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Pollution au mercure : un d�sastre sanitaire et environnemental
L’empoisonnement au mercure des pêcheur de la baie de Minamata a marqué les esprits par la quantité de morts (1200 en 20 ans), l’aspect local de ce ravage écologique, et le fait qu’une relativement petite quantité de mercure était rejetée en mer. L’idée de protéger notre environnement contre le mercure a fini par s’imposer.
Le mercure est un métal très toxique, il affecte principalement les fonctions cérébrales (neurotoxique) et rénales (néphrotoxique) et est soupçonné d'être lié à certains cancers, comme les cas de leucémie apparus au Japon à Minamata. L'intoxication au mercure est également appelée hydrargisme, hydrargyrie ou hydrargyrisme.
Cet élément est d'autant plus nocif qu'il s'évapore facilement et que ses vapeurs sont aisément assimilées par l'organisme. De plus, l'absorption simultanée de cuivre, de zinc ou de plomb tend à accroître le pouvoir nocif du mercure.
Il est important de distinguer les effets du mercure métallique Hg, des effets des composés organiques du mercure (méthylmercure CH3Hg notamment) beaucoup plus toxiques.
Le cycle du mercure, c’est à dire le cheminement de l’élément chimique Hg depuis son extraction sous forme du minerai jusqu’à l’objet contenant du mercure que l’on jette après usage met en évidence les deux points sur lesquels on peut agir pour diminuer la pollution :
(a) la diminution de la fabrication des objets contenant du mercure (b) le retraitement du mercure contenu dans ces objets.
Les thermomètres au mercure et les piles au mercure sont en voie de disparition (ils ne sont plus fabriqué en France). Le retraitement du mercure permet de diminuer la quantité de mercure rejeté, soit dans l’air lors de l’incinération, soit en mer, par l’intermédiaire des rivières qui collectent une part importante de nos déchets.
Emissions de mercure dans le monde
Le mercure est un polluant qui « menace la santé de millions de personnes dans le monde, des foetus aux bébés en passant par les orpailleurs et leurs familles. », estime Programme des Nations unies pour l'environnement. Le conseil d’administration du Pnue se tenait le 20 février 2009 à Nairobi et, à l’issue de cette rencontre, les ministres de l'Environnement et les délégués de 140 pays se sont entendus à l'unanimité pour ouvrir des négociations sur un traité limitant la pollution par le mercure. Dans l'attente d'un traité, les gouvernements sont également convenus de la nécessité d'instaurer « un partenariat mondial sur le mercure ».
L'EXEMPLE DE LA BAIE DE MINAMATA
L’histoire :L’intoxication de la baie de Minamata (Japon, années 1950) ; en 1956, 549 morts, en 1965, 119 morts ; en tout 1200 morts. La première pollution grave imputée à un métal, le mercure, s'est produite au Japon en 1953. Une usine de fabrication de matières plastiques déversait alors ses déchets dans une baie, à Minamata. Au bout de quelques années, les habitants des littoraux voisins qui consommaient beaucoup de poissons et de fruits de mer ont commencé à être victimes de graves troubles osseux pouvant conduire à des décès (" maladie de Minamata " ). Dans les années 1950 et 1960, 150 tonnes de mercure ont ainsi été déversées dans la baie ! Et les taux de mercure trouvés dans les poissons contaminés étaient 500 000 fois supérieurs à ceux des eaux de la baie ! Dans le monde, des milliers de tonnes de mercure sont rejetées chaque année dans les cours d’eau où ce métal se transforme en méthyl-mercure, un composé très stable qui se concentre ensuite dans les organismes vivants. La toxicité élevée du mercure est liée à son aptitude à se combiner au soufre. Dans les organismes vivants, il peut ainsi bloquer certains sites actifs comportant des atomes de soufre, comme celui de la vitamine B12. Les composés mercuriels sont particulièrement dangereux pour le cerveau où ils s’accumulent. En France, les rejets directs de mercure dans les eaux fluviales sont faibles (0,5 tonne par an) et proviennent surtout d’usines de la région Rhône-Alpes. La contamination au mercure vient principalement des rejets émis dans l’atmosphère (15,8 tonnes par an, selon les données officielles) lors de l’utilisation de combustibles fossiles, lors de l’incinération de déchets ou encore par l’industrie métallurgique. Questions
Les pécheurs de la baie de Minamata se mettent à souffrir collectivement d’une terrible maladie, l’hydrargyrisme.
Origine : l’intoxication au mercure.
Origine du mercure ?
Le mercure provient du poisson.
Pourquoi les poissons de Minamata étaient eux-mêmes intoxiqués au mercure ?
Usine utilisant du méthylmercure à Chisso (comme catalyseur) ; absorption par le plancton ; passage au poisson, puis au pécheur.
Entre 1932 et 1968, 81 t de Hg ont été rejetées dans la baie (soit en moyenne 0,5 litre par jour).
2. VUE D'ENSEMBLE
Le mercure est utilisé : chiffres USA 1994, 550 t an
pour la production du chlore 150 t piles 1000 (n 1985) -> 10 t
autre : électricité et électronique 150 t
thermomètre 60 t -> 0
dentistes 26 t
lampes néons (qui en fait ne contiennent que de l’argon), 66 t (15 mg par lampe)
D'où vient la toxicité du mercure? Le mercure est un métal très réactif au milieu dans lequel il se trouve (température, composition chimique...). Il peut se lier dans l'organisme aux molécules constituant la cellule vivante (acides nucléiques, protéines...) modifiant leur structure ou inhibant leurs activités biologiques. Le mercure est à l'origine de maladies professionnelles. L'intoxication par le mercure s'appelle l'hydrargie ou hydrargyrisme, caractérisée par: des lésions des centres nerveux se traduisant par des tremblements, des difficultés d'élocution, des troubles psychiques...
Une intoxication mortelle d'origine professionnelle a encore été rapportée en 1997. En dehors du milieu professionnel, le mercure est repéré comme un élément toxique, et plus particulièrement: néphrotoxique, c'est-à-dire agissant sur les reins, neurologique, c'est-à-dire agissant sur le système nerveux. Les symptômes sont des troubles mentaux plus ou moins graves, une salivation excessive, des douleurs abdominales, des vomissements, de l'urémie (accumulation d'urée liée à une insuffisance de la fonction rénale). La toxicité du mercure est unanimement reconnue, tout particulièrement pour les jeunes enfants, les femmes enceintes et les personnes âgées. La forme gazeuse du mercure est particulièrement nocive, car elle pénètre dans les poumons, le sang et le cerveau. Le mercure peut provoquer des lésions neurologiques graves comme la maladie de Minamata, ou des problèmes rénaux.
Les troubles peuvent hélas être décuplés en cas d'intoxication grave comme ce fut le cas au Japon, il y a un demi-siècle (...).
3. LE MERCURE :UNE PREOCCUPATION ENVIRONNEMENTALE
La pollution au mercure est une forte préoccupation environnementale et sanitaire. Il est notamment présent :
dans les sols et les roches : les pluies et la température favorisent sa libération
dans les océans, qui contiendraient 300 milliards de tonnes de mercure au sein des sédiments
lors des éruptions volcaniques et des feux de forêts
dans les gisements d'or et d'argent
lors de la combustion de matières fossiles
lors de l'incinération des ordures ménagères
dans les cimenteries et certaines industries, comme celle du chlore
Le mercure semble toxique pour toutes les espèces vivantes connues. À titre d'exemple, quelques-uns des impacts étudiés et démontrés sur la vie sauvage sont :
Inhibition de la croissance des algues, des bactéries, des champignons (l’ancien mercurochrome est un biocide efficace pour cette raison, il ne contient plus de mercure pour en réduire la toxicité.. ‘)
Élévation de la mortalité embryo-larvaire (étudiée par exemple chez les amphibiens)
Moindre succès reproductif et pontes inhibées chez le poisson zèbre ou d’autres espèces
Inhibition de la spermatogenèse (étudiée par exemple chez le Guppie)
Inhibition de croissance chez la truite arc-en-ciel, avec mortalité élevée des embryons et des larves
Moindre succès de reproduction (couvées plus petites) et de survie des canetons chez les oiseaux d'eau vivant en milieux pollués par le mercure.
**Quantités émises Dépôts de mercure atmosphérique dans les carottes de glace prélevées dans le haut du glacier de Fremont (Wyoming, USA). Tous les pics de déposition (depuis 270 ans) correspondent à des événements volcaniques ou anthropiques. Le taux pré-industriel de dépôt peut être extrapolé à 4 ng/L (en vert). On note dans cette région une forte augmentation au cours des 100 dernières années (en rouge) et une relative mais significative diminution dans les 15-20 dernières années
Les évaluations statistiques quantitatives convergent vers les estimations suivantes :
Environ 3 500 tonnes de mercure seraient émises annuellement dans l'atmosphère par les activités humaines, dont 50 à 75% environ seraient issus de la combustion du charbon ;
Entre 1 400 tonnes et 2 400 tonnes par an seraient issues du volcanisme, des geysers, de l'évaporation naturelle et de la recirculation ;
D’autres émissions indirectement anthropiques ne sont pas comptabilisées (évaporation à partir de sols riches en mercure dégradés par les pratiques agricoles ou des aménagements, évaporation ou lessivage à partir de sols dévégétalisés par la déforestation et/ou le pâturage, ou le drainage excessif ou la salinisation, ou suite aux graves phénomènes d'érosion qui s'ensuivent (ex : Madagascar) ;
Les émissions liées à l'orpaillage clandestin sont probablement très sous-estimées.
Le mercure pose en tous cas un problème environnemental global : sa concentration moyenne augmente chez les poissons et mammifères dans tous les océans, alors que la plupart des autres métaux lourds sont en diminution. Sa répartition dans les océans, sur les continents et dans les pays varie fortement : par exemple, selon une étude récente, le taux de mercure augmente d'est en ouest en Amérique du Nord. Un phénomène dit de "pluies de mercure" est actuellement étudié dans l'Arctique.
**Principales sources d'émissions 85 % de la pollution mercurielle des lacs et des cours d'eau proviendraient aujourd'hui directement des activités humaines (essentiellement centrales thermiques au charbon, et exploitation ou combustion de gaz ou pétrole . Ce mercure provient essentiellement du lessivage de l'air et de sols pollués, et des apports terrigènes en mer ou dans les zones humides.
Les sources seraient, par ordre décroissant d'importance :
Le raffinage et la combustion des hydrocarbures , et notamment la combustion du charbon dans les centrales électriques. Tous les hydrocarbures fossiles proviennent de cadavres d'organismes qui ont dans le passé bioaccumulé un peu de mercure. On en trouve dans tous les hydrocarbures fossiles, dont le gaz naturel Ils sont plus ou moins « riches » en mercure, avec des teneurs variant fortement selon leur provenance et selon les filons. Selon la compilation scientifique faite par l'EPA (2001) : certains condensats et pétroles bruts étaient proches de la saturation en Hg0 (1 à 4 ppm). Du mercure en suspension, sous forme ionique et/ou organique a été trouvé dans des pétroles brut (jusqu'à plus de 5 ppm). Des condensats de gaz extraits en Asie du Sud contenaient de 10 à 800 ppb (en poids) de mercure. La plupart des pétroles bruts raffinés aux États-Unis en contiennent moins de 10 ppb, mains on en a trouvé de 1 à 1000 ppb (en poids), pour une moyenne approchant 5 ppb (en poids) . Les naphtes issues du raffinage en contiennent encore de 5 à 200 ppb . L'EPA a évalué en 2001 que la seule production pétrolière annuelle des États-Unis pouvait en émettre jusqu'à 10,000 t environ/an de mercure dans l'environnement ). Dans le gaz naturel, le mercure est presque exclusivement sous sa forme élémentaire, et présent à des taux inférieurs à la saturation ce qui laisse penser qu'il n'existe habituellement pas de mercure en phase liquide dans la plupart des réservoirs . On connait cependant au moins un réservoir de gaz (au Texas) où le gaz sort saturé en mercure élémentaire, produisant du mercure liquide élémentaire par condensation, ce qui suggère que - dans ce seul exemple - le gaz est en équilibre avec une phase de mercure liquide présente dans le réservoir même. La teneur en dialkylmercure du gaz naturel est mal connue, mais supposée faible (moins de 1 pour cent du mercure total) sur la base des quelques données de spéciation rapportées par la littérature sur les teneurs en substances indésirables des condensats de gaz . Le pétrole brut, ses vapeurs et leurs condensats peuvent contenir plusieurs formes chimiques du mercure, plus ou moins stables et variant dans leurs propriétés chimiques, physiques et toxicologiques. Le pétrole brut et les condensats de gaz naturel contiennent notamment - selon l'EPA - « des quantités importantes de composés du mercure en suspension et/ou de mercure adsorbé sur les matières en suspension. Les composés en suspension sont généralement plus souvent HgS mais incluent d'autres espèces de mercure adsorbé sur des silicates et d'autres matières en suspension colloïdales ». Ce mercure en suspension peut constituer une part importante du mercure total des échantillons liquides d'hydrocarbures . Il doit être séparé (filtré) préalablement à toute analyse de spéciation des formes dissoutes . Pour mesurer le mercure total d'un échantillon de pétrole ou gaz brut, il faut le faire avant filtration, centrifugation ou exposition à l'air qui peuvent être source de perte (évaporation, adsorption de mercure). Exposé à la chaleur ou au soleil, une partie au moins de ce mercure peut contaminer l'air puis d'autres compartiments de l'environnement.
Les activités minières (dont l'extraction du mercure, activité relativement discrète, mais aussi l'extraction et le traitement d'autres minerais ou de pétrole, gaz et charbon naturellement contaminés par du mercure). Dans les pays où il est très pratiqué, le mercure perdu par l’orpaillage est de loin la première source dans l’environnement.
Les incinérateurs, dont les crématoriums qui incinèrent des plombages dentaires et autrefois certains incinérateurs hospitaliers dans lesquels on pouvait trouver d'importants résidus de mercurochrome ou de thermomètres cassés).
L'usage d'autres combustibles fossiles que le charbon, pétrole ou gaz naturel, dont la tourbe ou le bois ayant poussé sur des sols contaminés ou dans une atmosphère contaminée peut en contenir des taux excessifs, libérés lors de la combustion ou de sa transformation (en papier, en aggloméré, en contreplaqué).
Certains processus industriels notamment liés à l'industrie du chlore et de la soude caustique.
Le recyclage des thermomètres, des voitures, des lampes au mercure etc. qui sont plutôt source de pollutions locales, mais parfois très graves.
Séquelles industrielles et séquelles de guerre ; Bien des années après, le mercure issu de la fabrication des munitions (fulminate de mercure utilisés dans des milliards d'amorces de balles, obus, cartouches, mines, etc.) par les militaires, chasseurs ou adeptes du tir, comme celui des