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KOMMISSlON DER EUAOPiftkCHEN GEMEINSCHAFTEN
COMMISSION DES c o mmu n a u t Es e u r o p Ee n n e s
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY
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in t e r n a t io n a l s y mp o s iu m
Environmental health aspects of lead
Die gesundheitlichen Aspekte der Umweltverschmutzung durch Biel
Les probldmes sanitaires pos6s par le plomb present dans renvironnement
WERMIKATIOK IP PLOMB SflR LBS TOQETAPX CROISSAM1 EN BORDUHB EES A0TOR0PTE3
IMFEFS R, M'VUR2U 2, NAHGIOT P.
Service de Biologie Vegdfcale et Laboratoire de Chimie Analytique
Eaculte dee Sciences Agronomiques de I'Etat GEMBLOUXt BELGIQUE?
Amsterdam, October 2 - 6f 1972
N40698
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RdsumS Au cours de l'dtd-1971, la teneur en plomb de vdgdtaux et d'dchantillons de sol, prdlevds le long d'autoroutes et en zone tdmoin, a dtd ddterminde par oscillopolarographle 3 tension imposde. Les concentrations en plomb varient en fonction de la densltd du trafic, de 1'Sloignement, de 1'orientation par rapport aux vents dominants et de caractdristiques spdcifiques de la plante. Les rdsultats font apparaltre un risque important de contamination plombique des fourrages et de certains ldgumes croissant 3 proximitd (entre 0 et 35 m) de la voie de circulation.
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A, Introduction.
La determination des teneurs en plomb dee vdgdtaux, croissant en conditions urbaines ou en bordure d'autoroutes a forte densite de circulation automobile, a suscitd. de nombreux travaux, Parmi les plus rdcents, nous citons ceux de : QUINCHB, ZUBER & BOVAY (1969); BOVAY (1970); DEDOLPH et al. (1970); KELLER & ZUBER (1970); MOTTO H.L. et al. (1970); SCHUCK & LOCKE (1970); TER HAAR (1970); ZUBER et al. (1970); MARTINEZ et al, (1971);etc,
Ces auteurs ont mis en evidence les risgues d'une con tamination plombigue des vdgdtaux et du sol directement exposes au ddpdt de particules de plomb dmises dans les gaz d'chappement des vehicules automobiles,
Au cours de l'dte 1971, nous avons precede a une sdrie
de prdlavements de diverses plantes et d'echantillons de sol le long des autoroutes Bruxelles-Anvers (28.000 veh,/16h, ), Bruxelles-Ostende (28.000 vdh./16h, ft), Bruxelles-Wavre-Namur (14,000 veh,/16h, x), Des prdlavements ont 6te faits dgalement dans le Bois de Buis, a 250 ra de la route Gembloux-Jodoigne (3.800 veh,/16h. ft) et au Domaine des Epioux (commune de Lacuisine)
en fordt, a prds de 2 km de toute voie de circulation, Les echantillons, s6chds a 1'dtuve, sent mineralises par
voie humide, puis extraits au moyen d'une solution chloroformigue
de dithizone, et analyses par oscillopolarographie a tension im-
posde (NANGNIQT.P,, 1967 et 1970),
Avant leur sdchage, les echantillons de plantes sonic laves avec de l'acide chlorhydrique a 101. Le dosage du plomb se fait sur le materiel vegetal et sur l'acide de lavage ce qui per mst de calculer la fraction du plomb eiiminable par lavage, Chague analyse est faite en double, les rdsultats sont exprimes en ppp M.S-.- (mg/kg matidre sdche).
a Circulation moyenne entre 6 et 22h, chiffres correspondants a l'anne 1970 et fournis par 1'Office de la Circulation Routidre,
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Dans la mesure du possible, on a prdlevd, dans chaque station, des betteraves sucridres (Beta vulgaris L,) et du plan tain (Plantago major L.). Certaines espdces d'arbustes ornementaux plantds dans la bande centrale des autoroutes et des ldgumes pro venant de potagers situds d proximitd des routes ont dtd dgaleraent analyses.
B. Rdsultats : Parmi nos rdsultats, nous discuterons ceux qui mettent
en dvidence les facteurs modifiant la contamination plombique du sol et des vdgdtaux, d savoir : la dens ltd de traffic, 1'dloignement de la voie de circulation, 1'orientation par rapport d la direction des vents dominants, la durde d'exposition des vdgdtaux et les caractdristiques propres d l'espdce vdgdtale analysde.
La configuration du terrain et les conditions climatiques jouent dgalement un rOle dans la dispersion des particules plombiqttes. Nos relevds ont tous dtd faits en plaine, et se sont sueeddds d*aot(t d fin octobre, au cours d'une pdriode particulidrement chaude e-t sdche.
1, La_densitd_de traficj. La quantitd de composds dmis ddpend de 1' intensity du
trafic. Nous comparons les teneurs en plomb de Plantago major L. rdcoltds entre O et 1 m de la voie de circulation, et pour deux densitds de trafic diffdrentes (28.000 et 14.000 vdh,/16h.), (tableau n 1).
Par comparaison, la teneur en plomb de plantes rdcoltdes en dehors de toute circulation automobile accuse des valeurs infdrieures d 5 ppm. A titre d'exemple, Phleum vulgareyprovenant d'un gagnage en fordt (Domaine des Epioux) contient 4 ppm de plomb, et une fougdre provenant de la mdme fordt Pteridlum aguilinum seule-- ment 3 pp^
Des observations similaires ont dtd faites pour les sols et des dchantillons de feuilles de betteraves.
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4,
Tableau n 1,
Teneur sn plomb de Plantago major L., r6colts entre 0 et 1 n de la voie de circulation.
Date de rdcolte
StationA
autoroutes Bruxelles y
Concentration % du Pb total
totale en Pb eiiminable par
ppm M.s.
lavage
24-08 24-08 09-09
06-10
28-10
- Anvers - Namur
- Anvers ' Namur - Namur
, - Anvers - Namur
*> Anvers - Namur
176 111
194 124 131
238 133
256 144
38 * 43 %
40 % 44 % 44 %
40 % 44 8
39 % 42 %
Remarque : densitS de traflc Bruxelles-Anvers s 28.000 vdh,/16h,j Bruxelles-Namur : 14.000 vl./16h.
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2, L 'gloi^nement de_la yoi.e_de circulation et^lj'orientation,^
Les rdsultats des analyses confirment la dScroissance des concentrations de plomb avec l'dloignement du bord des autoroutes. La contamination la plus forte est retrouvde a proximit# immddiate de la route, bien que la presence de concentrations anormalement dlevdes soit encore constatde 3 40 n de distance.
La figure n 1 nous paralt particuli&rement demonstrative, Elle correspond a un dchantillonnage de sols et de plantains, effectu# selon un transect orients Nord-Est - Sud Ouest, perpendiculaire cl la route Wavre-Namur. On remarque une augmentation tr&s sensible et trSs brusque de la teneur en plomb du sol dans les dix premiers metres, de part et d*autre de la route; tandis que 1'accroissement de la contamination plombique de Piantago major est plus rSguliSre,
Les concentrations en plomb sont un peu plus SlevSes sous le vent (c6t$ gauche en direction de Namur) que dans le vent, Cet effet de dispersion des particules par le vent est surtout manifeste dans les dix premiers metres; au del* la dissemination des plus fines particules est influencde par la chaleur, la vitesse de pas sage des automobiles, etc.
Les dix premiers metres et la bande gazonnde ou plantee central# sdparant les deux courants de circulation sont les zones les plus exposSes; les plantss y regoivent les particules les plus
lourdes chassdes latdralement a. la chauss#e par les remous et les
deplacements d'air succddant au passage de chaque vdhicule, Ces particules les plus grosses sont les moins bien fixdes a la surface de la feuille, un lavage permettra d'en dliminer une bonne partie,
Chez P. major , 40 a 50% du plomb total sont enlevSs par lavage,
chez les dchantillons provenant des 5 premiers metres (cfr, tableau n 1), ce pourcentage ddcroit au fur et a mesure que la distance a la route augments (de 30 a 25% du plomb total a 30my
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6*
L'elimination du plomb par lavage, jointe an dAcalage existant entre les concentrations en plomb du sol et des tissus vAgAtaux (seules les parties gpigges de la piante ont Ate analysAes), de mime que certains rAsultats d*analyses de vgggtaux provenant de region non suspecte de contamination, nous suggArent que l'absorption radiculaire du plomb n'intervient que trAs peu dans 1*ensemble du plomb dose dans nos dchantillons.
3. Letemps d`exposition de_la plante^ La pgriode de rcolte des gchantillons ayant etg excep-
tionnellement chaude et sAche, nous n'avons guAre pu constater un effet de lessivage des feuilles par de fortes precipitations avec elimination d'une partie du plomb adsorbg sur les vAgAtaux, Au contraire, nous avons pu suivre un enrichissement progresAif des dApdts de plomb avec l'avancement de la saison (tableau n9 1).
4, CaractArlstiques specifiques des ygqetaUx. Divers arbustes plantgs dans la bande medians des auto
routes, des Iggumes provenant d'un potager situ A 15 m de la route Bruxelles-Ostende, ainsi que des feuilles de betteraves prglevges
A des distances eroissantes ont 6te analysAes (tableau n 2) ,
L'efficacitg de la retention des poussiAres par des rameaux (agAs de 2 A 3 ans) de Pinus nigra est trAs importante, Elle est due A la persistance des aiguilles,
Le troAne (Llgustrum vulgare L.) est une espAce trAs r6pandue dans les plantations le long des autoroutes, MalgrA sa per sistance, son pouvoir de retention des poussiAres est moindre que celui de Polygonum cuspldatum# plants herbacAe dont les feuilles ont une surface moins lisse, plus gaufrAe que chez le troAne,
On remarquera les pourcentagss Aleves de plomb dAposA sur ces espAces et Aliminable par un lavage (prAs de 80% pour le P, nigra, et plirs. de 50% pour les deux autres espAces; rAcoltAes),
Les concentrations en plomb AlevAes retrouvAes dans les
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Tableau n 2
Teneurs en plomb de divers vgtaux prSlevds a proximity d'un courant de circulation de 28.000 vdh./16h.
EspSce vdgStale
date de
prSlave ment
distance de 1'autoroute
concentration en Pb total
ppm/M,S.
% du Pb dliminable par lavage
Ligustrum vulgar* > 24-08
U M 9-09 n 6-10 n w 28-10
Polygonum cuspidatum
9-09
Pinus nigra
6-10
(vieilles aigui: .les)
Salix sp.
28-10
28-10
bande centra le II *
11 II II II
II II 11 H
2m
5 tit
126 155 161 167
199 797
118 94
528 54% 51% 51%
52% 78%
41% 34%
Lactuca sativa (feuilles)
6-10
15 m
110
56%
" (feuilles)
28-10
15 m
99 51%
Daucus carota (feuilles)
6-10
15 m
112
9%
" (racines)
6-10
15 m
42 12%
" (racines)
28-10
15 a
55 13%
Phaseolus vulg.
(feuilles)
6-10
15 m
51
4%
" (gousses)
6-10
15 m
52
4%
Trifolium incaro- itum 24-08
Beta vulgaris (feuilles)
6-10
(feuilles)
6-10
" (racines)
6-10
" (feuilles)
6-10
(feuilles)
28-10
8m
35 m 20 m 20 m 10 m 15 m
79
124 154
58 238 220
24%
15% 14% 72% 16% 17%
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8.
legumes et les fourrages sont plus inquidtantes, par leur dventuelles consequences toxicologiques, Dans Is cas de feullles de betteraves, les nombreux prdlavements faits en trols regions diffdrentes ont toujours donnd lieu a des teneurs en plomb supdrieures aux normes fixdes centime valeurs maximum dans les fourrages, solt 10 ppm/ M.S, Ces chiffres nous paraissent d'autant plus alarmants, que le lavage Snergique, auxquels les dchantillons ont 6td sounds, se rdvdle peu efficace : 15% du plomb total etant dliminds (h comparer avec les 4% eiiminables chez le haricot),
C. Conclusions.
La contamination du sol et des vgdtaux par les composes plombiques est une agression contra notre environnement relativement rdcente, dont les repercussions biologiques ne sont encore qu'imparfaitement connues. Notre enqute, ddbutde en 1971, a mis en evidence 1' Importance de cette pollution plombique. Les resultats des analyses de legumes et de fourrages nous paraissent particuliSrement inquietants, mSme si les conditions climatiques de 1'te 1971 ont ete exceptionnellement favorables a la dispersion et a 1 * accumulation des particules de plomb sur les vdgdtaux. Nous avons vu, dans le cas de feullles de betthraves, que malgrS un lavage dnergique, les quantites de plomb rdsiduelles etalent, dans tous les cas, supdrieures aux normes "maximum admissible", fixdes par la Commission Juridique pour les denrdes alimentaires de la C.E.E., dans les fourrages (10 ppm/ M.S,),
On peut craindre que 1'utilisation exclusive d'aliments
et de fourrages, rdcoltds a proximite de zones contarnindes, riches en plomb, pourrait conduire a une accumulation de plomb dans les
viscdres et les os, avec toutes les rdpercussions que cette intoxi cation pourrait avoir du point de vue toxicologique, tout au long de la chains alimentaire.
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Notre enquSte se poursuit, elle s'est fixSe deux tuts ; d'une part apprdcier les risques d'intoxication de la chaine aliraentairej d*autre part, rechercher les vSgtaux pouvant constituer des Scrans efficaces, Scrans qui rdduiraient sensiblement la contamina tion plomblque des cultures, vergers et pStures longeant les auto routes .
A l'dquipe initiale, sont venus se joindre les ingdnieurs du Service du Plan Vert (Minist&re des Travaux Publics) et nos collogues de la Chaire de Chimie agricole de Gand. D, Bibliographle,
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Bibllocrraphle.
BOVAY E.
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