# Approche méthodologique de l'évaluation des risques pour la santé, des déchets stabilisés : Application à un scénario

Denis Zmirou, Yves Perrodin

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Denis Zmirou, Yves Perrodin. Approche méthodologique de l'évaluation des risques pour la santé, des déchets stabilisés : Application à un scénario. Environnement, Ingénierie & Développement, 1999, N°16 - 4ème trimestre 1999, pp.10-13. 10.4267/dechets-sciences-techniques.1038. hal-03181663

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Submitted on 25 Mar 2021

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# APPROCHE MÉTHODOLOGIQUE DE L'ÉVALUATION DES RISQUES POUR LA SANTÉ, DES DÉCHETS STABILISÉS APPLICATION À UN SCÉNARIO

Denis Zmirou*, Yves Perrodin**

Université Joseph Fourier (Grenoble 1), Réseau Santé Déchets - Insa de Lyon/Polden, Réseau Santé Déchets

Une des voies d'étude de l'impact sanitaire d'un scénario (existant ou à concevoir) de dépôt ou de valorisation des déchets stabilisés est la mise en œuvre d'une méthode d'évaluation des risques.

Après une présentation de ses étapes fondamentales, cette méthodologie est appliquée à un cas concret : les centres de stockage de déchets inertes.

Le polluant traceur et la population cible considérés sont respectivement le plomb et les enfants de moins de 2 ans qui pourraient consommer l'eau de nappe située en aval du site.

Les résultats de l'étude confortent les options prises par le groupe de travail réuni par le ministère de l'Environnement pour la conception des nouveaux centres de stockage des déchets inertes.

The sanitary impact of a scenario (already existing or to be set up) on the disposal or the reuse of stabilised wastes, can be studied by implementing a risk assessment method.

After presenting the fundamental steps, this method is applied to a real situation that is inert wastes disposal centres.

Lead is considered as the tracer and children under 2, who may drink water from sheets located downstream the site, are considered as the target population.

The study results are consistent with the proposals of the working group on class III. This group was created by the French Ministry of Environment to set up new inert wastes disposal centres.

## INTRODUCTION

Les études épidémiologiques ont montré à maintes reprises l'impact sur la santé du stockage non sécurisé de certains déchets industriels non stabilisés (Vianna et al. 1984, Janerich et al. 1981, NRC 1991). Cependant, même dans des situations de forte contamination des milieux aériens ou hydriques, la mise en évidence, par des études épidémiologiques, de l'impact sanitaire de cette gestion déficiente des déchets est difficile et leurs résultats demeurent parfois incertains (Zmirou et al 1995, Lipscomb 1991).

Dans le cas des déchets stabilisés, l'approche épidémiologique à visée d'investigation est sans doute inadaptée, compte tenu du faible excès de risque attendu et du nombre trop important d'individus à étudier qui en résulte, ce qui poserait de grandes difficultés pour le recueil de données fiables. Afin d'apprécier l'impact sanitaire résiduel de ces déchets stabilisés, une solution alternative est la mise en œuvre d'une approche d'évaluation des risques. Ce type de méthode a, par ailleurs, l'avantage de pouvoir être pratiqué de manière prédictive en vue de la conception de centres de stockage ou de filières de valorisation satisfaisants du point de vue de la santé publique.

Après un bref rappel de son principe, l'évaluation des risques est appliquée ci-après, à titre d'illustration, à un scénario voisin des centres de stockage des déchets inertes, tels que conçus récemment par le ministère de l'Aménagement du territoire et de l'Environnement (Mate).

## L'ÉVALUATION DES RISQUES POUR LA SANTÉ : UNE APPROCHE PAR ÉTAPES

Les trois étapes fondamentales de l'évaluation des risques pour la santé sont les suivantes.

### Étape 1 : identification des dangers et détermination des relations doses/effets

Elle comprend une description de la toxicité intrinsèque des substances émises par le « terme source » de la pollution ainsi qu'une compréhension des mécanismes d'effet sur la santé. Ces données sont principalement issues de la recherche toxicologique, mais l'épidémiologie, notamment professionnelle, a aussi contribué à mettre en évidence la nocivité de plusieurs produits ou mélanges chimiques.

### Étape 2 : évaluation des expositions

Il s'agit ici de décrire les différentes voies, directes et indirectes, par lesquelles les populations vont être mises en contact avec les polluants émis par le « terme source » (contamination des eaux profondes ou de surface, de l'air, des sols et de la chaîne alimentaire), puis d'évaluer les niveaux
de concentrations des polluants dans ces milieux et d'ap-
précier les modalités (ingestion, inhalation et pénétration
cutanée), l'importance et les temps de ces contacts.

Étape 3 : caractérisation du risque

Cette dernière phase de l'étude, consiste à synthétiser l'en-
semble des informations acquises lors des phases précé-
dentes et a pour objet l'estimation qualitative et quantitati-
ve de l'impact de l'exposition aux composés toxiques sur les
populations. Cette étape doit aussi expliciter les hypothèses
faites et évaluer les incertitudes de l'exercice (SFSP, 1997).

PRÉSENTATION DU SCÉNARIO ÉTUDIÉ

Le scénario étudié correspond à un centre de stockage de
catégorie « G », tel que défini dans le projet en cours du
Mate, à l'exception de la surface totale d'exploitation du
site prise ici deux fois plus grande. Cette catégorie « G » cor-
respond à des alvéoles recevant des déchets de démolition
en mélange (blocs de béton, pierres, tuiles, briques, plâtre...)
mais exempts de déchets dangereux et/ou évolutifs (Mate,
1997-98).

Les principaux paramètres du scénario considéré sont pré-
sentés dans le tableau 1.

Globalement, la contamination de la nappe par les polluants
issus du massif de déchets soumis à l'action des eaux de
pluie s'effectue en quatre phases (Perrodin et al, 1999) :

- la phase initiale correspond à la saturation en eau des déchets de démolition. La capacité d'adsorption en eau des déchets est voisine de 30 %, ce qui induit une période de latence de plusieurs années d'exploitation du site avant l'ar-rivée de quantités significatives de percolats dans la nappe (sauf cas particulier avec prédominance de chemins préfé-rentiels),

- la seconde phase correspond à la période où les perco-

<table><caption>Tableau 1 : Principaux paramètres du scénario étudié</caption>
  <tr>
    <td>Surface totale d'exploitation du site</td>
    <td>10 ha (2 fois la surface maximum du site des centres de stockage de type « G »)</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Hauteur de déchets</td>
    <td>10 m</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Pluviométrie</td>
    <td>800 mm/an</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Pluie efficace (fonction notamment du type de couverture)</td>
    <td>80 mm/an</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Concentration en polluants dans les percolats de déchets (seuls deux polluants sont pris en compte ici *)</td>
    <td>Sulfates : 1600 mg/l maximum<br>Plomb : 0,3 mg/l maximum</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Épaisseur de la zone non saturée (sol) située entre les déchets et la nappe</td>
    <td>2 m</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Transfert des polluants des percolats issus des déchets à travers le sol situé entre les déchets et la nappe</td>
    <td>Considéré ici comme total**</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Caractéristiques hydrauliques principales de la nappe : Perméabilité x gradient hydraulique</td>
    <td>10<sup>4</sup></td>
  </tr>
</table>

lats commencent à s'écouler dans la nappe (celle-ci se char-
ge alors progressivement en polluants),

- la troisième phase correspond à l'atteinte de la concen-
tration stationnaire en polluants dans la nappe,

- la phase finale correspond à l'épuisement des polluants dans
le massif de déchets et à leur baisse progressive dans la
nappe.

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1 : Représentation des concentrations en sulfates dans la nappe pour le scénario A (d'après une étude BRGM pour le compte du Mate, 1997-98)</figcaption></figure>

<footnote>* Les sulfates correspondent à l'espèce chimique dominante dans les percolats de ce type de déchet. Le plomb correspond à l'un des métaux toxiques présents à des teneurs faibles mais significatives dans ces mêmes percolats (Mate, 1997-98).</footnote>

<footnote>** Hypothèse pessimiste mais proche de la réalité pour certains centres de stockage de déchets inertes.</footnote>
C'est lors de la troisième phase que les concentrations en polluants dans la nappe sont les plus importantes. Cette phase représente donc la période critique du scénario en terme de santé publique. La figure 1 montre les concentrations en sulfates obtenues dans la nappe durant cette période (étude BRGM pour le compte du Mate, 1997-98).

Pour la présente étude, il a été considéré que l'eau de nappe servait, sans traitement physico-chimique préalable, à l'alimentation d'un village de 5 000 habitants situé en aval, dont 3 % ont moins de 2 ans.

La distance considérée du point de captage au site est de 150 à 1500 m. Dans ces conditions, la figure n° 1 montre que les concentrations en sulfates dans l'eau captée varient entre 200 et 50 mg/l (selon la distance du site et la profondeur du prélèvement), soit un facteur de dilution des polluants de 8 à 32. Nous supposerons ici que ce facteur de dilution s'applique également au plomb, objet de l'évaluation du risque.

## EXPOSITION DES POPULATIONS ET IMPACT SUR LA SANTÉ

La population critique vis-à-vis du plomb correspond aux enfants de moins de 2 ans. Leur consommation moyenne en eau est voisine de 0,75 l par jour.

En supposant que l'absorption digestive du plomb chez l'enfant est de 50 % de la quantité ingérée (Inserm, 1999), la dose journalière de plomb attribuable au centre de stockage de déchets inertes voisin est de 3,5 µg (300 µg/l/32 x 0,75 l x 0,5) à 14 µg (300 µg/l/8 x 0,75 l x 0,5).

Ces valeurs sont inférieures à la dose journalière admisible (DJA) en plomb qui a été fixée par l'Organisation mondiale de la santé à 48,5 µg/jour (OMS, 1994). Rappelons qu'une dose journalière admissible, qui est censée prélever de toute conséquence sanitaire néfaste, intègre toutes les voies de contact avec le polluant considéré.

En vue d'une interprétation des résultats, on peut également comparer ces valeurs aux quantités « typiques » de

plomb ingérées par jour et par enfant en milieu rural non exposé (Inserm, 1999) ainsi que calculer le pourcentage de la DJA atteint avec et sans le centre de stockage du scénario étudié (tableau 2).

Une évaluation du risque ne se contente pas d'apprécier l'exposition en référence à des valeurs réglementaires ou des DJA. Lorsque les données s'y prêtent, l'évaluation du risque cherche à estimer les conséquences sanitaires. Ici, on appréciera le risque d'altération du développement psychique des enfants exposés, car la neurotoxicité est, chez le jeune enfant, la conséquence la plus redoutable de l'exposition au plomb. La littérature scientifique ample sur ce sujet a permis d'établir des « fonctions dose-réponse » entre le niveau d'exposition et la dégradation du quotient intellec-tuel des enfants (Inserm, 1999). Ces données indiquent qu'un apport de +10 µg de plomb par jour dans l'eau de consommation (ou la nourriture) des enfants conduit à une augmentation de la concentration en plomb dans leur sang de +16 µg/l. On estime également que + 100 µg/l de plomb dans le sang d'un enfant peuvent être associés à une baisse du quotient intellectuel de 2 à 3 %.

Il en résulte qu'une ingestion quotidienne de +14 µg de plomb (valeur supérieure calculée pour le scénario étudié) conduit à une concentration qui augmente sensiblement dans le sang, et pour laquelle l'altération hypothétique du QI qui en résulterait serait, en moyenne, de 0,7 %, situation qui ne peut être négligée. Cette dernière observation est toutefois effectuée sous réserve de la linéarité de la fonction « dose-réponse » en question pour la zone des concentrations concernée, ce qui en l'état actuel des connaissances ne peut être ni affirmé, ni infirmé totalement. Il faut également prendre en compte la variabilité des mesures du QI et la variabilité inter-individuelle pour ce paramètre qui sont du même ordre de grandeur.

## DISCUSSION ET CONCLUSION

La qualité de l'évaluation des risques dépend de la validité des diverses données utilisées pour son exécution : données physico-chimiques, toxicologiques, épidémiologiques... ainsi que de la construction de scénarios réalistes.

Les incertitudes de l'approche effectuée restent cependant toujours nombreuses. Dans le cas étudié, on peut notamment citer le taux de lixiviation du plomb et des autres polluants sur le long terme, leur comportement dans le sol, la dilution des percolats dans l'aquifère, les données toxicologiques...

Ces incertitudes sont presque toujours présentes, dans le domaine de la gestion des risques liés à l'environnement. L'approche de l'évaluation du risque permet toutefois de fournir des bases plus rationnelles de décision dans ce contexte d'incertitude.

Il faut donc bien garder à l'esprit que l'évaluation des risques ne correspond pas à une réalité mesurée, mais plutôt à une approche scientifique pour mettre en évidence les points sen-

<table><caption>Tableau 2 : Valeurs « typiques » des quantités de plomb ingérées par jour en milieu rural non exposé. Pourcentages de la DJA atteints avec et sans le centre de stockage étudié</caption><thead><tr><th>Voies d'ingestion</th><th>Concentrations moyennes</th><th>Quantités ingérées (µg/jour)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Eau</td><td>10 µg/l</td><td>3</td></tr><tr><td>Air</td><td>0,2 µg/m³</td><td>0,5</td></tr><tr><td>Poussières</td><td>10-40 mg/kg</td><td>1-4</td></tr><tr><td>Nourriture</td><td>(variable)</td><td>7-15</td></tr><tr><td>Total Ingestion naturelle</td><td></td><td>12-22</td></tr><tr><td>Total Ingestion avec le centre de stockage</td><td></td><td>15,5-36</td></tr><tr><td>% de la DJA par ingestion naturelle</td><td></td><td>25-45</td></tr><tr><td>% de la DJA avec le centre de stockage</td><td></td><td>32-74</td></tr><tr><td>% de la DJA attribuable au centre de stockage</td><td></td><td>7 % à 29 %</td></tr></tbody></table>

Source (hors données avec le centre de stockage) : Inserm, 1999
sibles du scénario ainsi que les différents niveaux d'inter-
vention possibles pour améliorer la situation. Elle procède
en choisissant des scénarios réalistes, mais souvent délibé-
rément pénalisants, dans une optique de précaution.

Au final, ce type d'approche permet d'alimenter le débat
sur les différentes composantes du risque lié aux installations
industrielles, notamment les installations de traitement de
déchets, ainsi que sur les réglementations qui les régissent.
Dans le cas de l'exemple présenté, on peut faire les rappels
et observations suivantes :

- Le scénario étudié qui correspond déjà à un certain niveau de technicité par rapport aux pratiques du passé (couverture limitant les entrées d'eau à 10 % de la pluviométrie, acceptation exclusive de déchets de démolition et absence totale de déchets évolutifs...) a été jugé insatisfaisant par le groupe de travail réuni en 1998 par le Mate en vue de la définition des nouveaux centres de stockage des déchets inertes. En effet, celui-ci conduisait à une eau non potabilisable, au sens de l'arrêté de janvier 1989 (SO₄ > 250 mg/l), en aval

immédiat du site (voir figure 1). La surface maximum a donc
été réduite à 5 ha, de manière à moins solliciter le front de
nappe en aval du site et à faire baisser les concentrations en
polluants au niveau de celui-ci.

- L'évaluation des risques présentée dans cet article montre une contribution non négligeable du scénario étudié à l'apport quotidien de plomb des populations vivant à proximité du site, et conforté donc la décision prise en 1998 par le groupe de travail du Mate de diviser par deux la surface d'exploitation maximum du site.

Seul le paramètre « plomb » (un des principaux métaux lourds présents dans les lixiviats des déchets étudiés) a été pris en compte ici. Il conviendra donc d'effectuer le même type d'étude avec les autres polluants minéraux et organiques significativement présents en vue d'une évaluation plus complète des risques sur la santé du scénario étudié. D'une manière générale, l'évaluation des risques est effectuée dans chaque circonstance particulière, et le choix des polluants traceurs est à considérer en fonction de ce contexte.

* Denis Zmirou

Université Joseph Fourier (Grenoble 1) et Réseau Santé Déchets - Domaine
Universitaire - 621, avenue Centrale - 38400 Saint-Martin-d'Hères

** Yves Perrodin

Insa de Lyon/Polden et Réseau Santé Déchets - Bâtiment CEI - BP 2132 - 27, boulevard du 11 novembre 1918 - 69603 Villeurbanne cedex

Bibliographie

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