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Un total de 4 pages ont été trouvées avec le mot clé écotoxicité.

Quels effets des nanomatériaux sur la faune et la flore aquatiques ?

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification mai 2020

Cette fiche fait partie de notre dossier Nano et Eau : elle a vocation à être progressivement complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs de l'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

La contamination des eaux par les nanoparticules manufacturées ou leurs résidus entraîne également la contamination des organismes aquatiques comme les algues, les crustacés et les poissons.
Les études sur les effets des nanomatériaux sur la faune et, dans une moindre mesure, sur la flore aquatiques se développent mais beaucoup d'incertitudes demeurent (la salinité ou l'acidité de l'eau peuvent modifier leur toxicité par exemple1) et les préoccupations sont fortes.

On sait déjà que des nanomatériaux ou résidus de nanomatériaux peuvent pénétrer et s'accumuler dans différentes espèces aquatiques, être transférés de génération en génération et remonter la chaîne alimentaire.
Des chercheurs ont mis en évidence le transfert de nanomatériaux de l'eau de mer vers l'appareil digestif des moules2, des algues au zooplancton puis aux poissons qui s'en nourrissent3.
On parle de "bioamplification" : il y a augmentation de la teneur en toxique d'un maillon de la chaîne alimentaire à l'autre :

ChNAlimentR-small








Source : Cedervall et. al, 2012, voir la note 3

Quelques exemples d'effets déjà constatés en 20114 :

  • effets sur les algues : augmentation de la mortalité, retards de croissance, diminution de la photosynthèse et génération d'espèces réactives de l'oxygène

  • effets sur les crustacés : augmentation de la mortalité, modification du comportement, malformations chez la daphnie, accumulation dans l'organisme

  • effets sur les poissons : mortalité et perturbation du développement avec apparition de malformations ; le nanoargent notamment peut entraîner des malformations très marquées sur l'embryon de poisson-zèbre5

  • effets sur d'autres organismes aquatiques :
    • dégâts dans tout l'organisme de la moule, notamment induction de processus inflammatoires, augmentation de l'expression de gènes impliqués dans la régulation de stress, augmentation de l'activité des enzymes antioxydantes et de la peroxydation lipidique
    • effets toxiques sur les escargots d'eau douce, les larves de chironomes, les cnidaires et les polychètes : diminution de la nutrition, augmentation du nombre de malformations, stress oxydant, dommages à l'ADN corrélés à une augmentation de la mortalité
    • effets toxiques sur les amphibiens

A forte concentration, des effets de nanotubes de carbone ont été constatés sur des organismes aquatiques : diminution du taux de fertilisation chez des petits crustacés, malformations, retards à l'éclosion voire augmentation du taux de mortalité des embryons du poisson zèbre6.

Même altérées et agglomérées, des nanoparticules (de dioxyde de cérium notamment, utilisées comme agent protecteur anti-rayure anti-UV dans des peintures extérieures) peuvent conserver leur écotoxicité vis-à-vis des organismes aquatiques (des micro-algues dans l'expérience menée)7.

Outre les effets toxiques qu'ils peuvent induire directement, les nanomatériaux peuvent entraîner des dommages indirects mais néanmoins très préoccupants :

  • Les nanomatériaux ou leurs résidus peuvent traverser la paroi des cellules des plantes ou des animaux et y apporter des molécules extérieures (c'est l'effet "cheval de Troie"), ils peuvent jouer un rôle de "vecteurs" et favoriser le transport de polluants (métaux lourds, HAP ou pesticides par exemple)8.

  • Les nanomatériaux peuvent fragiliser les plantes ou les animaux :
    • Des chercheurs aux USA viennent de mettre en évidence que des nanomatériaux de zinc et d'oxyde de cuivre, même à faibles concentrations, peuvent rendre des embryons d'oursins plus sensibles à d'autres contaminants9.
    • D'autres chercheurs allemands et américains ont récemment mis en évidence le fait que des nanoparticules de dioxyde de titane peuvent perturber le système immunitaire de poissons (vairons) et leur résistance aux pathogènes bactériens10, fragilisant ainsi leur survie en cas de maladie.
    • D'autres études sont menées avec des conclusions également préoccupantes 11

  • Des nanomatériaux, combinés avec d'autres substances, pourraient devenir (encore) plus dangereux : on parle alors d'"effet cocktail" 12. "Les études s'accordent sur le fait que la présence des nanoparticules dans un milieu liquide mène à une accumulation plus importante de polluants dans les organismes. Les risques pour la chaîne alimentaire jusqu'à l'homme sont donc réels, à la fois à cause des nanoparticules en elles-mêmes ainsi qu'au travers de leur rôle de vecteur de contamination" 13.

En savoir plus

En français :

En anglais :


NOTES et REFERENCES

1 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=DevenirNanoEnvironnement#Acidite et http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=DevenirNanoEnvironnement#Salinite

2 - Uptake and retention of metallic nanoparticles in the Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis), Aquatic Toxicology, mai 2013

3 - Voir par exemple Evidence for Biomagnification of Gold Nanoparticles within a Terrestrial Food Chain, Judy. J et al., Environ. Sci. Technol., 45 (2), 776-781 (2011) ; Food Chain Transport of Nanoparticles Affects Behaviour and Fat Metabolism in Fish, Cedervall T. et al., PLoS ONE, 7(2): e32254 (2012)

4 - Impact des nanomatériaux sur les bactéries de l'eau, les algues, les crustacés, les poissons, d'autres organismes aquatiques, une chaîne trophique aquatique simplifiée in Impact de nanoparticules de TiO2 et de nanotubes de carbone sur les végétaux, thèse, Camille Larue, 2011

5 - Voir aussi les références listées ici : http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=RisquesNanoArgent#ToxOrgAquatiQ

6 - Voir le rapport Toxicité et écotoxicité des nanotubes de carbone, ANSES, février 2011 (mis à jour en novembre 2012 dans le document Note d'actualité, État de l'art 2011-2012)

7 - Prise en compte de l'évolution de l'état d'agglomération dans l'étude de l'écotoxicité des nanoparticules, Nicolas Manier, Rapport scientifique 2013-2014, INERIS, novembre 2014, p.16

8 - Voir par exemple :

9 - Cf. Nanomaterials in sunscreens and boats leave marine life vulnerable, UC Davis News, 12 mai 2015 (communiqué de presse) ; Copper oxide and zinc oxide nanomaterials act as inhibitors of multidrug resistance transport in sea urchin embryos: Their Role as Chemosensitizers, WU B et al., Environ. Sci. Technol., 49 (9) : 5760-5770, avril 2015

10 - Cf. Titanium dioxide nanoparticles enhance mortality of fish exposed to bacterial pathogens, Jovanovic B et al., Environmental Pollution, 203 : 153-164, août 2015

11 - Voir notamment :

12 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=EffetsNanoSante#EffetCocktail

13 - Quelles interactions entre les nanoparticules et les autres contaminants de l'environnement ?, Camille Larue, Bulletin de veille scientifique (BVS), Anses, décembre 2014

Fiche initialement créée en octobre 2014

Nanomatériaux / Nanoparticules / Nanotechnologies et Eaux : Bibliographie

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout octobre 2020

Cette sélection de documents compilés pour préparer notre dossier Nano et Eau a vocation à être progressivement complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn.
Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant des références à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.


Sommaire

Applications des nanotechnologies pour l'analyse et le traitement de l'eau


Résidus de nanomatériaux dans l'eau

- Détection / caractérisation de nanomatériaux dans l'eau


→ Voir aussi notre fiche Détecter et mesurer les nanomatériaux ?

- Relargage de nanomatériaux dans l'eau


→ Voir aussi notre fiche Quel relargage des nanomatériaux dans l'environnement ?

- Devenir et transformation des nanomatériaux dans l'environnement aquatique


→ Voir aussi notre fiche Quels devenir et comportement des nanomatériaux manufacturés dans l'environnement ?

Problèmes dans les stations d'épuration

→ Voir notre fiche "Nanos et stations d'épuration"

Effets des nanomatériaux sur la faune et la flore aquatiques


Quelle place dans l'agenda politique ? Quelle mobilisation des structures publiques ou parapubliques et des gestionnaires de l'eau ?


LIRE AUSSI sur notre site :

Fiche initialement créée en septembre 2014

Nanomatériaux et Environnement : Bibliographie générale

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout juillet 2021

Cette sélection de documents compilés pour réaliser notre dossier Nanomatériaux et Environnement a vocation à être progressivement complétée et mise à jour.
Elle est classée par type d'acteurs (recherche, industries, pouvoirs publics, ONG, ...), afin de permettre aux lecteurs de contextualiser l'information qu'il y trouvera. Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant des références à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.


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Sommaire

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En français :
En anglais :

NB : NanoEHS, la base de données répertoriant les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies, mise à jour par the International Council on Nanotechnology (ICON) ne semble plus fonctionner (2016)

Organisations publiques ou para-publiques

- National Nanotechnology Initiative (USA), NanoEHS Webinar - What We Know about NanoEHS: Environment, avril 2021

Organisations non gouvernementales


Autres


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LIRE AUSSI sur notre site :

Fiche initialement créée en Juin 2013

Risques associés aux nanoparticules d'argent

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout août 2021

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour. Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.
Evaluations des risques

Des centaines de tonnes de nanoparticules d'argent sont produites chaque année dans le monde1 pour leurs propriétés antibactériennes ou antifongiques, malgré des risques pour l'environnement inquiétants, notamment pour les microorganismes, la flore et la faune aquatiques2 et les microorganismes du sol3, et des risques également sanitaires (argyrisme à fortes doses et surtout résistances des bactéries4 principalement).

En 2015, l'ANSES avait appelé à une classification des nanoparticules d'argent dans le cadre du règlement européen CLP5. Le 19 octobre 2020, l'agence européenne des produits chimiques (ECHA) a soumis à consultation une proposition de classification de l'argent et du nanoargent6, avec, pour ce dernier, les valeurs suivantes :
  • Sensibilisation cutanée de catégorie 1, H317 (peut provoquer une allergie cutanée)
  • Mutagénicité sur les cellules germinales de catégorie 2, H341 (susceptible d'induire des anomalies génétiques)
  • Toxicité pour la reproduction de catégorie 1B, H360FD (peut nuire à la fertilité, peut nuire au fœtus.)
  • Danger pour le milieu aquatique H400 et H410 (toxicités aigüe et chronique de catégorie 1).
La consultation a pris fin le 18 décembre 2020 ; la classification qui s'en suivra aura des conséquences comme la mise en place des mesures de protection et l'arrêt de l'utilisation de certaines applications grand public, à préciser en fonction de la classification retenue (2021 ? 2022 ?).

En 2020, une revue de littérature7 réalisée par des chercheurs danois a montré qu'une partie des nanoparticules d'argent inhalées se retrouve dans les poumons, les ganglions lymphatiques, le foie, les reins, la rate, les ovaires et les testicules et conduisent à des défaillances de la fonction pulmonaire ainsi qu'à de l'inflammation pulmonaire. Si les ions ont un effet plus important, le schéma de toxicité est similaire pour les nanoparticules. L'argent a été évalué comme étant génotoxique sur la base d'études in vitro et in vivo.

En 2021, l'Institut national américain de santé au travail (NIOSH) a analysé plus de cent études sur les nanomatériaux d'argent8 :
  • dans les études portant sur des cellules humaines, les nanomatériaux d'argent ont été associés à une toxicité (mort cellulaire et dommages à l'ADN) qui variait en fonction de la taille des particules
  • chez les animaux exposés aux nanomatériaux d'argent (par inhalation ou par d'autres voies d'exposition), les concentrations tissulaires d'argent étaient élevées dans tous les organes testés et l'exposition aux nanomatériaux d'argent était associée à une diminution de la fonction pulmonaire, à une inflammation des tissus pulmonaires et à des modifications histopathologiques (tissus microscopiques) du foie et des reins.
Dans les études (relativement peu nombreuses) qui ont comparé les effets de l'exposition à l'argent à l'échelle nanométrique ou à l'échelle microscopique, les particules d'argent d'échelle nanométrique sont plus absorbées et plus toxiques que les particules à l'échelle microscopique.
Le NIOSH a également évalué les données de deux études sur l'inhalation subchronique (durée intermédiaire) chez les rats qui ont révélé des effets néfastes sur les poumons et le foie (notamment une inflammation pulmonaire à un stade précoce et une hyperplasie des voies biliaires du foie).

Dans un article publié en juin 2021 par Nature nanotechnology, des chercheur·es de l'Université de Pittsburgh (USA) mettent en garde contre l'utilisation généralisée des nanoparticules d'argent dans les produits de consommation (machines à laver, textiles, peintures, ...) et insistent sur le fait que le recours aux nanoparticules d'argent doit être réservé aux seuls équipements de santé afin de limiter les résistances bactériennes.

En juillet 2021, les nanoparticules d'argent ont été identifiées comme l'une des quatre catégories de nanoparticules les plus à risque par une équipe de la University College Dublin9.

Non-approbation comme biocide de l'argent "en tant que nanomatériau"

En août 2021, la décision de non-approbation comme biocide de l'argent "en tant que nanomatériau" a été publiée dans le Journal official de l'Union européenne (JOUE) pour les types de produits 2, 4 et 9.

Protection des travailleurs exposés au nanoargent

Dans le même rapport que celui mentionné ci-dessus8, l'Institut national américain de santé au travail (NIOSH) a établi une recommandation de valeur limite d'exposition professionnelle (VLEP) pour les nanoparticules d'argent de 0,9 μg/m3 comme concentration moyenne pondérée sur 8 heures. En outre, le NIOSH continue de recommander une VLEP de 10 μg/m3 comme concentration moyenne pondérée sur 8 heures pour l'argent total (poussière métallique, fumée et composés solubles, comme Ag). Le NIOSH recommande aussi l'utilisation d'évaluations de l'exposition sur le lieu de travail, de contrôles techniques, de procédures de travail sûres, de formation et d'éducation et d'approches de surveillance médicale établies pour protéger les travailleurs.

Dans le domaine alimentaire

En avril 2015, la présence de nanoparticules d'argent dans l'additif E174 (utilisé comme colorant argenté et décoratif pour les pâtisseries et chocolats) a été confirmée.
Mais en décembre 2015, l'EFSA a considéré que "l'information disponible est insuffisante pour évaluer la sécurité de l'argent comme additif alimentaire" (E174)10, ce qu'a confirmé le SCCS en 2018 dans le domaine cosmétique (voir ci-dessous).
L’ANSES a rappelé par ailleurs que l’argent, qu'il soit sous forme nanoparticulaire ou non, ne figure pas dans la liste des minéraux pouvant être utilisés pour la fabrication des compléments alimentaires. Compte tenu de la présence de nano-argent dans des compléments alimentaires distribués notamment par le biais du commerce en ligne, l’Agence a recommandé de renforcer l’information des consommateurs et le contrôle de la distribution de ces produits qui contiendraient des nanoparticules d’argent.

Une étude italienne publiée en 2021 montre l'accumulation et le lente élimination de nanoparticules d'argent dans le cerveau de souris après administration orale à faibles doses chez la souris, associées à des effets sur les cellules gliales et à des altérations ultrastructurales de la la barrière hémato-encéphalique11.

Dans le domaine cosmétique

Dans le domaine cosmétique, l'argent colloïdal (nano) fait depuis 2015 l'objet d'une procédure d'évaluation par le Comité Scientifique Européen pour la Sécurité des Consommateurs (CSSC ou SCCS en anglais, pour "Scientific Committee on Consumer Safety"). 63 notifications de produits contenant de l'argent colloïdal ont été réalisées auprès de la Commission ; le SCCS a rendu un avis en octobre 2018 réitérant que les données recueillies ne permettaient pas de s'assurer de l'innocuité du nanoargent dans les applications cosmétiques12.

Dans le domaine textile

Beaucoup de vêtements de sport seraient traités au nanoargent.

En décembre 2018, Svenskt Vattens, le syndicat suédois des eaux et des eaux usées a alerté sur l'argent antibactérien et anti-odeur provenant de textiles de sport13 : c'est la plus grande source connue d'argent dans les stations de traitement de l'eau, une menace pour nos lacs et nos mers, ainsi qu'un risque de propagation de la résistance aux antimicrobiens. Les marques et distributeurs sont invités à cesser de vendre des vêtements traités à l'argent pour protéger l'eau (Adidas est pointé comme le plus mauvais élève).

En avril 2019, l'ONG Women's Voices for the Earth s'inquiète de l’utilisation de nanoargent dans les serviettes et sous-vêtements menstruels14, du fait des risques pour la santé et pour l'environnement.

En mars 2020 aux Etats-Unis, plusieurs associations ont contesté la demande autorisation auprès de l'agence de protection de l'environnement américaine (EPA) d'un produit à base de nano-argent destiné à être appliqué sur des textiles, au vu des risques sanitaires et environnementaux qu'il serait susceptible d'entraîner15.

Dans le domaine médical

Même dans le domaine médical l'utilisation de nanoargent doit être mieux évaluée, ainsi que le souligne l'association Health Care without Harm (HCWM)16.

Vers des nanoparticules d'argent "safer by design" ?

En août 2020, des chercheur·e·s français·e·s ont annoncé avoir développé un nanomatériau biocide "safer by design"* comportant un assemblage de nanoparticules d'argent reliées entre elles par une molécule bio-inspirée. Il libère des ions Ag(I) de manière lente et contrôlée, contrairement aux nanoparticules d'argent utilisées actuellement qui subissent des processus non contrôlés de transformations et de libérations des produits17.
* Pour en savoir plus sur le concept de "safer by design", cliquer ici.

En savoir plus

Bibliographie générale (non exhaustive) :

- En français :

- En anglais :




Lire aussi sur veillenanos.fr :
- Notre liste des recensements de produits contenant du nano-argent
- Notre rubrique Risques associés aux nanomatériaux et nanotechnologies, veillenanos.fr
- Nos fiches :
- Nos articles (archives) :


NOTES ET REFERENCES :

1 - Cf. notre fiche Nanoparticules d'argent, veillenanos.fr

2 - Voir par exemple :

3 - Voir notamment :

4 - Cf. Vers un accroissement des résistances à certains traitements ?, veillenanos.fr

5 - L'ANSES recommande de limiter la mise sur le marché de produits contenant des nanoparticules d'argent, veillenanos.fr, mars 2015 et Evaluation des risques sanitaires et environnementaux liés à l’exposition aux nanoparticules d’argent, ANSES, dernière màj mars 2018

6 - Cf. proposition de classification de l'argent et du nanoargent, ECHA, octobre 2020. Cette classification est le point d'aboutissement d'une longue procédure. Une évaluation des risques liés à l'argent (y compris ses nanoformes) devait être menée par les Pays-Bas en 2014 dans le cadre du plan d'action (CORAP) de l'ECHA du fait des inquiétudes concernant l'écotoxicité et le devenir environnemental de l'argent, particulièrement sous forme nano
Un document de 2016 laissait penser que les informations recueillies auprès des fabricants devaient encore être complétées (cf. DECISION ON SUBSTANCE EVALUATION PURSUANT TO ARTICLE 46(1) OF REGULATION (EC) NO 1907/2006 For Silver, CAS No 7440-22-4 (EC No 23 1-131-3), ECHA, juillet 2016).
En 2018, l'évaluation de l'utilisation biocide de différentes formes d'argent (y compris les formes nanocomposites) et de sels d'argent était en cours, par la Suède, dans la perspective de propositions pour une classification et un étiquetage harmonisés (CLH) de ces formes d'argent (cf. Cf. SUBSTANCE EVALUATION CONCLUSION and EVALUATION REPORT for Silver EC No 231-131-3 CAS No 7440-22-4, novembre 2018)
En 2019, la page dédiée sur le site de l'ECHA indiquait qu'une proposition CLH avait bien été formalisée en mai 2019 par la Suède.

7 - Cf. Pulmonary toxicity of silver vapours, nanoparticles and fine dusts: A review, Hadrup N et al., Regulatory Toxicology and Pharmacology, 115, août 2020

8 - Cf. Health Effects of Occupational Exposure to Silver Nanomaterials, Current Intelligence Bulletin 70, NIOSH, mai 2021

9 - Cf. A semiquantitative risk ranking of potential human exposure to engineered nanoparticles (ENPs) in Europe, Li, Y and Cummins, E, Science of the Total Environment, 778, juillet 2021

10 - Cf. Scientific opinion on the re-evaluation of silver (E 174) as food additive, EFSA, décembre 2015

11 - Cf. Repeated oral administration of low doses of silver in mice: tissue distribution and effects on central nervous system, Recordati et al., Particle and Fibre Toxicology, 18:23, 2021

12- Voir notamment :

13 - Cf. Adidas continues to sell clothing treated with toxic silver despite the risk to aquatic environments, Svenskt Vattens, 17 décembre 2018.

14 - Cf. Concerns About Nanosilver in Period Products, Womens voice, 24 avril 2019

15 - Cf. Procédure en cours auprès de l'EPA - Docket ID: EPA-HQ-OPP-2020-0043 ; voir notamment :

16 - Cf. Dorota Napierska, Health Care Without Harm Europe (HCWH), Nanosilver in healthcare – does the silver bullet exist?, août 2020

17 - Cf. De nouveaux biocides « Safer-by-Design » à base d’assemblages de nanoparticules d’argent, CEA, 26 août 2020

Fiche initialement créée en janvier 2014
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