★ À maîtriser
Les quatre compartiments environnementaux sont :
L’équilibre écologique est dynamique et fragile ; son maintien dépend du bon fonctionnement des cycles, que les activités humaines peuvent perturber par la surconsommation des ressources et les rejets de résidus toxiques.
Compléments
Les composants majeurs de l’environnement sont : le sol, l’air, l’eau, le monde des hommes, des animaux et des plantes, le climat
Dans les écosystèmes, les transferts alimentaires permettent le recyclage permanent des éléments biogènes au cours des cycles de la matière, notamment les cycles du carbone, de l’azote et de l’eau.
Les cycles écologiques font intervenir : des producteurs comme les végétaux, des consommateurs comme les animaux, des décomposeurs comme les microorganismes, des processus acide-base, des processus d’oxydoréduction, des processus de précipitation et de solubilisation, des processus de complexation
★ À maîtriser
L’Homme fait partie de l’écosystème terrestre, influence son environnement et est réciproquement influencé par lui.
Une perturbation environnementale survient lorsque des interventions physiques, chimiques, biologiques ou technologiques influencent l’état naturel, par exemple par l’extraction massive de matériaux ou l’introduction de gaz d’échappement, d’eaux usées et de déchets ; ces altérations constituent une pollution de l’environnement.
Compléments
L’industrialisation a fait de l’Homme un facteur déterminant de l’écosystème, en aménageant la nature et en transformant profondément son environnement.
La pollution de l’environnement est notamment due : à la circulation, aux petites et grandes industries, à l’agriculture
La qualification d’un contaminant comme polluant dépend notamment : de sa quantité dans le milieu, de sa toxicité potentielle, de ses interactions avec l’environnement, de la capacité de l’écosystème à absorber la contamination
Le contaminant souille ; le polluant dégrade.
L’extraction du charbon, attestée dès le XIIIe siècle, a entraîné une pollution de l’air liée à sa combustion, notamment par les fumées, le dioxyde de soufre et les poussières.
À partir du XXe siècle, les moteurs à combustion du trafic routier, maritime et aérien ont créé de nouvelles pollutions atmosphériques.
Les déchets industriels rejetés dans les fleuves et les lacs comprenaient : des colorants textiles, des substances utilisées pour la préparation des cuirs, des acides utilisés pour le traitement de surface des métaux, des bases utilisées pour le traitement de surface des métaux
Dès le Moyen Âge, l’industrie métallurgique extrayait des métaux et des minerais pour le commerce et les guerres, ce qui posait le problème des métaux lourds, notamment du mercure dans les miroirs et du cuivre, du plomb et du fer utilisés pour les guerres.
Vers 1850, le développement des industries du verre et du textile a accompagné celui de la chimie organique et des premières synthèses, notamment les colorants à partir de l’aniline et le carbonate de sodium, dont le procédé rejetait du HCl dans l’air et du sulfure de calcium CaS comme déchet.
L’agriculture s’est développée il y a 8000 ans et a utilisé des engrais et des pesticides ; dans l’Antiquité, des produits à base de soufre, dont le dioxyde de soufre, et d’arsenic étaient employés.
Au XIXe siècle, des produits inorganiques à base de cuivre, comme le Vert de Paris, complexe bleu-vert d’acéto-arsénite de cuivre, étaient utilisés en agriculture.
Le DNOC, ou 4,6-dinitro-o-crésol, est un pesticide organique synthétisé en 1882 et interdit dans l’Union européenne depuis 1999.
Le DDT, ou 1,1,1-trichloro-2,2-bis(4chlorophényl)-éthane, est un insecticide de la famille des hydrocarbures chlorés, synthétisé en 1874 ; ses propriétés insecticides et acaricides ont été découvertes en 1939.
À partir de la Seconde Guerre mondiale, le DDT est devenu l’insecticide moderne le plus utilisé en raison de son efficacité ; en 1955, l’OMS a lancé un programme mondial d’éradication du paludisme reposant principalement sur son utilisation.
En raison de sa toxicité, le DDT a été interdit dans la plupart des pays à partir des années 1970, dont la France en 1972.
★ À maîtriser
Les catégories de pollution comprennent : les pollutions dues à la réduction de l’espace vital, les pollutions provoquées par des substances, les pollutions d’origine physique, dont la pollution thermique par la chaleur, la pollution sonore par le bruit, les rayonnements
L’importance environnementale d’une substance dépend : de sa quantité, de la voie par laquelle elle atteint l’air, l’eau ou le sol, de ses interactions avec les êtres vivants
📌 Les pollutions globales s’étendent à l’échelle planétaire, les pollutions régionales se propagent sur environ 1000 km, les pollutions locales couvrent de 0,1 à 100 km et les pollutions ponctuelles atteignent jusqu’à 100 m.
Compléments
Le transport des substances entre les compartiments s’effectue par :
Les pollutions globales se trouvent essentiellement dans l’air et sont transportées par l’air ; la destruction de la couche d’ozone en est un exemple.
Les pollutions locales peuvent concerner l’air, l’eau et le sol ; la pollution des nappes phréatiques en est un exemple.
La liste des substances extrêmement préoccupantes, ou SVHC (Substance Very High Concern), est établie par l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) et compte 219 substances.
Les catégories de substances extrêmement préoccupantes comprennent :
Les exemples de produits chimiques préoccupants cités sont :
Les exemples de xénobiotiques cités comprennent : les composés organiques chlorés comme les PCB, les pesticides, les médicaments comme l’acide acétylsalicylique, l’ibuprofène
📌 Une substance est introduite naturellement dans l’environnement, par exemple par la respiration ou les éruptions volcaniques, ou de manière anthropique lorsqu’elle est générée par l’activité humaine.
★ À maîtriser
Compléments
Les manifestations citées de l’impact des activités humaines comprennent : le dépérissement des forêts, les pluies acides, le trou d’ozone, l’effet de serre, les éléments toxiques dans l’air et les retombées
Les mesures de prévention citées comprennent : l’interdiction de certaines substances chimiques, la distribution d’essence sans plomb, la réglementation des aérosols, une meilleure gestion des ressources, la réduction à la source, le développement de techniques de dépollution, le développement de techniques d’analyse
La méthode simplifiée d’évaluation du risque chimique présentée est recommandée par l’INRS dans la référence ND 2233 – 200 – 05, 2005.
★ À maîtriser
La fiche de données de sécurité (FDS) est transmise par le fournisseur en français, conservée et mise à jour annuellement.
La FDS comporte 16 rubriques couvrant notamment l’identification et la composition du produit, les dangers, les propriétés physico-chimiques, l’environnement, la protection des salariés, les informations diverses et les mesures d’urgence.
L’étiquette d’un produit chimique indique :
Compléments
Le numéro CAS sert de carte d’identité à la substance, et non au fournisseur.
Les mentions de danger H200 et H221 signalent respectivement un explosif instable et un gaz inflammable.
Les mentions H333 et H351 indiquent respectivement qu’un produit peut être nocif par inhalation et qu’il est susceptible de provoquer le cancer.
Les mentions H401 et H402 indiquent respectivement qu’un produit est toxique et nocif pour les organismes aquatiques.
★ À maîtriser
Les solvants synthétiques peuvent entraîner gerçures, dermatoses d’irritation et de sensibilisation, irritations de la peau, des yeux et des voies respiratoires, somnolence, vertiges, fatigue, atteinte du système nerveux central et atteintes possibles du foie, des reins ou de l’ouïe.
Les poussières peuvent provoquer des irritations cutanées, de l’eczéma, des dermatites de contact et des conjonctivites, ainsi que des inflammations des muqueuses, de l’asthme, des rhinites, des pneumopathies chroniques, des fibroses pulmonaires, des pneumoconioses et des cancers naso-sinusiens ou broncho-pulmonaires.
Compléments
Les huiles minérales peuvent provoquer des dermatoses d’irritation et de sensibilisation, des folliculites et de l’acné, ainsi qu’une insuffisance respiratoire.
Les poussières issues du sciage ou du ponçage du bois, du ponçage des métaux et du ciment sont présentées comme la principale cause de cancers professionnels après l’amiante.
Les colles contenant des isocyanates ou des acrylates peuvent provoquer urticaire, eczéma et blépharo-conjonctivite, ainsi que rhinite, irritation avec toux chronique ou obstruction bronchique, asthme allergique professionnel et pneumopathies.
★ À maîtriser
Les trois voies de pénétration des substances dans l’organisme sont :
La voie respiratoire est la première voie de pénétration en milieu professionnel.
Les particules de 30 à 10 µm sont associées au nez et au larynx, celles de 5 à 10 µm à la trachée et aux bronches, et celles de moins de 5 µm aux poumons et aux bronchioles.
La peau constitue une bonne protection physiologique grâce à sa barrière hydrophobe, mais elle est vulnérable en cas de plaie et face aux substances lipophiles ou corrosives.
Après absorption, les substances sont distribuées par le sang, puis peuvent être stockées, dégradées ou éliminées.
Compléments
La taille des particules détermine la profondeur de l’atteinte respiratoire, et les nanoparticules de moins de 1 µm peuvent migrer vers des organes internes comme le cerveau, le foie et les organes reproducteurs.
La voie digestive est rare en milieu professionnel et peut résulter d’une ingestion accidentelle avec des mains souillées ou d’une ingestion volontaire.
Les effets immédiats peuvent apparaître dès le contact, tandis que les effets retardés peuvent survenir quelques heures à quelques jours après l’exposition.
Les effets à long terme peuvent apparaître de quelques semaines à 40 années après l’exposition et aller du malaise au cancer.
Absorption → distribution → stockage, dégradation ou élimination
★ À maîtriser
🔄 La prévention au poste consiste à : lire la FDS, vérifier dans le mode opératoire les règles d’usage, les pictogrammes, les mentions de danger et les EPI adaptés, porter obligatoirement les EPI fournis par l’employeur selon le besoin
🔄 La gestion du stock consiste à : évacuer les produits CMR ou non étiquetés, faire envoyer les produits reconditionnés ou inutilisés vers un centre de destruction autorisé, tenir à jour un état indiquant le nom du produit et la quantité stockée
Compléments
Les règles d’hygiène doivent être respectées sur le lieu de travail et lors des pauses.
Pour une atteinte limitée aux yeux ou aux mains, le temps de réaction indiqué est de 10 secondes.
Pour une atteinte étendue au visage, aux bras, aux jambes ou au corps entier, le temps de rinçage indiqué est de 15 minutes.
Le DUER recense les risques au travail et les moyens de prévention, et des causeries sécurité sont organisées par le HSE pour la prévention quotidienne.
★ À maîtriser
Dans CLARICE, l’onglet Inventaire recense les produits du poste, leurs dangers, les mentions de danger, les symboles, les quantités utilisées et, le cas échéant, les VLEP indiquées au chapitre 8 de la FDS ; il contribue aux scores Danger et Quantité.
Dans CLARICE, l’onglet EV-SAN combine le score HRP avec la fréquence d’usage pour hiérarchiser les produits contenant des substances dangereuses et déterminer les priorités d’action ou de surveillance.
Dans CLARICE, l’onglet EV-INH hiérarchise les substances à risque par inhalation en tenant compte de leur volatilité et de l’insuffisance des moyens de maîtrise au poste.
Dans CLARICE, l’onglet EV-CUT hiérarchise les substances caustiques à risque par voie cutanée lorsque les moyens de maîtrise au poste sont insuffisants.
📌 Les articles R. 4412-5 à R. 4412-10 du Code du travail imposent à l’employeur d’évaluer les risques d’exposition aux agents chimiques au travail afin de réduire ces risques et de sensibiliser le personnel.
📌 Un risque chimique très prioritaire exige des actions sans délai pour réduire l’exposition, un risque prioritaire appelle des actions de réduction, et un risque faible permet d’alléger les mesures de prévention sous surveillance, conformément aux articles R. 4412-13 et R. 4412-14 du Code du travail.
Compléments
CLARICE a été développé par la CRAM Meurthe et Moselle en collaboration avec l’INRS entre 2008 et 2011 et convient aux problématiques simples de moins de 100 substances.
COLIBRISK a été conçu et développé entre 2012 et 2021 par des membres des Services de Santé au Travail et de la Fédération des SSTI des Pays de la Loire ; il est plus complet, vise plus de 100 substances et est plus complexe.
SEIRICH, développé entre 2015 et 2024, est une application plus récente, plus complète et plus technique qui prend en compte les polyexpositions et l’abattement du risque lié au port des EPI.
L’INRS, créé à Nancy en 1947 sous la forme d’une association de 1901 liée à la Sécurité sociale (CNAM), contribue à prévenir les accidents du travail et les maladies professionnelles.
Les missions de l’INRS comprennent : l’identification des risques professionnels, l’analyse de leurs conséquences sur la santé, la conception et la promotion de solutions de prévention, l’accompagnement des acteurs HSE par des outils d’aide à la décision comme Clarice et SEIRICH
★ À maîtriser
🔄 L’évaluation théorique du risque chimique suit trois étapes :
Le score d’exposition combine la quantité de produit consommée et la fréquence d’usage ; le rapport Qi/Qmax correspond à la quantité du produit divisée par la quantité totale annuelle.
Le score HRP combine la dangerosité et l’exposition potentielle ; pour le toluène noté 4 avec une exposition de 5, le HRP vaut 100 000.
📌 Le classement HRP indique une priorité urgente au-dessus de 10 000, une priorité secondaire en dessous de 10 000 et un risque faible en dessous de 100.
📐 Formule - Le risque par inhalation se calcule par .
📐 Formule - Le score de risque cutané par approche simple se calcule par .
Compléments
Les anciennes phrases de risque Rxx correspondent aux mentions de danger Hxxx.
La fréquence d’usage est notée de 1 à 4 :
Lorsque la note de quantité Q vaut 4 et la note de fréquence f vaut 4, le score d’exposition Expo vaut 5 et correspond à un risque très probable.
Le calcul du risque par inhalation estime la volatilité à partir des propriétés physico-chimiques et tient compte des moyens de protection liés au poste et au mode opératoire.
Pour l’évaluation du risque par inhalation, les équipements de protection individuelle tels que les masques ne corrigent pas le risque d’exposition, car ils n’agissent pas sur l’ambiance de travail.
Pour le toluène de note de danger 4, le calcul d’inhalation donne , ce qui correspond à un risque fort nécessitant une action immédiate à partir de 1 000.
Pour le toluène de note de danger 4, le peintre industriel en cabine exposé 6 heures par jour avec un coefficient de surface de 2 obtient un risque cutané de 20 000, qui exige une action immédiate à partir de 1 000.
Inventaire → hiérarchisation → évaluation par inhalation et par voie cutanée.
★ À maîtriser
Compléments
Les concentrations respirables sont mesurées en mg/m3 selon l’arrêté du 15/12/2009 par un laboratoire COFRAC, afin d’établir un diagnostic de conformité lorsque la concentration respirable d’ACD est inférieure au seuil VLEP.
Les concentrations des polluants sont mesurées annuellement pour les postes présentant un risque non faible, et un rapport réglementaire est destiné à l’inspection du travail.
Évaluer → cibler les GEH → mesurer les expositions.
★ À maîtriser
L’accréditation COFRAC garantit : l’évaluation de la compétence, l’adéquation des moyens, l’organisation du système de management de la qualité du laboratoire
Le processus d’accréditation comprend la formalisation de la demande et l’auto-évaluation, l’évaluation des compétences et pratiques sur site suivie d’une décision fondée sur le rapport, puis le renouvellement des compétences au cours d’un cycle de surveillance de 5 ans.
L’évaluation porte sur trois domaines :
À l’issue de l’évaluation, le COFRAC peut attester sa confiance dans l’organisme pour réaliser ses activités sous accréditation ; sinon, une suspension d’activité est possible.
Après l’audit, le laboratoire soumet un plan d’actions à l’auditeur sous 15 jours, met en œuvre les corrections dans les délais prévus et conserve les preuves de traitement ; un audit suivant vérifie leur application.
Les écarts critiques doivent être corrigés sous 3 mois et les autres écarts sous 6 mois.
Compléments
Pour les laboratoires d’essais et d’analyses, le référentiel d’accréditation indiqué est la norme NF EN ISO 17025, version 2017, complétée par des normes métier.
La portée d’accréditation inventorie les méthodes déclarées réalisées sous accréditation et précise les domaines, les méthodes validées et les référentiels appliqués.
Le COFRAC est une association à but non lucratif créée en 1994, et il est la référence nationale de l’accréditation depuis 2008.
L’évaluation COFRAC examine sur site la traçabilité, la pertinence et l’adéquation des dispositions documentées attestant du fonctionnement du laboratoire.
La maîtrise organisationnelle et technique est examinée notamment par l’entretien sur les procédures et les essais interlaboratoires.
La maîtrise du résultat est examinée notamment par des simulations d’essais, des cartes de contrôle et des étalons.
L’évaluation examine aussi :
★ À maîtriser
Les constituants chimiques présents dans l’eau se répartissent en matières organiques et matières minérales.
Les matières minérales polluantes comprennent : les acides et les bases, les engrais minéraux tels que les nitrates et les phosphates, les métaux et métalloïdes Hg, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As et Se
📌 Les macropolluants, comme les nitrates, les phosphates, la DCO et les indices, dépassent des concentrations de l’ordre du µg/L, voire du mg/L, tandis que les micropolluants sont présents à l’état de traces, de l’ordre du µg/L, voire du ng/L.
Compléments
Les matières organiques sont formées principalement des éléments C, H, O, N, P et S.
Les matières organiques communes comprennent les lipides, les glucides et les protides issus de protéines par dégradation.
Parmi les autres matières organiques figurent : les hydrocarbures, huiles et goudrons (HCT, BTEX, HAP, COHV), les détergents synthétiques riches en phosphore, les pesticides, les médicaments, les aldéhydes, les cyanures, les organosoufrés
Les pesticides se retrouvent facilement dans le réseau d’assainissement parce qu’ils sont stables et non volatils.
Les micropolluants comprennent notamment :
Macropolluants : concentrations élevées ; micropolluants : traces.
★ À maîtriser
La prestation du laboratoire répond à un besoin réglementaire, normatif ou sanitaire, dans les délais attendus et avec des résultats fiables.
La légitimité du laboratoire repose notamment sur : la qualification du personnel et des méthodes, la traçabilité et l’intégrité de chaque prestation, la confidentialité, l’impartialité, le respect d’un délai contractuel
La méthodologie fondée sur des normes permet de planifier en identifiant les risques et en définissant les objectifs du système de mesure, d’agir par des actions adaptées, de vérifier les résultats et d’améliorer les pratiques en corrigeant les problèmes.
Le résultat validé est supérieur ou égal à la Lq et est directement comparé à une valeur de référence.
Compléments
L’accréditation COFRAC et le référentiel ISO 17025 pour les essais participent à la reconnaissance de l’expertise des laboratoires, avec des équivalences européennes.
L’accréditation COFRAC garantit un résultat fiable et est nécessaire lorsque la réglementation l’impose.
Les délais de prestation peuvent être de 48 heures, 5 jours ou 15 jours, et le laboratoire doit les respecter.
★ À maîtriser
Les transitions électroniques des électrons de valence correspondent au domaine UV-visible, avec une variation d’énergie approximative de 170 à 1250 kJ·mol⁻¹.
En spectrométrie d’absorption atomique, le rayonnement traverse une population d’atomes vaporisés dans l’atomiseur, le monochromateur sélectionne la longueur d’onde et le détecteur mesure le signal pour le retranscrire en résultat de masse.
📐 Formule - La loi de Beer-Lambert s’écrit , où ε est le coefficient d’absorption molaire en L·mol⁻¹·cm⁻¹, l la longueur de cuve en cm et c la concentration en mol·L⁻¹.
📌 La loi de Beer-Lambert est valide avec une lumière monochromatique, une solution peu concentrée et une solution limpide.
Compléments
Les mouvements des atomes correspondent à des niveaux d’énergie vibrationnelle et rotationnelle, tandis que les mouvements des électrons correspondent à des niveaux d’énergie électronique.
Le dosage par ajouts dosés consiste à ajouter des quantités croissantes d’une solution étalon à un volume connu de solution inconnue, puis à compléter chaque préparation au même volume total.
La spectrophotométrie UV-visible permet une analyse quantitative, tandis que la spectroscopie infrarouge est présentée comme une analyse qualitative.
Rayonnement absorbé → longueur d’onde isolée → signal détecté.
★ À maîtriser
En HPLC-MS, les constituants sont séparés dans une phase mobile, notamment du chloroforme ou du méthanol, le long d’une colonne contenant une phase stationnaire de rétention.
En GC-MS, l’échantillon est vaporisé et transporté par un gaz vecteur, l’hélium, puis les molécules sont fragmentées et analysées par spectrométrie de masse.
Le temps de rétention d’une molécule dépend de ses caractéristiques, notamment sa polarité, sa structure, sa charge électrique et sa solubilité à l’état ionisé.
📌 La force de rétention dépend de l’affinité de la molécule pour la phase stationnaire, tandis que la force de mobilité correspond à son entraînement par la phase mobile.
Compléments
La GC-MS par pyrolyse est une technique alternative qui craque les molécules en molécules plus petites.
En GC-FID, les composés sont volatilisés puis séparés à l’aide d’un gaz vecteur, l’hélium, et détectés par ionisation de flamme avec un détecteur FID.
L’identification des masses des molécules de l’échantillon peut se faire par comparaison avec la bibliothèque NIST, qui contient plus de 3000 composés connus.
La quantification peut s’appuyer sur la gamme obtenue à partir des étalons détectés, par exemple un équivalent toluène.
La phase stationnaire retient ; la phase mobile entraîne.
| Niveau | Seuil ou critère | Conséquence |
|---|---|---|
| Très prioritaire | Risque très élevé | Actions sans délai |
| Prioritaire | Risque prioritaire | Prévoir des actions de réduction |
| Moins prioritaire | Risque faible | Surveillance et prévention allégée |
| Classement HRP faible | HRP inférieur à 100 | Risque faible |
| Voie | Éléments évalués | Calcul |
|---|---|---|
| Inhalation | Volatilité, poste et mode opératoire | 10^(note danger−1) × trois coefficients |
| Cutanée | Scénario d’exposition et coefficients majorants | 10^(note danger−1) × deux coefficients |
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1. Quel est l’objet principal de la chimie de l’environnement ?
2. Une étude classe les milieux selon l’état physique de leurs constituants. Quel classement associe correctement les quatre compartiments environnementaux ?
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Que définit la chimie de l’environnement ?
L’étude des aspects chimiques des processus environnementaux.
Quels facteurs composent l’environnement ?
Les facteurs physiques, chimiques et biologiques dont dépend la vie d’une population.
Comment l’Homme interagit-il avec l’écosystème terrestre ?
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