Influence des ouragans Rita et Katrina sur les - BVS

Milieux
Influence des ouragans Rita et Katrina
sur les concentrations en métaux
des sols de la Nouvelle Orléans et
leur conséquence sur la santé des enfants
Période : août 2010 à octobre 2010
Muriel MAZZUCA
Université Lille Nord de France - UDSL – EA 4483 Impact de l’environnement chimique sur la santé humaine – Lille
Mots clés : Contamination des sols, Ouragans Rita et Katrina, Plomb dans les sols, Plombémie des enfants De nombreuses études épidémiologiques tentent d’identifier les déterminants de l’imprégnation des enfants aux métaux lourds et
notamment au plomb (Pb). L’exposition de la population au Pb se fait par des voies multiples dont les principales sont (INVS, 2002) :
• l’ingestion d’aliments contenant du Pb (après pénétration foliaire dans les végétaux, concentration dans les tissus ou liquides
comestibles d’origine animale ou contamination lors de la production ou la conservation des denrées) ;
• la déglutition, après portage main-bouche, des poussières et des écailles de peinture déposées sur les sols dans l’habitat (notamment
par dégradation des anciennes peintures au Pb) ou à l’extérieur ;
• la consommation d’eau de boisson chargée lors de son séjour dans des canalisations riches en Pb (conduites ou soudures) ;
• l’inhalation de poussières fines émises dans l’atmosphère à partir de sources générant du Pb (activités minières et métallurgiques,
aérosols mêlés aux gaz d’échappement des véhicules à moteur…).
Les voies d’absorption du Pb sont principalement digestive et respiratoire. L’absorption percutanée n’est notable que pour les dérivés
organiques.
Les pouvoirs publics cherchent à définir des valeurs seuils en Pb sur les sols et les poussières au-dessus desquelles des restrictions
d’usage ou des interventions sont nécessaires afin de protéger la santé humaine.
Plusieurs investigations dans le secteur de la Nouvelle Orléans ont été réalisées sur la contamination en métaux lourds des différents
compartiments de l’environnement (Mielke et al., 2001 ; Pardue et al., 2005 ; Cobb et al., 2006 ; Presley et al., 2006 ; Adams et al., 2007).
Ainsi, des corrélations entre la plombémie (1) des enfants vivant à la Nouvelle Orléans et les concentrations en Pb dans les sols ont été
établies avant le passage des ouragans Rita et Katrina (Mielke et al., 1997 ; Mielke et Reagan, 1998 ; Mielke et al., 1999 ; Mielke et al.,
2005 ; Mielke et al., 2007 ; Campanella et Mielke, 2008).
Ces ouragans survenus en 2005 ont provoqué des inondations, notamment dans les quartiers de la Nouvelle Orléans bâtis jusqu’à 6 m
au-dessous du niveau de la mer. Ces inondations ont engendré un lessivage des sols et des sédiments.
Les articles commentés dans cette note évaluent les modifications de la répartition des concentrations en métaux lourds dans les sols
de la Nouvelle Orléans et leurs conséquences sur la santé des enfants.
Concentrations en métaux dans les sols d’écoles
de la Nouvelle Orléans avant et après le passage
des ouragans Rita et Katrina
Presley SM, Abel MT, Austin GP, Rainwater TR, Brown RW, McDaniel
LN, Marsland EJ, Fornerette AM, Dillard ML, Rigdon RW, Kendall
RJ, Cobb GP. Metal concentrations in schoolyard soils from New
Orleans, Louisiana before and after Hurricanes Katrina and Rita.
Chemosphere. 2010 ; 80 : 67-73
Analyse
L’étude de Presley et al. (2010) a consisté à analyser les
concentrations en arsenic (As), fer (Fe), plomb (Pb) et thallium (Tl)
de sols de 39 cours d’écoles dont certains de ces métaux peuvent
avoir des effets délétères sur la santé. Parmi ces cours d’écoles,
17 ont bénéficié d’un prélèvement avant et après le passage des
ouragans Rita et Katrina ce qui permet aux auteurs d’estimer
l’influence de ces ouragans sur les variations des teneurs en
métaux de ces sols.
Deux échantillons uniques de sol géo-référencés ont été prélevés
dans chacune de ces 17 cours d’écoles : le premier sur 1-2 cm
avant et le second sur 5 cm après le passage des ouragans. Les
moyennes géométriques des concentrations en métaux dans les
sols sont respectivement avant - après le passage des ouragans
de : 4,73 mg/kg - 6,99 mg/kg pour l’As, 9 297 mg/kg – 9 146 mg/kg
pour le Fe, 290,9 mg/kg - 207,4 mg/kg pour le Pb et non détecté
- 15,1 mg/kg pour le Tl. Il n’y a pas de différence significative
entre ces moyennes géométriques avant et après le passage des
ouragans.
Avant le passage de Rita et Katrina, deux sols présentaient un
dépassement de la valeur recommandée en As, un sol pour le Fe,
sept sols concernant le Pb et aucun pour le Tl. Après le passage
des ouragans, deux sols indiquaient un dépassement pour l’As,
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Milieux
Influence des ouragans Rita et Katrina sur les concentrations en métaux des sols
de la Nouvelle Orléans et leur conséquence sur la santé des enfants – Muriel MAZZUCA
aucun pour le Fe, trois sols pour le Pb et deux sols pour le Tl.
Certains sols ont vu leurs concentrations en métaux augmenter
et d’autres diminuer. Même si les moyennes géométriques des
concentrations en Pb et en Fe ont légèrement diminué, certains
sols restent très contaminés : trois sols ont même doublé leur
concentration en Pb (de 310 mg/kg à 864 mg/kg, de 804 à
1 740 mg/kg et de 1 090 à 2 500 mg/kg). De plus, deux autres
sols ont montré des concentrations anormalement élevées en
Tl, alors que ce métal y était indétectable avant le passage des
ouragans.
Sur la base des résultats de cette étude, les auteurs attirent
l’attention sur le fait que l’environnement des écoles peut
présenter des risques pour la santé des enfants. Des mesures
d’hygiène devraient être mises en place comme le lavage des
mains, spécialement pour les enfants qui prennent leur repas
dans l’enceinte de ces écoles.
Ils préconisent également la réalisation d’études d’évaluation
plus approfondies dans les sols des cours d’écoles et les jardins
publics de la Nouvelle Orléans.
Commentaire
Les prélèvements de sols effectués ne sont pas des échantillons
composites mais des échantillons uniques qui ne peuvent être
représentatifs de l’ensemble d’un site surtout si celui-ci possède
une grande superficie. De plus, ces prélèvements n’ont pas été
réalisés aux mêmes profondeurs (1 - 2 cm avant le passage des
ouragans et 5 cm après leur passage), aussi les interprétations
doivent être prises avec précautions, notamment pour la
comparaison avant et après le passage des ouragans.
Il faut également noter que sur les 17 sols comparés avant et
après le passage des ouragans, dix d’entre eux présentent une
augmentation de leur concentration en As, douze en Fe, huit
en Pb et deux en Tl et que ces augmentations ne concernent
pas toujours les mêmes sols. En effet, il peut y avoir pour un
même sol, une diminution de concentration pour un métal et
une augmentation pour un autre. Ainsi, des sols qui étaient
en-dessous des seuils de recommandations de l’US EPA (2) peuvent
les dépasser après le passage des ouragans et inversement.
Avant le passage des ouragans, huit sols avaient des
concentrations en métaux qui dépassaient les seuils de
recommandation de l’US EPA (2). Après leur passage, trois de
ces sols sont toutefois restés au-dessus de ces seuils, et trois
ont vu leurs concentrations augmenter et dépasser également
ces seuils. La distribution des métaux dans les sols a donc été
modifiée et devrait être étudiée plus précisément.
Néanmoins, au regard des teneurs en métaux restant dans les sols
après le passage des ouragans, une sensibilisation des pouvoirs
publics doit être effectuée afin de prévenir la contamination des
enfants de ces écoles.
Association de la plombémie des enfants avec
les concentrations de plomb dans les sols avant
et après le passage des ouragans Rita et Katrina
Zahran S, Mielke HW, Gonzales CR, Powell E, and Weiler S.
New Orleans before and after Hurricanes Katrina/Rita: A QuasiExperiment of the Association between Soil Lead and Children’s
Blood Lead. Environ Sci Technol. 2010 ; 44 : 4433-4440
Analyse
Cette étude a consisté à comparer deux groupes distincts
d’enfants, appariés sur l’adresse, qui ont pu bénéficier d’une
mesure de la plombémie dans le cadre d’un programme de
prévention du saturnisme infantile (3). Ce programme s’appuie
sur un dépistage d’enfants âgés de moins de 6 ans en Louisiane
(Louisiana Childhood Lead Poisoning Prevention Program (US
CDC, 1991).
Le premier groupe comprenait 11 191 enfants avant le passage
de Rita et Katrina et le second 2 115 enfants après le passage des
ouragans.
Dans le même temps, des analyses de sols ont été réalisées sur
874 sols de 46 secteurs de la Nouvelle Orléans en 2000 et sur des
points de mesures voisins en 2006 à 2,5 cm de profondeur pour
chaque période. Ainsi, les résultats obtenus ont pu faire l’objet
de tests appariés afin d’évaluer l’impact des ouragans sur les
concentrations en métaux de ces sols.
Après le passage des ouragans, la médiane de la plombémie des
enfants a chuté de 33 % (de 51,4 µg/L à 34,5 µg/L ; test apparié ;
p£0,001) et 6 sites sur 46 ont présenté des concentrations en
Pb supérieures à 400 mg/kg contre 15 sites avant le passage
des ouragans. La médiane de ces concentrations a diminué de
façon significative de 46 % (de 328 mg/kg à 203 mg/kg ; test
apparié ; p≤0,01). Cette diminution des teneurs en Pb dans les
sols est corrélée à la celle de la plombémie des enfants (r = 0,308 ;
p≤0,05). Dans les quartiers où les concentrations de Pb dans les
sols ont diminué de 50 %, les plombémies ont baissé de 53 % en
moyenne. De plus, il a été observé que lorsque la concentration
de Pb dans les sols diminuait de 1 %, la plombémie des enfants
chutait de 15,5 µg/L, cette diminution étant plus importante pour
les enfants âgés de moins de 3 ans.
Sur la base de ces diminutions, les auteurs préconisent d’abaisser
la valeur d’assainissement de Pb dans les sols nus dans les zones
de jeux pour enfants de 400 mg/kg à 80 mg/kg afin de prévenir
le risque de saturnisme infantile. Ils soulignent que des effets
sur le développement cognitif des enfants liés à l’imprégnation
au Pb sont reconnus bien avant le seuil défini de 100 µg/L. Ils
vont même jusqu’à suggérer de revoir ce seuil afin d’avoir une
intervention plus précoce sur la santé des enfants.
Commentaire
Cette étude est basée sur un nombre significatif d’enfants avant
et après le passage des ouragans qui permet de réaliser une
comparaison solide de la variation de la plombémie des enfants.
Cependant, aucune donnée socio-économique et ethnique ne
permet de vérifier si ces deux groupes sont comparables. Or,
après avoir été déplacée à la suite du passage des ouragans, la
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Influence des ouragans Rita et Katrina sur les concentrations en métaux des sols
de la Nouvelle Orléans et leur conséquence sur la santé des enfants – Muriel MAZZUCA
population de la Nouvelle Orléans a été estimée en 2007 à 2/3 de
celle présente avant la catastrophe.
Il est à regretter que seule l’influence des concentrations de Pb
dans les sols ait été recherchée comme source d’imprégnation
des enfants au Pb. Les auteurs évoquent néanmoins la possibilité
de présence de Pb dans les peintures des habitations mais la
contamination de l’eau et celle des poussières intérieures et
extérieures n’ont pas été évaluées. De même, la prise en compte
des modifications de la composition ethnique de la ville ainsi que
des conditions d’hygiène des familles suite au repeuplement de
la Nouvelle Orléans après le passage des ouragans n’ont pas été
évoquées.
Conclusion générale
Ces deux études mettent en évidence le fait que les
ouragans Rita et Katrina qui se sont abattus sur la
Nouvelle Orléans en 2005 ont modifié la distribution
des métaux dans les sols et notamment celle du Pb. Ces
variations, qui dans certains secteurs se traduisent par
des diminutions, sont associées à une baisse importante
de la plombémie chez les enfants âgées de moins de 6
ans vivant sur le secteur de la Nouvelle Orléans, comme
le montrent les résultats du second article. La baisse de
la plombémie des enfants est d’autant plus importante
que la diminution des concentrations de Pb dans les sols
est forte.
Ceci suggère l’importance de la qualité des sols
sur lesquels vivent les enfants, et leur influence
sur l’imprégnation des enfants au Pb, le sol étant
bien souvent un compartiment sous-estimé de
l’environnement.
Ces résultats soulignent la pertinence de surveiller
les teneurs en Pb dans les sols des aires de jeux et le
cas échéant de les décontaminer afin de protéger les
jeunes enfants contre les effets du Pb. Les auteurs
invitent les pouvoirs publics à abaisser les valeurs seuils
d’intervention en Pb pour les sols qui sont actuellement
de 400 mg/kg en ce qui concerne les sols directement
accessibles aux enfants et de 1 000 mg/kg si ces sols sont
recouverts d’herbes ou de graviers.
Lexique
(1)Plombémie : taux de plomb dans le sang mesuré sur sang
veineux exprimé en µg/L de sang total
(2)US EPA : US Environmental Protection Agency (Agence
Américaine pour la Protection de l’Environnement)
Seuils de recommandations de l’US EPA concernant les
concentrations en métaux dans les sols : As≤22 mg/kg,
Fe≤55 000 mg/kg, Pb≤400 mg/kg, Tl≤6,45 mg/kg (US EPA, 1998)
(3)Saturnisme infantile : maladie à déclaration obligatoire,
définie par une plombémie au moins égale à 100 µg/L
(La loi du 29 juillet 1998, relative à la lutte contre les
Milieux
exclusions, et le décret du 6 mai 1999, fixant la liste des
maladies à déclaration obligatoire, ont rendu obligatoire le
signalement et la notification des cas de saturnisme infantile
aux autorités sanitaires - Direction générale de la santé.
Circulaire DGS/2004/185 relative à la surveillance nationale
du saturnisme chez l’enfant mineur. 1-12, 21-4-2004. Ministère
de la Santé et de la Protection sociale)
Publications de référence
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evaluation of metal concentrations in soils and sediments from
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Milieux
Influence des ouragans Rita et Katrina sur les concentrations en métaux des sols
de la Nouvelle Orléans et leur conséquence sur la santé des enfants – Muriel MAZZUCA
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Autres publications identifiées
Andra SS, Sarkar D, Saminathan SK. Predicting potentially plantavailable lead in contaminated residential sites. Environ Monit
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Glorennec P, Peyr C, Poupon J et al. Identifying sources of lead
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Graber LK, Asher D, Anandaraja N et al. Childhood lead exposure
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Perspect. 2010 ; 118 : 884-889
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2010 ; 408 : 3965-3975
Ces publications ne correspondent pas au sujet de la note tout en
relevant de la thématique de la veille
Mots clés utilisés pour la recherche
bibliographique
Children exposure, Lead contaminated soil, Lead exposure, Lead
levels, Soil contamination
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