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Poison aéroporté : Johns Hopkins détecte un gaz toxique envahissant la Louisiane

SciTechDaily

Des concentrations d'oxyde d'éthylène en Louisiane, dépassant largement les normes de sécurité, ont été découvertes par des chercheurs de Johns Hopkins. Leur laboratoire mobile a détecté des niveaux extrêmes le long des zones industrielles, indiquant un risque de cancer plus élevé que prévu.

Une étude de Johns Hopkins a révélé des niveaux alarmants d’oxyde d’éthylène en Louisiane, suggérant des risques de cancer sous-estimés et l’urgence d’une meilleure surveillance de la qualité de l’air et d’une meilleure application de la réglementation.

Un laboratoire mobile d'analyse de l'air de pointe a détecté de l'oxyde d'éthylène, un gaz toxique, à des niveaux des milliers de fois supérieurs à ce qui est considéré comme sûr dans certaines parties de la Louisiane. Les concentrations découvertes étaient bien supérieures aux estimations de l'Environmental Protection Agency (EPA) pour la région.

Des recherches menées par des ingénieurs en environnement de l'Université Johns Hopkins indiquent un risque de cancer significativement plus élevé pour les résidents situés à proximité d'installations produisant et utilisant de l'oxyde d'éthylène. L’étude souligne la nécessité de disposer d’outils plus précis et plus fiables pour surveiller les émissions.

« Je ne pense pas qu'il existe une piste de recensement dans la région qui ne présentait pas un risque de cancer plus élevé que ce que nous jugerions acceptable », a déclaré l'auteur principal Peter DeCarlo, professeur agrégé de santé environnementale et d'ingénierie qui étudie la qualité de l'air. « Nous nous attendions à voir de l’oxyde d’éthylène dans cette zone. Mais nous ne nous attendions pas aux niveaux que nous avons observés, et ils étaient certainement bien plus élevés que les niveaux estimés par l’EPA.

L'ouvrage sera publié aujourd'hui (11 juin) dans Sciences et technologies de l'environnement.

Niveaux d'oxyde d'éthylène détectés en Louisiane

Le gaz toxique oxyde d'éthylène, à des niveaux mille fois supérieurs à ce qui est considéré comme sûr, a été détecté dans certaines parties de la Louisiane grâce à un laboratoire mobile d'analyse de l'air de pointe.
L'oxyde d'éthylène est si toxique que les niveaux d'alerte pour une exposition à long terme et pour la santé humaine commencent à plus de 11 parties par billion. L'équipe a trouvé des niveaux allant jusqu'à 40 parties par milliard dans des endroits fermés aux installations industrielles. Crédit : Khamar Hopkins/Université Johns Hopkins

Caractéristiques et dangers de l'oxyde d'éthylène

L'oxyde d'éthylène est un gaz artificiel couramment utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques, pour fumiger et stériliser les équipements médicaux et de production alimentaire. Il est très dangereux pour les humains, même à faibles concentrations, l'inhalation étant la principale voie d'exposition. L'exposition à long terme à l'oxyde d'éthylène a été associée au cancer, souvent chez les personnes vivant à proximité d'installations qui le fabriquent ou travaillent avec.

Le gaz est difficile à détecter ou à mesurer dans l’air grâce aux méthodes de surveillance traditionnelles qui tentent de collecter des échantillons sur place et de les rapporter à un laboratoire pour analyse. Des études ont montré que les concentrations de composés changent avec le temps, de sorte qu'il est peu probable que les techniques de mesure traditionnelles reflètent la quantité de gaz à laquelle les personnes vivant à proximité des sites de test sont exposées.

Manque de données et concentrations régionales

« Il n'y a tout simplement aucune donnée disponible, aucune mesure réelle de l'oxyde d'éthylène dans l'air, pour informer les travailleurs et les personnes vivant à proximité du risque réel qu'ils courent en fonction de leur exposition à ce produit chimique », a déclaré DeCarlo.

Bien que les installations fonctionnent partout avec de l'oxyde d'éthylène, ces installations sont grandes et concentrées dans le sud-est de la Louisiane, où il existe un historique d'injustices environnementales importantes liées à l'exposition à des produits chimiques toxiques – la région est désormais connue sous le nom de « l'Allée du Cancer ».

Méthodologie innovante de laboratoire mobile

Les chercheurs ont conçu un moyen de mesurer directement l’oxyde d’éthylène présent dans l’air de ces installations : un laboratoire mobile.

« Nous sommes allés sur place pour répondre à la question : quelle quantité d'oxyde d'éthylène y a-t-il dans l'air dans cette région et quels sont les niveaux de préoccupation pour la santé de la population ? » a déclaré l'auteur principal Ellis Robinson, ingénieur de recherche adjoint à Johns Hopkins. « Pour y parvenir, il a fallu installer un équipement analytique de pointe dans un laboratoire mobile géant que nous pourrions conduire partout et analyser les données pendant environ un mois. »

Le laboratoire mobile se composait de deux camionnettes, chacune équipée de technologies différentes mais très sensibles pour mesurer l'oxyde d'éthylène en temps réel. Au cours de l’hiver 2023, l’équipe a parcouru à plusieurs reprises une route fortement industrialisée entre la Nouvelle-Orléans et le fleuve Mississippi de Baton Rouge, collectant de l’air et le testant alors qu’elle passait devant de grandes installations industrielles ainsi que de nombreuses zones résidentielles, certaines assez proches des usines.

« En parcourant le même itinéraire, encore et encore à différents moments de la journée au cours d'un mois entier, nous avons pu établir des statistiques et obtenir des concentrations moyennes dans toute la région », a déclaré DeCarlo. « Les deux méthodes de test concordaient très bien et nous ont donné confiance dans les mesures que nous avons prises. »

Résultats : niveaux élevés et implications pour la santé

L'oxyde d'éthylène est si toxique que les niveaux d'alerte pour une exposition à long terme et pour la santé humaine commencent à plus de 11 parties par billion. L'équipe a trouvé des niveaux allant jusqu'à 40 parties par milliard dans des endroits fermés aux installations industrielles. Ils ont également pu suivre le flux d’air et détecter des quantités importantes de gaz jusqu’à 10 kilomètres sous le vent des usines.

« Nous traversions les zones industrielles et avons vu des concentrations atteignant 40 parties par milliard, ce qui est plus de mille fois supérieure au risque accepté pour une exposition à vie », a déclaré DeCarlo.

Lorsque l'équipe a comparé ses mesures avec celles pouvant être détectées avec les outils de dépistage actuels de l'EPA, leurs propres mesures étaient nettement plus élevées, ce qui se traduisait par des risques de cancer beaucoup plus élevés pour les communautés voisines.

Implications politiques et étapes futures

« Nos résultats ont des implications très importantes pour les résidents de la communauté, en particulier les nourrissons et les enfants », a déclaré Keeve Nachman, professeur agrégé de santé environnementale et d'ingénierie et codirecteur du Risk Sciences and Public Policy Institute. « Il a été démontré que l’oxyde d’éthylène endommage directement ADNce qui signifie que les expositions qui surviennent au début de la vie sont plus dangereuses.

L'EPA vient d'annoncer des règles plus strictes sur l'oxyde d'éthylène qui obligeraient les entreprises de stérilisation commerciales à réduire considérablement leurs émissions. Les résultats obtenus pourraient aider les régulateurs à identifier et à surveiller plus étroitement les points chauds.

Notre étude démontre la nécessité de mesures plus précises pour aider à identifier les emplacements où installer des moniteurs pour une surveillance à plus long terme et afin que nous puissions mieux protéger la santé des personnes qui vivent dans ces zones », a déclaré DeCarlo.

Les auteurs incluent : Mina Tehrani, Amira Yassine, Shivang Agarwal, Carolyn Gigot, Andrea Chiger, Sara Lupolt, Benjamin A Nault, Kirsten Koehler, Ana Rule, Thomas Burke et Keeve Nachman, tous de Johns Hopkins ; Tara Yacovitch, Conner Daube, Anita Avery, Megan Claflin, Harald Stark, Elizabeth Lunny, Joseph Roscioli, Scott et Herndon, tous d'Aerodyne Research Inc. ; et Kai Skog et Jonathan Bent de Picarro Inc.

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