et des avantages du recyclage de tels matériaux, à savoir d’une part les risques pour les travailleurs exposés à des produits chimiques dangereux pendant les opérations de recyclage, ou les consommateurs par le biais de l'utilisation des articles recyclés, et d’autre part les avantages en-vironnementaux et énergétiques apportés par le recyclage. Cette préoccupation est particulièrement pertinente pour les plastiques, en ce qui concerne leurs additifs chimiques. Plusieurs additifs de matières plastiques, des per-turbateurs endocriniens suspectés ou confirmés, tels que le DEHP, un phtalate, sont largement utilisés comme plastifiant du PVC. Actuellement en voie d’être délaissé dans l'UE pour le PVC vierge, le DEHP a été largement utilisé dans le passé, et est par contre toujours présent dans les articles en PVC qui sont recyclés. Mais si le PVC vierge est plastifié avec des alternatives au DEHP moins dangereuses, il reste fabriqué avec des ressources non renouvelables fossiles, et éliminé à la fin de sa durée de vie, à des coûts environnementaux élevés, en termes d’émissions de polluants et de gaz à effet de serre. Une première recherche bibliographique a montré que, si les impacts environnementaux ou en termes de gaz à effet de serre du recyclage de plastiques ont été souvent étu-diés, il existe très peu de recherches comparant plastiques vierges et recyclés, en prenant en compte les risques sanitaires et environnementaux des additifs. Dans cette étude, nous comparons un PVC vierge sans DEHP, avec un PVC recyclé contenant du DEHP, et nous incluons autant que possible tous les impacts environnementaux et les risques chimiques dans l'analyse. Pour évaluer les impacts sur l'environnement et la santé causés par les émis-sions de polluants atmosphériques pendant la fabrication et le recyclage du PVC, nous avons utilisé et adapté des études d'analyse du cycle de vie existantes. Aucune ACV publiée n’a été trouvée pour l'impact des émissions sur les milieux aquatiques. Pour tenir compte de l'impact sur la santé des émissions de DEHP pour le PVC recyclé, nous avons utilisé une évaluation de l’impact sanitaire réalisée dans le cadre du règlement REACH de l'UE. Une limite de cette étude est que seuls les effets reprotoxiques du DEHP sont considérés, et les impacts sanitaires po-tentiels liés au caractère perturbateur endocrinien n’y sont pas pris en compte. Nous supposons aussi que les risques pour la santé et l'environnement du nouveau plastifiant utilisé en remplacement du DEHP pour le nouveau PVC vierge sont négligeables, et que le PVC vierge est incinéré en fin de vie. Les impacts environnementaux, les impacts climatiques, les impacts sur la santé sont d'une nature différente (en termes de cadre temporel, de cibles et d’effets), et afin de saisir l'impact global des matériaux, nous utilisons l'analyse économique pour monétiser et « additionner » ces différents impacts. Pour calculer le coût des impacts sanitaires du DEHP, nous utilisons l'étude REACH précitée, dans laquelle les impacts sanitaires sont monétisés, pour obtenir une estimation en € / (t DEHP utilisé). Pour les dommages causés par les polluants atmosphériques et les émissions de GES, nous utilisons les coûts externes en € / (en t de polluant ou GES émis) publiés par CE DELFT en 2010 l’Agence Européenne de l’En-vironnement en 2011. Nous concluons qu'il y a un avantage significatif global au recyclage de PVC, même en tenant compte des effets sur la santé négatifs du DEHP ainsi indirectement recyclé. En termes de dommages monétarisés, le DEHP repré-sente une très faible fraction des coûts externes du PVC recyclé. Ces coûts externes liés au DEHP du PVC recyclé apparaissent également négligeables par rapport aux coûts externes totaux du PVC vierge. Cette conclusion a été confirmée par différents scénarios de sensibilité que nous avons menés. Toutefois, l'étude ne prend pas en compte le caractère perturbateur endocrinien du DEHP, et les impacts potentiels associés sur la santé et l’environnement. Elle ne tient pas compte des éventuels risques d'alternatives au DEHP, supposés négligeables. Nous soulignons également le besoin et d’étendre ce type d’études, et qu'une comparaison plus complète et robuste entre PVC vierge et recyclé devrait tenir compte des autres additifs que ce seul plastifiant, et quantifier les risques liés à des alternatives précisément identifiées