Identification

Numero CAS

134237-52-8

Nom scientifique (FR)

(1R,2R,5R,6S,9S,10R)-1,2,5,6,9,10-Hexabromocyclododécane

Nom scientifique (EN)

(1R,2R,5R,6S,9S,10R)-1,2,5,6,9,10-Hexabromocyclododecane

Autres dénominations scientifiques (FR)

g-HBCDD

Autres dénominations scientifiques (Autre langues)

Cyclododecane, 1,2,5,6,9,10-hexabromo-, (1R,2R,5R,6S,9S,10R)-rel- ; gamma-Hexabromocyclododecane ; g-HBCDD

Dénominations d'usage / Noms commerciaux

gamma-HBCDD

Code EC

603-804-5

Code SANDRE

-

Numéro CIPAC

-

Formule chimique brute

\(\ce{ C12H18Br6 }\)

Code InChlKey

DEIGXXQKDWULML-MOCCIAMBSA-N

Code SMILES

BrC(C(Br)CCC(Br)C(Br)CCC(Br)C(Br)C1)C1

Matrices

Atmosphère

Milieu eau douce

Milieu eau de mer

Milieu sédiment eau douce

Milieu sédiment marin

Milieu terrestre

Tableau des paramètres
Nom de valeur Valeur Température Pression Granulométrie Humidité Norme / Ligne directrice Méthode Commentaire Source
Coefficient de partage carbone organique/Eau (Koc) 96780 L.kg-1 Calcul US EPA (2011)
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Persistance

Biodégradabilité

Dégradabilité abiotique

Atmosphère

Milieu eau douce

Milieu eau de mer

Milieu sédiment eau douce

Milieu sédiment marin

Milieu terrestre

Conclusion sur la persistance

Bioaccumulation

Organismes aquatiques

Organismes terrestres

Organismes sédimentaires

Conclusion sur la bioaccumulation

Valeurs écotoxicologiques

Valeurs réglementaires

Valeurs réglementaires
Nom Valeur Matrice Cible Effet critique retenu Durée d'exposition Facteur Commentaire Etat du statut Valeur retenue par l'INERIS Année Source
MAC 0.5 µg.L-1 Eau douce Non UE (2013)
MAC 0.05 µg.L-1 Eau marine Non UE (2013)
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Bibliographie

Tableaux de synthèse

Généralités

Généralités
CAS 134237-52-8
Substance prioritaire dans le domaine de l’eau (DCE) oui
Substance soumise à autorisation dans Reach oui
Substance soumise à restriction dans Reach non
Substance extrêmement préoccupante (SVHC) oui
Réglementations

FTE 2015 Importer

Le règlement (CE) n°143/2011 de la Commission du 17 février 2011 modifie l'annexe XIV du règlement (CE) n°1907/2006 du 13 janvier 2010 du Parlement européen et du Conseil concernant l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances (REACH). Ce nouveau règlement inscrit l'HBCDD comme substance soumise à autorisation5 sans exemption d'usage du fait de son caractère PBT6 . En outre, ce texte indique respectivement les 21/02/2014 et 21/08/2015 comme date limite pour l'introduction des demandes et date d'expiration7 .

Le règlement n°2592/2001 du 28/12/01 impose aux fabricants ou aux importateurs de certaines substances prioritaires de fournir des informations et de procéder à des essais complémentaires conformément au règlement (CEE) n° 793/93 du Conseil concernant l'évaluation et le contrôle des risques présentés par les substances existantes. L'HBCDD fait partie de ces substances.

L'HBCDD n'est pas cité dans la stratégie communautaire concernant les perturbateurs endocriniens. Cette substance n'est pas listée dans l'annexe I du règlement 689/2008 relatif à l'export et à l'import de substances dangereuses.

[2] Les stéréo-isomères sont des molécules possédant la même formule semi-développée, mais qui ont un arrangement différent dans l'espace (position relative des atomes d'une molécule).

[3] Des énantiomères sont des molécules isomères images l'une de l'autre dans un miroir, mais non-superposables.

[4] La mésomérie désigne une délocalisation d'électrons dans les molécules conjuguées, que l'on représente par une combinaison virtuelle de structures aux électrons localisés appelées mésomères.

[5] Selon le site internet Europa, synthèses de la législation de l'UE, « Les substances extrêmement préoccupantes peuvent être soumises à l'autorisation de la Commission en vue d'utilisations particulières. L'objectif est de garantir que les risques liés à ces substances sont valablement maîtrisés et que ces substances sont progressivement remplacées par d'autres substances ou technologies appropriées lorsque cela est économiquement et techniquement viable. » http://europa.eu/legislation_summaries/internal_market/single_market_for_goods/chemical_products/l21282_fr.htm

[6] PBT : Persistent, bioaccumulative, toxic chemical.

[7] Cf . http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/reach/index_fr.htm

Dans l'annexe de l'Arrêté du 30/06/09 relatif à la procédure d'enregistrement et de déclaration au registre national pour les équipements électriques et électroniques prévu à l'article R. 543-202 du code de l'environnement, et abrogeant l'arrêté du 13 mars 2006 relatif à la procédure d'inscription et aux informations figurant au registre national des producteurs prévu à l'article 23 du décret n° 2005-829 du 20 juillet 2005 relatif à la composition des équipements électriques et électroniques et à l'élimination des déchets, il est indiqué que certains composants devront faire l'objet d'une déclaration dont les matières plastiques contenant des retardateurs de flamme bromés8 , dont l'HBCDD fait partie.

A noter que lors de ce travail :

  • nous n'avons pas d'identifié de règles générales de sécurité (comme la directive 89/106/CE concernant les produits de construction ou la directive 92/59/CE relative aux produits) mentionnant l'utilisation de retardateur de flamme comme l'HBCDD. Ces règles font le plus souvent état d'objectifs en termes de prévention d'incendie ou de limitation des conséquences du feu.
  • nous n'avons pas approfondi la consultation des normes relatives aux produits d'ameublement ou de construction, normes pouvant évoquer l'utilisation de retardateurs de flamme.

Lors de ce travail, nous n'avons pas identifié de réglementation spécifique à l'HBCDD.

Lors de ce travail, nous n'avons pas identifié de réglementation spécifique à l'HBCDD.

Créé en 1992, l'Eco-label européen est le seul label écologique officiel européen utilisable dans tous les pays membres de l'Union Européenne. Il a été institué par le règlement (CEE)

[8] Les retardateurs de flamme bromés (RFB) forment un groupe varié de composés organiques bromés utilisés pour prévenir la combustion et/ou retarder la propagation du feu dans divers plastiques, textiles ou autres matériaux. On recense plus de 70 composés ou groupes bromés employés comme retardateurs de flamme, mais trois groupes chimiques dominent les usages courants ; les diphényléthers polybromés (PBDE), l'hexabromocyclododécane (HBCD) et les bisphénols bromés (le TBBP-A en particulier).

n°880/92 du Conseil du 23 mars 1992, publié dans le JOCE du 11 avril 1992. L'HBCDD n'est pas explicitement cité dans les différentes décisions de la Commission établissant les critères écologiques, néanmoins certains retardateurs de flamme (comme les polybromodiphényléthers) le sont.

La Directive n° 2002/96/CE du 27/01/03 relative aux déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) ainsi que l'Arrêté du 23/11/05 relatif aux modalités de traitement des déchets d'équipements électriques et électroniques prévues à l'article 21 du décret n° 2005-829 du 20 juillet 2005 relatif à la composition des équipements électriques et électroniques et à l'élimination des déchets issus de ces équipements indiquent qu'« Au minimum les substances, préparations et composants ci-après doivent être retirés de tout déchet : […]matières plastiques contenant des retardateurs de flamme bromés ». Ainsi, cette directive exige la séparation de tous les plastiques contenant des ignifugeants bromés (y compris l'HBCDD) des pièces d'équipement préalablement à leur élimination, leur récupération ou leur recyclage. L'élimination ou la récupération de tels plastiques doivent être effectuées d'une manière saine pour l'environnement (conformément à l'article 4 de la directive 75/442/CEE du Conseil).

L'HBCDD ne fait pas partie des substances pertinentes au titre de l'action nationale de recherche et de réduction des rejets des substances dangereuses dans l'eau nommée RSDE9 .

Un classement des polluants de l'air intérieur10 a été effectué sur des critères de toxicité à court et long terme, les niveaux d'exposition observés, la traçabilité de certaines sources ainsi que sur la fréquence d'apparition des polluants dans les logements. Les travaux ont abouti à une classification des substances en quatre classes : 7 substances « hautement prioritaires » (Groupe A), 12 substances « très prioritaires » (Groupe B), 51 substances « prioritaires » (Groupe C) parmi lesquelles figure l'HBCDD, 22 substances « non prioritaires » (Groupe D), 8 substances « inclassables » (Groupe I).

L'HBCDD n'est pas mentionné dans la liste des substances prioritaires de la Directive Cadre sur l'Eau.

Au niveau international, un certain nombre de textes concernent cette substance. Le paragraphe ci-après, sans se vouloir exhaustif, présente les réglementations extra-françaises nous étant apparues comme majeures.

  • L'HBCDD fait partie du groupe des retardateurs de flamme bromés de la liste de substances prioritaires établie par la Commission de la Convention pour la protection du milieu marin de l'Atlantique du Nord-est (Commission OSPAR11).
  • Pour l'Union européenne, l'HBCDD fait partie des substances PBT (persistantes, bioaccumulables et toxiques) extrêmement préoccupantes visées à l'article 57 d) du règlement REACH (ECHA, 2008b), et fait partie des substances candidates à la procédure d'autorisation.
  • En Norvège : Les ignifugeants bromés, y compris l'HBCDD, figurent sur la liste nationale des substances d'intérêt prioritaire (200712). L'autorité de contrôle de la pollution de Norvège (SFT) a récemment publié (janvier 2010) une version mise à jour de son plan d'action pour les ignifugeants bromés. Ce plan vise une réduction substantielle des émissions d'ignifugeants bromés à partir de 2010 et leur élimination complète d'ici à 2020. Il porte essentiellement sur cinq ignifugeants bromés, à savoir le pentabromodiphényléther (pentaBDE), l'octabromodiphényléther (octaBDE), le décabromodiphényléther (décaBDE), l'hexabromocyclododécane (HBCDD) et le tétrabromobisphénol A (TBBPA).
  • Au Danemark : Le ministère de l'Environnement a inscrit l'HBCDD ainsi que d'autres ignifugeants bromés sur sa liste de substances indésirables (200413).
  • En Allemagne : L'agence environnementale fédérale classifie l'HBCDD comme une substance persistante, fortement bioaccumulable et toxique pour les organismes aquatiques. En conséquence, cette agence prône son élimination graduelle selon un calendrier variable en fonction de chaque utilisation (200814).
  • En Suède : L'agence de réglementation des produits chimiques (KEMI) a classifié l'HBCDD dans la base de données PRIO comme une substance à éliminer progressivement, compte tenu de ses propriétés de persistance, de bioaccumulation et de toxicité.

[9] Une action de recherche et de réduction des rejets de substances dangereuses dans l'eau par les installations classées a été lancée dans chaque région en 2002, dans le cadre de l'opération nationale découlant de la du ministère chargé de l'environnement. http://rsde.ineris.fr/ circulaire du 4 février 2002

[10] http://www.air-interieur.org/oqai.aspx?idarchitecture=8&country=

[11] Convention OSPAR : Convention pour la protection du milieu marin de l'Atlantique du nord-est.

  • L'Environmental Protection Agency est en train d'élaborer un plan d'action relatif à l'HBCDD dans le cadre d'une approche globale visant à améliorer son programme existant de gestion des produits chimiques conformément au Toxic Substances Control Act (USEPA, 200915).
  • En décembre 2009, l'Organe exécutif de la Convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance de la Commission économique des Nations Unies pour l'Europe (CEE-ONU) a jugé que l'HBCDD répondait aux critères relatifs aux POP énoncés dans le Protocole sur les polluants organiques persistants. En 2010, les options

[12] http://www.miljostatus.no/en/Topics/Hazardous-chemicals/Hazardous-chemical-lists/List-of-Priority-Substances/

[13] http://www2.mst.dk/Udgiv/publications/2004/87-7614-477-1/pdf/87-7614-479-8.pdf

[14] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-presse-e/hintergrund/flammschutzmittel.pdf

[15] http://www.epa.gov/oppt/existingchemicals/pubs/ecactionpln.html

de gestion disponibles ont été évaluées en vue de définir un point de départ pour les négociations ultérieures16 .

  • Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants : Lors de la cinquième réunion du Comité d'étude des polluants organiques persistants, en octobre 2009, les membres du Comité ont conclu que l'HBCDD répondait aux critères de l'annexe D de la Convention en matière d'effets nocifs, de persistance, de bioaccumulation et de transport sur de longues distances. Un profil des risques liés à l'HBCDD (annexe E) a été élaboré et fera l'objet de discussions au cours de la prochaine réunion du Comité fin 2010. Si le contenu du profil des risques est accepté, des options de gestion des risques seront élaborées (annexe F)17 .

Valeurs et normes appliquées en France

FTE 2015 Importer

Concernant la France, lors de ce travail, nous n'avons pas identifié de valeurs utilisées en milieu de travail ou pour la population générale pour l'HBCDD. De plus, nous n'avons pas identifié de réglementation spécifique à cette substance au niveau de norme de qualité environnementale.

Production et utilisation

Production et ventes

Données économiques

FTE 2015 Importer

L'HBCDD, introduit sur le marché mondial dès 1960, est produit sur un seul site en Europe, localisé aux Pays-Bas dont la production totale de cette substance, en 2005, a été évaluée à environ 6 000 tonnes. Deux autres sites de production européens ont arrêté leur production à l'automne 2003 (Aycliffe, Royaume-Uni) et en juin 1997 (en Allemagne) (Commission européenne, 2008).

En 2006, les sites producteurs mondiaux étaient localisés dans les pays suivants (Säll, 2010) :

  • Etats-Unis ;
  • Pays-Bas ;
  • Israël ;
  • Chine ;
  • Japon.

Cette substance est principalement importée en Europe sous forme de poudre, granules ou mélanges-maîtres20 . Elle peut aussi être importée via des granules de polystyrène expansé ou de polystyrène choc (HIPS) où elle est incorporée. Ces granules sont destinés à la fabrication de produits à usage professionnel ou grand public (Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, 2010).

En 2009, le marché mondial des retardateurs de flamme bromés représentait 1 428 millions de dollar US sachant que l'HBCDD est le troisième retardateur de flamme bromé le plus utilisé et compte pour environ 5 % du marché mondial soit 71 millions de dollars US (Säll, 2010).

[20] Concentrés contenant des ingrédients actifs permettant d'obtenir des bénéfices de performance souhaités spécifiques soit au niveau de la fabrication des produits, soit au niveau des produits finis eux-mêmes.

La demande en retardateurs de flamme était en forte augmentation avant la crise financière de 2007 avec une croissance annuelle estimée à environ 7 %. Cependant, suite au ralentissement de la croissance sur le marché des polymères, les experts ont prévu une croissance annuelle de la demande en retardateurs d'environ 4 % (Posner et al., 2010 cités par Säll, 2010).

La production d'HBCDD se fait en flux discontinu, par bromuration du cyclododec-15 9-triene, à une température de 20 à 70°C, en présence d'un solvant dans un système fermé. La matière en suspension est ensuite filtrée et le solvant retiré. Le produit est ensuite séché, stocké en silo et enfin emballé. En fonction du fabricant et de la méthode de production utilisée, l'HBCDD « commercial » peut contenir de 70 à 95 % de -HBCD et de 3 à 30 % d' -et -HBCD (Commission européenne, 2008).

Utilisations

SECTEURS D'UTILISATION

FTE 2015 Importer

Selon le Bromine Science and Environment Forum (BSEF, 2010), l'HBCDD est produit aux États-Unis, en Europe et en Asie. Les statistiques montrent que l'Europe a, en 2001, consommé 9 500 tonnes soit plus de la moitié des 16 500 tonnes écoulées sur le marché mondial. La demande mondiale en HBCDD a augmenté de 28 % en 2002, passant à 21 447 tonnes, et a encore augmenté de façon marginale en 2003, atteignant 21 951 tonnes (Wania, 2003 cité par Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, 2010).

La consommation d'HBCDD en Europe (incluant les 27 pays) entre 2003 et 2007 est présentée dans le Tableau 4 ci-après.

Tableau 4. Consommation d'HBCDD en Europe entre 2003 et 2007 (ECHA, 2008a).

L'HBCDD est un additif de type retardateur de flamme ou agent ignifuge utilisé, à l'échelle européenne, principalement (à environ 90 % de l'utilisation européenne) pour les usages suivants (Plastics Europe, 2010a ; Commission européenne, 2008) :

  • la mousse de polystyrène extrudé (EXS en anglais et XPS en français), est utilisée pour l'isolation des bâtiments.
  • la mousse de polystyrène expansé (EPS en anglais et PSE en français) est utilisée pour l'isolation des bâtiments et dans les emballages.

Les autres applications de l'HBCDD sont (Plastics Europe, 2010a ; Commission européenne, 2008) :

  • les tissus d'ameublement (tissus y compris toile à matelas, pour mobilier résidentiel et de bureau, revêtements muraux, tentures et stores, et pour sièges et autres garnitures automobiles),
  • le polystyrène choc ou « high-impact polystyrene HIPS21 » qui est utilisé dans les équipements électriques et électroniques et représentant environ 2 % de la production totale européenne d'HBCDD :
    • boîtiers d'appareils audio-visuels,
    • intérieurs de réfrigérateurs,
    • boîtes de dérivation et certains fils et câbles électriques.
  • le polystyrène « crystal » c'est-à-dire le polystyrène de base,
  • les textiles.

[21] HIPS : Plastique de polystyrène à haute résistance au choc

Les produits finis telles que les mousses citées précédemment contenant de l'HBCDD sont fabriqués à partir de mélanges-maîtres, c'est-à-dire de concentrés constitués d'HBCDD enrobés dans une résine telle que le polystyrène (Commission européenne, 2008).

La principale application de l'HBCDD est l'ignifugation des mousses de polystyrène servant à fabriquer des panneaux isolants et revêtements stratifiés, qui sont largement utilisés depuis les années 1980 dans l'industrie du bâtiment. Ces mousses existent sous forme de polystyrène expansé et de polystyrène extrudé contenant de 0,7 à 3,0 % d'HBCD. Leur fabrication et celle des HIPS font intervenir des processus de polymérisation et d'extrusion au cours desquels l'HBCDD est incorporé en tant qu'additif (ECHA, 2008a).

Dans les pièces en polystyrène choc de certains appareils électriques et électroniques, les taux de concentration en HBCDD sont comprises entre 1 et 7 % (ECHA, 2008a).

Selon le rapport technique de l'Union Européenne (UE), il est apparemment très peu utilisé dans les emballages en polystyrène expansé et ne l'est pas du tout dans ceux destinés aux aliments (ECHA, 2008a).

L'utilisation de l'HBCDD pour l'ensemble du secteur des polystyrènes, en Europe en 2008, est estimée à 10 897 tonnes (Plastics Europe, 2010a).

Selon Sall (2010), les sites de production de mousse de polystyrène expansé (EPS) au niveau européen sont principalement localisés :

  • en Allemagne (localisation de 27 % des sites de production européenne d'EPS) ;
  • aux Pays-Bas (13 %) ;
  • en France (12 %).

A titre d'illustration, précisons :

  • qu'au début des années 2000, environ 58 % des mousses de polystyrène expansé fabriquées en Europe contenaient de l'HBCDD (Säll, 2010) ;
  • que selon Plastics Europe (2010b) la production européenne de billes de polystyrène expansé serait assurée par un ensemble de sites industriels possédant une capacité de production estimée à 200 kt par an.

Toujours d'après cette même source, les sites européens de production de mousse de polystyrène extrudé (EXS) sont principalement localisés :

  • en Allemagne (21 %) ;
  • en Italie (16 %) ;
  • en Espagne (11 %).

Néanmoins, nos recherches nous ont également permis d'identifier des sites de production d'EXS en France sans pouvoir en calculer l'importance au niveau européen (cf. paragraphe suivant).

En France, il existe actuellement trois sites producteurs de mousse de polystyrène extrudé (DOW, usine de Drusenheim (67), KNAUF-INSULATION, usine d'Artix (64) et URSA, usine de St Avold (57). Ces sites produisent uniquement des produits avec agent d'ignifugation HBCDD (Plastics Europe, 2010b).

Les transformateurs de billes d'EPS sur le territoire français sont CORSTYRENE, DELTISOL, KNAUF, LAFARGE-PLATRE, PLACOPLATRE. Plus de 30 usines réparties sur l'ensemble du territoire français assurent la transformation des billes expansibles en panneaux de polystyrène expansé (Plastics Europe, 2010b).

Le marché français des mousses polystyrène (bâtiment + packaging) est estimé à 170 kt de polystyrène dont 24 % est destiné à la production de mousse contenant de l'HBCDD pour le bâtiment (Plastics Europe, 2010b).

L'ignifugation de textiles en coton ou mélange de coton et de fibres synthétiques par enduction d'envers22 se fait avec un produit pouvant contenir de 2,2 à 4,3 % d'HBCDD (Kajiwara et al., 2009). L'enduit en question est une dispersion contenant un polymère et des additifs, dont l'HBCDD, que l'on applique en couche fine (ECHA, 2008a).

[22] Une pâte ou une mousse sont appliquées à l'aide d'une racle ou d'un rouleau sur le tissu puis le tissu est séché et polymérisé pour lui conférer des propriétés anti-feu.

Rejets dans l’environnement

Sources naturelles

FTE 2015 Importer

L'HBCDD n'est pas présent naturellement dans l'environnement. La totalité des quantités d'HBCDD présentes dans l'environnement est donc d'origine anthropique.

[19] Le site « Portail des substances chimiques » de l'INERIS permet d'obtenir des informations sur la toxicité de l'HBCDD à partir du nom ou du numéro CAS : http://chimie.ineris.fr/fr/lien/basededonnees/toxicologie/recherche.php.

Émissions atmosphériques

FTE 2015 Importer

Dans son rapport datant de 2008, l'ECHA a estimé, secteur par secteur (secteurs industriels et non industriels) et suivant les produits finis, les émissions dans l'air d'HBCDD, estimations basées sur le rapport de la Communauté Européenne (Commission européenne, 2008). Cela a permis d'évaluer une quantité de 649 kg.an-1 d'HBCDD émis dans l'atmosphère par les 27 pays

de l'Union Européenne pour l'année 2007 (ECHA, 2008a). Ces données sont résumées dans le Tableau 5 ci-après.

Tableau 5. Emissions atmosphériques d'HBCDD tous secteurs confondus (Commission européenne, 2008, ECHA, 2008a).

D'autre part, une étude a été réalisée auprès des producteurs d'HBCDD ainsi que des utilisateurs de l'industrie du textile et des mousses de polystyrène25 afin de surveiller et d'évaluer au mieux les émissions potentielles d'HBCDD dans l'environnement (Plastics Europe, 2010a). Cette étude a permis de mettre en évidence des niveaux d'émissions atmosphériques de l'ordre de 87 kg.an-1 (en 2008) et 54 kg.an-1 (en 2009) au niveau européen. Selon cette même source, la diminution observée entre ces deux années est à la fois attribuable à une

moindre utilisation d'HBCDD en 2009 mais aussi à la mise en place de techniques de prévention des émissions (non détaillées).

[25] Cette étude diffère en partie de celle de l'ECHA, en effet, les secteurs industriels interrogés sont plus restreints. Par exemple, cette étude ne concerne pas : les utilisateurs d'HBCDD n'appartenant pas l'EBFRIP (European Brominated Flame Retardants Industry Panel), certains acteurs du secteur du textile du Royaume-Uni, certains producteurs de mousses EPS et XPS…

L'HBCDD s'utilise exclusivement comme additif. Il se combine physiquement au polymère hôte et peut se déplacer dans la matière ainsi que se volatiliser de la surface des articles au cours de leur vie utile (ECHA, 2008a, Commission européenne, 2008). Il peut également être rejeté dans des particules ou lixivié. L'existence d'émissions d'HBCDD par divers produits a été prouvée expérimentalement (Commission européenne, 2008 ; Kajiwara et al., 2009). Plusieurs études ont également constaté la présence d'HBCDD dans l'air et dans la poussière à l'intérieur des bâtiments (Abdallah et al., 2008; Abdallah et Abou-Elwafa, 2009). Toutefois, on estime que les rejets dans l'air intérieur produits par les articles en polystyrène expansé ou extrudé lorsqu'on les secoue sont très faibles (ECHA, 2008a).

Émissions vers les eaux

FTE 2015 Importer

Dans son rapport datant de 2008, l'ECHA a estimé secteur par secteur (secteurs industriels et non industriels) et suivant les produits finis les émissions vers les eaux d'HBCDD, estimation basée sur le rapport de la Communauté Européenne (Commission européenne, 2008). Cela a permis d'évaluer une quantité de 1553 kg.an-1 d'HBCDD émis dans les eaux usées et 924 kg.an-1 dans les eaux de surface, par les 27 pays de l'Union Européenne pour l'année 2007 (ECHA, 2008a).

Les quantités émises d'HBCDD dans l'eau, étape par étape, ont été estimées dans le rapport de la Commission Européenne (Commission européenne, 2008) et sont résumées dans le Tableau 6 ci-après :

Tableau 6. Emissions vers le milieu aquatique en HBCDD (Commission européenne, 2008, ECHA, 2008a).

D'autre part, une étude a été réalisée auprès des producteurs d'HBCDD ainsi que des utilisateurs de l'industrie du textile et des mousses de polystyrène26 afin de surveiller et d'évaluer au mieux les émissions potentielles d'HBCDD dans l'environnement (Plastics Europe, 2010a). Cette étude a permis de mettre en évidence des niveaux d'émissions totales vers le milieu aquatique de l'ordre de 73 kg.an-1 (en 2008) et 59 kg.an-1 (en 2009) au niveau européen.

[26] Une fois encore, cette étude ne concerne pas : les utilisateurs d'HBCDD n'appartenant pas l'EBFRIP (European Brominated Flame Retardants Industry Panel), certains acteurs du secteur du textile du Royaume-Uni, certains producteurs de mousses EPS et XPS…

Rejets dans l'environnement

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Les rejets d'HBCDD dans l'environnement peuvent se produire pendant la production de cette substance, son traitement, son transport, son utilisation, y compris en cas de mauvaise manipulation, son entreposage ou un confinement défectueux. En plus de ces émissions par des sources ponctuelles, les rejets issus de l'utilisation ou l'élimination de produits manufacturés contenant du HBCDD peuvent également être à l'origine d'émissions d'HBCDD dans l'environnement.

L'HBCDD peut être rejeté dans l'air, l'eau, le sol et les sédiments.

A l'heure actuelle, les rejets totaux dans l'environnement sont estimés en hausse en Suisse et au Japon : il en est de même pour l'Union Européenne23 .

En Europe, le compartiment environnemental le plus touché par ces rejets estimés est, en 2007, l'eau (air : 649 kg.an-1; eaux usées 1 553 kg.an-1; eaux superficielles : 924 kg.an-1 ; ECHA, 2008a) tandis qu'en Suisse (Morf et al., 2008) et au Japon (Managaki et al., 2009), les rejets se font surtout dans l'atmosphère (estimation pour le Japon en 2000, air : 571 kg.an-1 ; eau : 41 kg.an-1).

L'Union Européenne, le Japon et la Suisse ont calculé les émissions provenant de différentes sources au moyen d'un modèle, en partant des rejets mesurés (ECHA, 2008a, Managaki et al., 2009, Morf et al., 2008)24 . Selon Morf et al., (2008), en Suisse, les matériaux de construction sont à l'origine de la majorité des émissions d'HBCDD et la moitié des rejets totaux sont dus à des émissions atmosphériques diffuses provenant des panneaux d'isolation en polystyrène expansé et extrudé installés.

Quant à lui, le rapport technique de l'UE indique toutefois que les émissions produites par les mousses isolantes durant leur vie utile sont peu importantes (ECHA, 2008a) mais il a quand même été estimé que celles dues à la fabrication et à l'utilisation de panneaux isolants (1 628 kg.an-1) ont constitué plus de la moitié des rejets totaux (3 142 kg.an-1) en 2006. D'après ce rapport, les rejets totaux d'HBCDD liés à la fabrication et à l'utilisation de ces panneaux

[23] Pour le secteur du textile, il apparait néanmoins que leurs rejets sont en baisse depuis 2004.

[24] Basées sur la méthode de l'analyse des flux de substance, les deux études « nationales » ont examiné les flux d'HBCDD au cours de diverses phases du cycle de vie de cette substance s'étalant sur plusieurs années. Elles diffèrent, entre autres, par la méthode, les scénarios d'utilisation, le procédé de comptabilisation des rejets et les facteurs d'estimation adoptés. Au Japon, la catégorie « panneaux isolants » inclut, par exemple, les tatamis traditionnels dont le potentiel d'émission peut être plus élevé.

(95 % de la consommation) et à la filière textile (2 % de la consommation) seraient du même ordre. Les rejets provenant de la fabrication et de l'utilisation d'appareils électroniques étaient considérés comme minimes (12,6 kg.an-1 ; ECHA, 2008a).

Enfin au Japon, les rejets les plus importants sont ceux de la filière textile, dont les émissions atmosphériques constituaient plus de la moitié des rejets totaux entre 1985 et 2001 (Managaki et al., 2009).

La principale différence entre ces trois approches, réside dans le fait que dans l'analyse de Morf et al., les émissions d'HBCDD produites par les articles durant leur vie utile sont la plus grande source de pollution par cette substance (Morf et al., 2008) alors que dans celle de Managaki et al. et dans les estimations faites par l'UE, la première place revient aux rejets provenant de sources industrielles ponctuelles (ECHA, 2008a– sources industrielles ponctuelles : 2 559 kg.an-1, émissions produites par les articles durant leur vie utile : 98,9 kg.an-1).

L'HBCDD n'est pas présent naturellement dans l'environnement. Aucune émission non anthropique n'est donc observée.

Étant donné que l'HBCDD n'est pas produit en France, les rejets éventuels liés à sa production ne seront pas détaillés dans cette fiche. Comme ses principales utilisations sont associées à la production de polymères pour les industries de la construction et du textile, cette substance sera émise en grande partie par les rejets urbains et certains rejets industriels (Environnement Canada et Santé Canada, 2010).

À la fin de leur vie utile, les produits contenant de l'HBCDD sont mis en décharge, incinérés, recyclés, ou jetés dans l'environnement. La plupart des déchets contenant cette substance sont des panneaux isolants. D'après la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, 2010), ces déchets sont généralement mis en décharge ou incinérés. En 2006, les rejets totaux d'HBCDD (tous milieux récepteurs confondus) provenant de panneaux isolants mis au rebut ont été estimés à 8 512 kg.an-1 (ECHA, 2008a).

Les appareils électriques et électroniques contenant du HIPS traités au HBCDD sont parfois recyclés. Selon l'analyse des flux de substance réalisée par la Suisse (Morf et al., 2008), l'ensemble des émissions (tous milieux récepteurs confondus) dues au recyclage de véhicules, de panneaux isolants et d'appareils électriques et électroniques et celles provenant de l'incinération représentent respectivement 2 % et environ 0,1 % des rejets totaux d'HBCDD.

Morf et al.,(2008) montrent que la gestion des déchets et les décharges peuvent occasionner des rejets de cette substance à long terme. L'importance de ces sources dépend toutefois des stratégies de gestion des déchets adoptées par les pays concernés (incinération ou mise en décharge contrôlée ou non contrôlée). En moyenne, au sein de l'Union Européenne, 68 % des déchets municipaux ont été enfouis et 32 % incinérés, selon des chiffres de 2006 (ECHA, 2008a).

Concernant les émissions diffuses industrielles ou non industrielles, l'exposition des sols à l'HBCDD peut intervenir lors de l'épandage ou l'enfouissement des boues d'épuration (ECHA, 2008a ; Morf et al., 2008). Néanmoins, ces sources ne précisent pas l'importance de cette exposition.

L'HBCDD est instable à des températures supérieures à 200°C et par conséquent, il se décompose lors de l'incinération. Ainsi, il n'est pas émis dans l'atmosphère lors des processus d'incinération contrôlée (Posner et al., 2010 cités par Säll, 2010). Néanmoins, des résultats expérimentaux montrent que dans certaines conditions, l'HBCDD et les produits qui en contiennent peuvent rejeter de faibles quantités de dioxine et de dibenzofurane durant leur incinération (Brenner, 1993 cité par Säll, 2010).

Si les incinérations non contrôlées sont réalisées sous des températures de 200°C, il existe une possibilité que l'HBCDD contenu dans les particules de polystyrène ainsi que des dioxines et furanes soient émis vers l'atmosphère (Posner et al., 2010 cités par Säll, 2010).

Au cours de la vie utile des produits finaux, l'HBCDD peut être rejeté sous forme de vapeur ou de particules dans l'air ou par lixiviation dans l'eau. Les rejets sont observés initialement dans l'air, mais la sédimentation et l'élimination de particules entraînent des émissions dans le sol et l'eau. Des rejets peuvent également se produire par abrasion et dégradation de produits polymères finaux (Environnement Canada et Santé Canada, 2010).

En particulier, les études de Morf et al., (2008) et Managaki et al., (2009) ont montré que les matériaux de construction étaient susceptibles d'émettre de l'HBCDD pendant des dizaines d'années et qu'ils constituaient des sources potentielles de fuites à long terme de cette substance, par lixiviation ou évaporation, dans l'environnement, avec des rejets plus importants liés à la démolition ou la rénovation des bâtiments qui les contiennent (Managaki et al., 2009).

Présence environnementale

Atmosphère

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Des concentrations en HBCDD allant jusqu'à 0,011 ng.m-3 ont été mesurées dans la phase particulaire d'échantillons atmosphériques prélevés en 2002 et en 2003 sur cinq sites allant du lac Michigan au Golfe du Mexique en passant par le Midwest américain (Hoh et Hites, 2005).

Des échantillons de précipitations prélevés dans le bassin des Grands Lacs contenaient jusqu'à 35 ng.L-1 d'HBCDD (Backus et al., 2005 cités par Environnement Canada et Santé Canada, 2010). Les trois principaux diastéréo-isomères ont été décelés, leur répartition moyenne étant de 77 %, 15 % et 8 % respectivement pour les isomères α-HBCDD, β-HBCDD et γ-HBCDD.

Les concentrations européennes ont tendance à être supérieures à celles mesurées en Amérique du Nord. Remberger et al., (2004) ont analysé les concentrations d'HBCDD dans les échantillons d'air et d'eau de pluie prélevés en 2000 et 2001 à divers endroits en Suède. Les concentrations atmosphériques à proximité de sources potentielles (une usine de fabrication de polystyrène extrudé, un site d'enfouissement de déchets provenant d'activités de construction et de démolition et une usine de textile) étaient comprises entre 0,013 ng.m-3 et une valeur inférieure à 1 ng.m-3 , alors qu'à des stations urbaines à Stockholm, elles variaient entre 0,076 ng.m-3 et 0,61 ng.m-3 . La plus forte concentration observée par Remberger et al., (2004), soit 1 070 ng.m-3 , constitue une valeur isolée qui a été enregistrée près de l'orifice d'évacuation d'air d'un système de ventilation dans une usine de fabrication de polystyrène extrudé.

Le Tableau 11 ci-après reporte des mesures de concentrations en HBCDD mesurées dans l'atmosphère.

Tableau 11. Concentrations mesurées en HBCDD dans l'atmosphère (références bibliographiques listées dans le tableau).

Aquatique

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Dans les eaux

Dans le cadre d'une étude préliminaire, des échantillons d'eau de surface filtrée et de matières solides en suspension ont été prélevés en amont d'une station de traitement des eaux usées au Royaume-Uni. Les concentrations en HBCDD dans les eaux de surface en amont de la station étaient comprises entre 57 à 1 520 ng.L-1 ; à environ un kilomètre en aval de

l'usine, les concentrations en HBCDD étaient inférieures à la limite de détection (50 ng.L-1) (Deuchar, 2002 cité par Environnement Canada et Santé Canada, 2010). Les concentrations en HBCDD mesurées dans les matières solides en suspension en amont ont révélé un maximum de 1 310 ng.L-1 tandis que l'unique échantillon prélevé en aval contenait 215 ng.L-1 d'HBCDD. Deux sites (prélèvements dans les eaux de surface) au Royaume-Uni considérés comme éloignés par rapport aux activités industrielles ont montré des concentrations comprises entre moins de 50 ng.L-1 et 210 ng.L-1.

Dans les sédiments

Marvin et al., (2006) ont mesuré les concentrations d'HBCDD dans les sédiments en suspension prélevés le long de la rivière Détroit aux USA et ils ont déterminé que la présence de la substance était étroitement liée aux activités urbaines et industrielles. Les concentrations moyennes annuelles se situaient entre 0,012 et 1,14 ng/g en poids sec. Les concentrations les plus élevées ont été mesurées en aval du secteur urbain entourant la ville de Détroit. Environ deux tiers des échantillons avaient des profils « isomériques » semblables à ceux trouvés dans les mélanges techniques commerciaux, montrant une concentration prépondérante d'isomère γ de l'HBCDD, alors que les échantillons restants étaient dominés par l'isomère α. L'isomère β était présent en concentrations beaucoup plus faibles, une constatation en accord avec sa prévalence dans les mélanges commerciaux. Il a été conclu que la répartition de l'HBCDD dans la rivière Détroit semblait fortement influencée par l'HBCDD associé aux activités urbaines et industrielles le long des rives. En outre, la présence répandue de concentrations relativement faibles d'HBCDD indique que les grandes zones urbaines peuvent servir de sources diffuses d'HBCDD.

Quatre échantillons ponctuels prélevés dans des couches sédimentaires superficielles en 2003 sur quatre sites du bassin sud du lac Winnipeg contenaient une concentration moyenne de γ-HBCDD de 0,05 ng/g poids sec (Law et al., 2006 cités par Environnement Canada et Santé Canada, 2010). Il n'a pas été décelé d'isomères α-HBCD et β-HBCD dans les échantillons (limite de détection : de 0,04 ng/g pour les isomères β et γ à 0,08 ng/g poids sec pour l'isomère α), cela laissant supposer que l'isomère γ était le plus hydrophobe des trois isomères.

Des concentrations d'HBCDD comprises entre moins de 1,7 et 1 680 ng/g poids sec ont également été mesurées dans des sédiments fluviaux et estuariens prélevés entre 2000 et 2002 à divers endroits au Royaume-Uni (Morris et al., 2004). Les plus fortes concentrations ont été mesurées à proximité d'une usine de fabrication d'ignifugeants bromés située au nord-est de l'Angleterre; cette usine a fermé ses portes en 2003 et a été démolie en 2004 (Commission européenne, 2008). Dans le cadre de cette même étude, les concentrations en HBCDD ont été mesurées dans des sédiments de la région entourant l'Escaut occidental (aux Pays-Bas) et le bassin de l'Escaut (en Belgique), concentrations allant jusqu'à 950 ng/g poids sec dans les échantillons. A noter que les plus fortes concentrations ont été observées à proximité des activités industrielles. La plupart des échantillons contenaient des formes

isomériques semblables à celles des formules commerciales, avec une prépondérance de l'isomère γ-HBCDD.

Dans les organismes marins

Une étude récente menée par l'IFREMER (IFREMER, 2010) avait pour objectif de déterminer les niveaux et les empreintes de contamination de l'environnement marin côtier par des contaminants organiques persistants, bioaccumulables et toxiques dont l'HBCDD. La distribution géographique de la contamination par ces substances a été étudiée sur 25 sites répartis sur les trois façades maritimes métropolitaines dans des mollusques filtreurs (moules et huîtres) utilisés comme espèces intégratrices de la contamination. Les concentrations en HBCDD se sont révélées comprises entre 51 pg.g -1 et 2 677 pg.g -1 (poids sec), valeurs mesurées sur la côte Atlantique. Les concentrations médianes mesurées dans les échantillons de mollusques étaient de 324 pg.g -1 (poids sec) pour la Manche, de 182 pg.g -1 (poids sec) pour l'Atlantique et de 1010 pg.g -1 (poids sec) pour la Méditerranée. À l'exception du site où la concentration maximale a été relevée, les concentrations mesurées sur la côte Atlantique sont globalement plus faibles que celles des échantillons de Méditerranée ou de la Manche. Les concentrations les plus importantes en HBCDD sont généralement associées à des zones où l'activité industrielle est la plus importante. Enfin, l'HBCDD montre des niveaux de contamination du même ordre de grandeur que les PBDE27 , autre famille de retardateurs de flamme bromés.

Dans les lixiviats s'écoulant d'un site d'enfouissement

Morris et al., (2004) ont examiné, en 2002, des échantillons prélevés dans le lixiviat de sites d'enfouissement situés au sud-est de l'Angleterre, en Irlande et aux Pays-Bas. Il n'a pas été décelé d'HBCDD dans les échantillons prélevés au Royaume-Uni. Par contre, dans les échantillons recueillis aux Pays-Bas, on a mesuré des concentrations d'HBCDD allant de 2,5 à 36 000 ng/g poids sec (moyenne de 5 906 ng/g poids sec). La substance a été décelée seulement dans la phase particulaire, et l'isomère γ était prédominant dans les échantillons.

Des concentrations en HBCDD de 3 et 9 ng.L-1 ont été mesurées dans deux échantillons de lixiviat prélevés en 2000 sur un site d'enfouissement de déchets de matériaux de construction et de démolition, à proximité de Stockholm (Remberger et al., 2004). Les sédiments du bassin de sédimentation du lixiviat contenaient des concentrations inférieures à la limite de détection de 0,1 ng/g poids sec.

[27] PBDE : polybromodiphényléther

  • Au niveau des stations d'épuration

Des concentrations en HBCDD allant jusqu'à 29,4 ng/g poids sec (particules) et 24 ng.L-1 (phase dissoute) ont été quantifiées dans des échantillons d'influents prélevés en 2002 dans cinq stations de traitement des eaux usées situées au sud-est de l'Angleterre (Morris et al., 2004). La substance n'a pas été décelée (limite de détection : 3,9 ng/g poids sec) dans les effluents, mais elle était présente à des concentrations comprises entre 531 et 2 683 ng/g poids sec (moyenne de 1 401 ng/g poids sec) dans les échantillons de boues prélevés sur les sites. L'isomère γ de l'HBCDD était prédominant dans les échantillons, tandis que les isomères α-HBCD et β-HBCD étaient présents en quantités inférieures et presque égales. Il en a été déduit que les rejets d'HBCDD issus de poussières contaminées, par exemple la poussière d'un bureau contenant des ignifugeants bromés, peuvent expliquer, du moins en partie, la présence de la substance dans les influents et les boues des stations de traitement des eaux usées urbaines.

Des échantillons de boues prélevés en 2000 dans 50 stations d'épuration des eaux usées en Suède contenaient des concentrations d'HBCDD allant de 3,8 à 650 ng/g poids sec (moyenne de 45 ng/g poids sec ; Law et al., 2006b). Des concentrations plus élevées ont été observées dans des échantillons recueillis à proximité de sources connues ou soupçonnées, notamment des usines de textiles, des producteurs de polystyrène extrudé et une entreprise qui effectue le rembourrage de sièges automobiles. Des niveaux en HBCDD ont été mis en évidence dans les 19 échantillons prélevés dans 16 stations d'épuration des eaux usées en Suisse de mai à juillet 2003 et en janvier 2005 (Kupper et al., 2008). Les concentrations dans les échantillons variaient de 39 à 597 ng/g poids sec; la concentration moyenne était de 149 ng/g poids sec et la concentration médiane, 123 ng/g poids sec. Le Tableau 8, ci-après, rapporte des mesures de concentrations en HBCDD mesurées dans le milieu aquatique.

Tableau 8. Concentrations mesurées en HBCDD dans le milieu aquatique (références bibliographiques listées dans le tableau).

Le Tableau 9 ci-après reporte des mesures de concentrations en HBCDD mesurées dans les sédiments.

Tableau 9. Concentrations mesurées en HBCDD dans les sédiments (références bibliographiques listées dans le tableau).

Terrestre

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Il existe peu de mesures de concentrations d'HBCDD dans le sol. Quatre échantillons de sol (profondeur réelle non indiquée) prélevés à proximité d'une usine de fabrication de revêtements ignifugeants au Royaume-Uni en 1999 contenaient entre 18 700 et 89 600 ng/g poids sec d'HBCDD (concentration moyenne de 62 800 ng/g poids sec ; Dames et Moore, 2000a cités par Commission européenne, 2008)28 . Remberger et al., (2004) ont analysé des échantillons de sol prélevés en 2000 à des distances de 300, 500 et 700 mètres d'une usine suédoise connue pour la fabrication de polystyrène extrudé contenant de l'HBCDD. Les concentrations d'HBCDD dans les échantillons variaient entre 140 et 1 300 ng/g poids sec et elles diminuaient à mesure que l'on s'éloignait de l'usine.

Le Tableau 10 ci-après reporte des mesures de concentrations en HBCDD mesurées dans des sols et dans des boues de station d'épuration.

Tableau 10. Concentrations mesurées en HBCDD dans les sols et les boues de station d'épuration (références bibliographiques listées dans le tableau).

[28] Cette étude ne précise pas la représentativité des échantillons prélevés quant à l'ensemble de sites industriels utilisant de l'HBCDD.

Perspectives de réduction

Réduction des rejets

REDUCTION DES EMISSIONS DU SECTEUR DE L'ISOLATION (polystyrène EPS OU XPS)

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Substitution des polystyrènes XPS et EPS par des systèmes alternatifs

Il existe un certain nombre de systèmes alternatifs d'isolation qui peuvent être utilisés à la place du polystyrène XPS ou EPS. Ces systèmes d'isolation alternatifs ont des caractéristiques différentes de celles du polystyrène XPS et EPS et peuvent-être plus ou moins appropriés pour certains scénarii d'utilisation spécifiques ou peuvent intégrer différents problèmes environnementaux tels que les coûts de l'énergie ou celui du transport (ECHA, 2008a).

Ces systèmes alternatifs peuvent être :

  • les barrières thermiques, qui peuvent être utilisées pour augmenter les performances ignifuges de différents types d'isolation et donc éviter l'utilisation d'HBCDD. Les barrières thermiques les plus couramment utilisées sont les panneaux de gypse, l'enduit de ciment ou de gypse, les panneaux en perlite, en cellulose pulvérisée, en fibres minérales ou avec un revêtement de gypse.
  • l'isolation en vrac, qui peut être déversé/appliqué ou être pulvérisé par un équipement spécial (alternative potentielle à l'EPS / XPS dans certaines applications de la construction). Cette technique est particulièrement adaptée pour remplir les cavités des murs existants et pour les zones de forme irrégulière. Les matériaux utilisés pour l'isolation soufflée par pulvérisation ou appliquée comprennent la laine de roche, la fibre de verre, de cellulose ou la mousse de polyuréthane.
  • Les matelas d'isolation permettant de s'affranchir de l'utilisation d'HBCDD. Ils sont généralement en fibre de verre ou laine de roche et peuvent être placés entre les poteaux, les poutres...

Enfin, une comparaison des différentes alternatives au polystyrène EPS et XPS est présentée dans le Tableau 12 ci-après, données issues du rapport de l'ECHA, 2008a.

Tableau 12. Alternatives à l'HBCDD dans le secteur du polystyrène EPS et XPS (ECHA, 2008a).

Substituer l'HBCDD par d'autres retardateurs de flamme dans les polystyrènes XPS ou EPS

À l'heure actuelle, selon les industriels du secteur, aucun retardateur de flamme convenable n'est disponible pour remplacer l'HBCDD dans le polystyrène XPS ou EPS en raison principalement du fait qu'ils nécessiteraient une charge/quantité trop élevée en ces substituts et ne permettraient pas de respecter les propriétés des polystyrènes.

Toutefois, il existe des retardateurs de flamme organiques à base d'azote dont la mélamine est le constituant le plus répandu dans les systèmes intumescents30 et fréquemment associée avec des composés phosphorés (Säll, 2010).

Concernant les systèmes intumescents, très peu de données sont disponibles aussi bien du point de vue de leur comportement dans l'environnement que vis-à-vis de leur effet sur la santé humaine et la faisabilité technique et économique en tant que substitut de l'HBCDD (ECHA, 2008a).

[29] Utilisation de retardateur de flamme et de pesticides (tels que les sels de bore) afin de respecter les normes de sécurité et d'empêcher l'action des rongeurs ou insectes nuisibles.

30Le concept de l'intumescence est fondé sur la formation d'une couche charbonnée expansée à la surface du polymère au cours de sa dégradation thermique. Cette couche joue le rôle de barrière vis-à-vis du transfert de chaleur entre la source de chaleur et le polymère. Elle limite aussi le transfert de combustible du polymère vers la flamme ainsi que la diffusion de l'oxygène dans le matériau (http://www.lne.fr/fr/actualites/pdf/meubles-rembourres-toxicite-ignifugeants-Etat-de-l-art.pdf)

A noter que dans le BREF « fabrication des polymères» (Document de référence sur les Meilleures Techniques Disponibles pour la fabrication des polymères, Commission Européenne, 2007), il n'apparait pas de section spécifique aux retardateurs de flamme ou aux potentiels substituts de ces composés.

REDUCTION DES EMISSIONS DANS LE SECTEUR DU « POLYSTYRENE CHOC » OU « HIPS »

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Il existe actuellement différents substituts à l'HBCDD pouvant être utilisés dans le secteur du polystyrène HIPS. Ces différents substituts sont présentés dans le Tableau 13 ci-après, données issues du rapport de l'ECHA, 2008a.

Tableau 13. Substituts à l'HBCDD dans le secteur du polystyrène choc (ECHA, 2008a).

[31] Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment

[32] Pour être désignée comme intrinsèquement biodégradable, une substance doit obtenir dans des études de biodégradabilité menées selon la directive 301B de l'OCDE des résultats démontrant que plus de 20 % et moins de 60 % de la substance se dégrade dans les 28 jours. A noter que pour être désignée comme facilement biodégradable, une substance doit se minéraliser

  • toutes ces alternatives sont disponibles dans le commerce et techniquement viables ;
  • le trioxyde d'antimoine est présenté comme une alternative mais il est traditionnellement utilisé aussi bien avec l'HBCDD qu'avec les substituts de cette substance.

L'utilisation de retardateurs de flamme non halogénés (comme les 3 derniers substituts cités dans le tableau précédant) nécessite de remplacer le polystyrène HIPS par des copolymères tels que le PPE(Polyphenylene ether)/HIPS ou le PC(Polycarbonate)/ABS(Acrylonitrile-butadiène-styrène) (COWI, 2010).

Selon COWI, 2006, les mélanges de copolymères PPE/HIPS ont des propriétés d'écoulement très similaire à celles du HIPS, signifiant ainsi que le copolymère donne des possibilités de conception similaire (moins de changements dans les différents procédés de fabrication…).

Dans le rapport COWI, 2010, des coûts de substitution de l'HBCDD dans le polystyrène choc sont rapportés (cf.

Tableau 14 ci-après).

Tableau 14. Coût de la substitution de l'HBCDD dans le polystyrène choc (COWI, 2010).

rapidement et entièrement et plus de 60 % de la biodégradation du produit doit se produire dans les 28 jours (OCDE 301B ou OCDE 306).

[33] Polyphenylene Ether.

De plus, dans ce rapport, les coûts supplémentaires au niveau de l'Union Européenne liés à la substitution de l'HBCDD dans le polystyrène HIPS ont estimés de l'ordre de 1 à 10 millions d'euros par an si l'HBCDD est remplacé par d'autres retardateurs de flamme bromés et de 5 à 25 millions d'euros par an si le HIPS/HBCDD est remplacé par des copolymères avec des retardateurs de flamme non halogénés dans tous les équipements électroniques et électriques.

Les alternatives présentées ci-dessus sont des alternatives aux retardateurs de flamme. Néanmoins, il est aussi possible d'envisager une alternative au polystyrène choc en le substituant par du polyéthylène contenant de l'hydroxyde de magnésium (ECHA, 2008b). Du point de vue environnemental, les particules de polyéthylène posent actuellement un problème dans le milieu aquatique (ingestion par les animaux…). Concernant la toxicité chez l'homme, les données sont encore insuffisantes mais elles laissent penser que la substance peut être considérée comme relativement inoffensive en petites quantités. Concernant le coût de cette alternative, il est plus bas pour les matières premières avec des coûts supplémentaires ponctuels (essais du nouveau traitement, changement d'équipement…).

A noter que dans le BREF « fabrication des polymères» (Document de référence sur les Meilleures Techniques Disponibles pour la fabrication des polymères, Commission Européenne, 2007), il n'apparait pas de section spécifique aux retardateurs de flamme ou aux potentiels substituts de ces composés.

REDUCTION DES EMISSIONS DANS LE SECTEUR DU TEXTILE

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Une comparaison des différents substituts à l'HBCDD dans le secteur du textile est présentée dans le Tableau 15 ci-après, données issues du rapport de ECHA, 2008a.

Tableau 15. Substituts à l'HBCDD dans le secteur du textile (ECHA, 2008a).

A noter que toutes ces alternatives sont disponibles dans le commerce et techniquement viables.

Dans le BREF « textile » (Document de référence sur les Meilleures Techniques Disponibles dans l'industrie Textile, Commission Européenne, 2003c), les agents ignifuges sont cités comme produits auxiliaires d'apprêts et identifiés pour certains comme « substances dangereuses prioritaires ». Sans citer explicitement l'HBCDD mais les différentes familles de retardateurs de flamme (halogénés, organophosphorés…), le BREF indique que « Les rejets d'agents ignifuges halogénés dans les eaux usées issus des traitements d'apprêts textile peuvent provenir des déversements de bains excédentaires, des écoulements goutte à goutte de bains en fin de cycle et au rejet des eaux de lavage […] La conception du procédé et la conduite des opérations devraient éviter le rejet de bains concentrés dans les eaux usées, réduire les pertes et garantir une adsorption efficace sur les boues générées par la station d'épuration ». Il est aussi précisé que l'élimination des boues et déchets solides contenant ces

composés halogénés doit être prise avec précautions et en particulier l'incinération de ces déchets : « l'incinération ne doit être réalisée que dans des installations appropriées fonctionnant systématiquement dans des conditions optimales ».

A noter que dans le BREF « tannerie » (Document de référence sur les Meilleures Techniques Disponibles en ce qui concerne le tannage des peaux, Commission Européenne, 2003b), il est proposé quelques substituts aux retardateurs de flamme bromés et antimoniés (utilisés dans les opérations de corroyage34) tels que les agents retardateurs à base de phosphates.

Alternatives aux usages

AUTRES INFORMATIONS SUR LA SUBSTITUTION

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Lors de ce travail, nous n'avons pas examiné de manière exhaustive les études traitant de la substitution des retardateurs de flamme halogénés autres que l'HBCDD. Par exemple, l'Agence Danoise de Protection de l'Environnement (COWI, 2006) a étudié les alternatives au déca-BDE. Ces documents sont susceptibles de proposer des substituants à l'ensemble des retardateurs de flamme bromés, donc potentiellement à l'HBCDD.

Informations provenant de l'industrie

Malgré les incertitudes et débats sur les risques de l'HBCDD, certains fabricants ont volontairement abandonné l'usage des retardateurs de flamme bromés du fait de l'augmentation des préoccupations vis-à-vis de la sécurité pour l'environnement et pour la santé publique. Par exemple, les fabricants d'ordinateurs et d'équipements électroniques tels qu'Apple, Ericsson, IBM, Intel, Motorola, Panasonic, Phillips et Sony utilisent actuellement des alternatives aux retardateurs de flamme halogénés (Centre d'Activités Régionales pour la Production Propre (CAR/PP), 2009).

Selon des industriels européens du secteur du plastique rencontrés par l'INERIS en mars 2010, depuis 2003, deux substituts à l'HBCDD sont actuellement testés sur des stations pilote :

  • Un retardateur de flamme bromé ;
  • Un retardateur de flamme bromé polymérisé.

Les industriels sont confiants dans le fait qu'une solution sera trouvée à partir d'une de ces 2 options. Néanmoins, la date de mise sur le marché (qu'ils estiment distante d'une dizaine d'années) reste encore incertaine en raison des difficultés rencontrées à passer d'un pilote à des installations en taille réelle, du besoin de réaliser des tests de toxicologie...

[34] Assouplissement du cuir après tannage.

De plus, selon les professionnels de l'industrie du polystyrène rencontrés en mars 2010, les alternatives actuelles à l'HBCDD nécessitent l'emploi d'une plus grande quantité de substance ignifugeante, ce qui implique une perte de performance isolante et des problèmes de coût. La fabrication de polystyrène non ignifugé nécessiterait une protection contre le feu plus importante et donc un surcoût.

Des initiatives telles que le Programme d'Action pour le Contrôle des Emissions Volontaires (VECAP), lancé par l'association de fabricants Forum pour l'Environnement et la Science du Brome (BSEF), ont pour but de faciliter et développer la compréhension des retardateurs de flamme bromés et des émissions dérivées de leur utilisation (Centre d'Activités Régionales pour la Production Propre (CAR/PP), 2009).

Trois grandes entreprises (Albemarle, Chemtura Corporation et ICl-IP) dont le siège est aux Etats-Unis et Israël, mais dont des installations de production sont localisées en Europe (entre autres), dominent la production de brome ainsi qu'une gamme de composés bromés au niveau mondial. Ils fabriquent également différents retardateurs de flamme sans halogène comme les composés organo-phosphorés et de l'hydroxyde de magnésium. Ces trois sociétés ont créé l' « Européenne Brominated Flame Retardant Industry Panel » (EBFRIP) dont ils représentent les trois principaux membres plus un certain nombre de producteurs de polymère en tant que membres associés (COWI, 2006).

La Convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance de la Commission économique des Nations Unies pour l'Europe

Dans le cadre de l'ajout potentiel de l'HBCDD au protocole relatif aux polluants organiques persistants, différentes solutions envisageables en matière de gestion de cette substance ont été présentées (UNECE, 2010). Les principales conclusions sont les suivantes :

  • actuellement, aucune substance chimique facilement utilisable et susceptible de remplacer l'HBCDD dans les mousses de polystyrène n'est considérée comme écologiquement rationnelle. Néanmoins, des initiatives sont prises dans le secteur industriel en vue de trouver des produits de substitution viables à long terme : selon les industriels rencontrés, ces solutions nécessitent encore quelques années de développement.
  • l'impact financier lié à l'arrêt de la production et de l'utilisation de l'HBCDD pour les fabricants seraient modérés à faible selon Säll, (2010) si on se donnait le temps nécessaire pour l'adoption de cette mesure. Néanmoins, ces informations doivent être confirmées par des recherches sur les incidences économiques, entre autres ;
  • les retardateurs de flamme ne participent que dans une faible mesure au prix des produits en polystyrène et donc que le recours à d'autres retardateurs de flamme plus onéreux ne serait pas significatif dans le prix de vente des panneaux isolants ;
  • les barrières thermiques de substitution sont relativement bon marché ;
  • aucun surcoût n'était attendu pour les fabricants de revêtement textile, les produits de remplacement étant déjà utilisés ;
  • concernant les émissions en HBCDD des panneaux isolants mis au rebut, il serait nécessaire de les collecter et les évacuer vers une décharge ou un incinérateur, actions qui pourraient engendrer des couts conséquents (à étudier de manière plus approfondie) ;
  • l'indication du nombre de suppressions d'emplois, de l'augmentation des prix pour le consommateur et d'autres incidences socioéconomiques doivent être étudiées également de manière exhaustive.

Le traitement des eaux usées

Il reste également à améliorer le piégeage des matières en suspension dans les stations d'épuration afin d'augmenter la concentration d'HBCDD dans les boues et ainsi diminuer sa concentration dans les rejets directs au milieu aquatique. Ces mesures doivent être accompagnées d'une fermentation anaérobique optimale et/ou une incinération des boues afin de réduire l'ensemble des rejets en HBCDD dans l'environnement (Norden, 2008).

A noter que le BREF (Document de référence sur les Meilleures Techniques Disponibles) pour le traitement la gestion des eaux et des gaz résiduels dans l'industrie chimique35 (Commission Européenne, 2003a)ne contient pas d'informations spécifiques sur les retardateurs de flamme et en particulier de l'HBCDD.

Le recyclage du polystyrène expansé

Selon Environnement Magazine (numéro d'octobre 2010) et Pastiques et Caoutchoucs Maagazine36 , en 2009, le taux de recyclage du polystyrène expansé (PSE) de 29,2 %, a augmenté de 5 % par rapport à 2008, soit 11,5 kilotonnes (kt), sur une consommation totale de 39,3 kt. Les emballages ménagers et industriels représentent respectivement 19 et 20,3 kt. Plus de 55 % des emballages industriels et commerciaux ont été collectés et recyclés en 2009, une croissance de 8,3 % par rapport à 2008. Cette hausse s'explique, en partie, par la multiplication de compacteurs spécifiques installés dans les magasins de la grande distribution.

[35] http://aida.ineris.fr/bref/bref_pdf/cww_bref_0203_fr_15042008_RGa.pdf

[36] http://plastiques-caoutchoucs.com/Le-recyclage-du-polystyrene.html

Conclusion

FTE 2015 Importer

L'HBCDD est un composé anthropique. Cette substance est un additif de type retardateur de flamme utilisé principalement dans les mousses de polystyrène extrudé (EXS) et expansée (EPS) (à hauteur de 90% des usages). L'HBCDD est également présent dans les textiles et le polystyrène choc (HIPS).

Les rejets d'HBCDD vont se produire durant toute sa « vie » : de sa production jusqu'à l'élimination des produits dans lesquels il est utilisé. De plus, les émissions d'HBCDD vont touchées tous les compartiments environnementaux (air, eau, sol, sédiments) et à grande échelle (concentrations mesurées en arctique).

Afin de réduire les émissions d'HBCDD dans l'environnement, il a été identifié des substituts potentiels (composés phosphatés…) ou techniques alternatives (barrières thermiques, matelas d'isolation…). Néanmoins, actuellement, aucune substance alternative chimique facilement utilisable dans les mousses de polystyrène n'est considérée comme écologiquement convenable.

Actuellement, différents industriels travaillent sur des solutions de remplacement de l'HBCDD, qui pourraient être mises en place dans les dix ans à venir mais sans citer ces alternatives (par souci de confidentialité).

Bibliographie

Documents

PDF
134237-52-8 -- g-HBCDD -- FTE
Publié le 12/02/2016