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INE RIS - F iche de donnes tox icologiques et envi ronnementales des substances chimiques

PHNOLDernire mise 25/05/2005

RESPONSABLE DU PROGRAMME

A. PICHARD : [email protected]

EXPERTS AYANT PARTICIP A LA RDACTION

M. BISSON - R. DIDERICH G. LACROIX - J.P. LEFEVRE - S. LEVEQUE -

H. MAGAUD - C. VILLEY

DOCUMENTATION

C. GILLET

Afin davoir une meilleure comprhension de cette fiche, les lecteurs sont invits serfrer la mthodologie de renseignements.

Cette fiche a t examine et discute avec le Docteur Alain Baert, Benot Herv Bazin etle Professeur Jean-Marie Haguenoer.

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PHNOL

S O M M A I R E

1. GNRALITS 5

1.1 Identification/caractrisation 5

1.2 Principes de production 5

1.3 Utilisations 6

1.4 Principales sources dexposition 6

2. PARAMTRES D'VALUATION DE L'EXPOSITION 7

2.1 Paramtres physico-chimiques 7

2.2 Comportement 92.2.1 Dans l'eau 9

2.2.2 Dans les sols 9

2.3 Persistance 9

2.3.1 Dgradation abiotique 9

2.3.2 Biodgradation 10

2.4 Bio-accumulation et mtabolisme 11

2.4.1 Organismes aquatiques 11

2.4.2 Organismes terrestres y compris les vgtaux 113. DONNES TOXICOLOGIQUES 12

3.1 Devenir dans lorganisme 12

3.2 Toxicologie aigu 13

3.3 Toxicologie chronique 15

3.3.1 Effets systmiques 15

3.3.2 Effets cancrignes 17

3.3.3 Effets sur la reproduction et le dveloppement 18

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PHNOL3.4 Valeurs toxicologiques de rfrence 20

3.4.1 Valeurs toxicologiques de rfrence de l'ATSDR, l'US EPA et l'OMS 21

3.4.2 Valeurs toxicologiques de rfrence de Sant Canada, du RIVM et de l'OEHHA 22

4. DONNES COTOXICOLOGIQUES 24

4.1 Paramtres dcotoxicit aigu 24

4.1.1 Organismes aquatiques 244.1.2 Organismes terrestres 26

4.2 Paramtres dcotoxicit chronique 26

4.2.1 Organismes aquatiques 26

4.2.2 Organismes terrestres 27

5. VALEURS SANITAIRES ET ENVIRONNEMENTALES 27

5.1 tiquetage Milieu de travail 27

5.2 Nomenclature Installations classes (IC) 27

5.3 Valeurs utilises en milieu de travail - France 27

5.4 Valeurs utilises pour la population gnrale 28

5.4.1 Qualit des eaux de consommation 28

5.4.2 Qualit de lair 28

5.4.3 Valeurs moyennes dans les milieux biologiques 28

5.5 Concentrations sans effet prvisible pour l'environnement (PNEC). 28

Propositions de l'INERIS 28

5.5.1 Compartiment aquatique 28

5.5.2 Compartiment sdimentaire 29

5.5.3 Compartiment terrestre 29

6. MTHODES DE DTECTION ET DE QUANTIFICATION DANS L'ENVIRONNEMENT 29

6.1 Familles de substances 29

6.2 Principes gnraux 30

6.2.1 Eau 30

6.2.2 Air 31

6.2.3 Sols 32

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PHNOL6.3 Principales mthodes 32

6.3.1 Prsentation des mthodes 32

6.3.2 Autres mthodes 36

6.3.3 Tableau de synthse 36

7. BIBLIOGRAPHIE 37

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PHNOL

1. GNRALITS

1.1 Identification/caractrisation

Substance chimique N CAS N EINECS Synonymes Forme physique (*)PHENOL

C6H6O

OH

108-95-2 203-632-7 Acide carbolique,

acide phnique,

hydroxybenzne,

hydroxyde de phnyle,

Carbolic acid,

benzenol,

hydroxybenzene,

monohydroxybenzene,phenyl alcohol,

phenilic acid,

phenyl hydrate

solide cristallis sous

forme d'aiguilles

(*) dans les conditions ambiantes habituelles

Impurets(1)

Le phnol commercial obtenu partir du cumne (mthode de Hock, procd de fabricationle plus rpandu) est pur plus de 99,8 %.

Il contient de l'eau la concentration maximale de 0,05 % et les substances suivantes desconcentrations de l'ordre du ppm : oxyde de msityl, 2-mthylbenzofurane, cumne,actophnone, dimthylphnylcarbinol, actone, alpha-mthylstyrne, cyclohexanol,hydroxyactone, sec-butanol, isopropanol, 2-phnylbutne-2.(1) CE (2000)

1.2 Principes de productionIl existe plusieurs mthodes de production du phnol, mais seules deux d'entre elles sontmises en uvre industriellement :

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PHNOL La mthode de Hock qui comporte trois phases :

- alkylation du benzne avec du propne pour former de l'isopropylbenzne(cumne),

- oxydation du cumne donnant naissance du tert-hydroperoxyde,

- sparation en phnol et actone.

La mthode "Dow" qui consiste oxyder du tolune pour former de l'oxyde benzoquepuis procder une dcarboxylation oxydante permettant d'obtenir du phnol.

La mthode de Hock reprsentait, en 1989, 93 % de la production de phnol d'Europede l'ouest, le reste tait obtenu en grande partie avec le second procd ousecondairement partir de fractions de distillation de goudron de houille (CE, 2000).

1.3 UtilisationsEnviron deux millions de tonnes de phnol sont utilises dans la Communaut europenneannuellement.

Le phnol est principalement utilis en synthse organique.

Il constitue la matire premire pour la production de bisphnol A (2,2-bis-1hydroxyphnylpropane) utilis dans la fabrication des rsines phnoliques, de caprolactameutilis dans la fabrication du nylon, d'alkylphnols, d'acide salicylique, de diphnyl-thers dechlorophnols, et autres substances chimiques, telles que l'acide adipique, laphnolphtaline, l'acide picrique.

Il est galement utilis pour la dsinfection, dans la fabrication de dissolvants pour peintureset vernis, dans la fabrication de laques, de peintures, de caoutchouc, d'adhsifs, dedurcisseurs, de matriaux isolants et dans l'industrie pharmaceutique.

1.4 Principales sources dexpositionLa prsence de phnol dans l'environnement provient des eaux rsiduaires et des flux d'air

rejets lors de la production, de la transformation ou de l'utilisation du phnol.Les chappements des moteurs thermiques, la dgradation photochimique du benzne, ladcomposition de dchets organiques divers, le mtabolisme humain et animal sontgalement responsables de la prsence de phnol dans l'environnement. Il en est de mmepour les usines de cokfaction et de carbonisation basse temprature, de la combustion dubois et du tabac.

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PHNOLConcentrations ubiquitaires

Milieu ConcentrationAir Non disponible

Eau

-Eaux souterraines et eaux de surface (rivires, mers)

-Eaux de pluie

1 g/L(1)

5 g /L(2)

Sols Non disponible

Sdiments Non disponible

(1) Evaluation base sur des donnes fournies par ATSDR (1989) , Commission Europenne (2000) et IUCLID(2000).

(2) Evaluation base sur des donnes HSDB (2001) concernant des rgions europennes (France, Allemagne).

2. PARAMTRES D'VALUATION DE L'EXPOSITION

2.1 Paramtres physico-chimiquesParamtre Valeur Etendue Rfrence

Facteur de conversion

(dans l'air 20 C)

1 ppm = 3,91 mg/m3

1 mg/m3 = 0,26 ppm

Seuil olfactif(ppm)

dans l'air

(1) 0,006 - 7,9 ATSDR (1989), Prager (1995),

Verschueren (1996)

Masse molaire (g/mol) 94,11(2) 94,11 - 94,144 CE (2000), Guide de la chimie (1999),

Hempfling et al., (1997), Howard (1989),

INRS (1997), OMS IPCS (1994), Merck (1996),

Verschueren (1996), Weiss (1986)

Point dbullition (C)

( pression normale)

181,8(2) 181,75 - 182 CE (2000), Hempfling et al., (1997),

HSDB (2001), IUCLID (2000), Lide (1997),

Weiss (1986)

Pression de vapeur (Pa) 28,7 20 C(3)

54,4 25 C(3)

20 - 47,6

46,8 - 69,9

CE (2000), Hempfling et al., (1997), OMS IPCS

(1994), IUCLID (2000), Ullmann (1991),

Verschueren (1996),

ATSDR(1989), Hempfling et al., (1997),

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PHNOLHoward (1989), HSDB (2001), INRS (1997),

Prager (1995)

Tension superficielle

(N/m)

Non concern

Viscosit dynamique

(Pa.s)

Non concern

Solubilit dans l'eau

(mg/L)

83 500 20 C(3)

85 700 25 C(3)

82 000 - 84 000

70 000 - 93 000

CE (2000), Hempfling et al., (1997),

IUCLID (2000),

ATSDR (1989), Howard (1989), HSDB (2001),

IUCLID (2000), Prager (1995)

log Kow 1,47(3) 1,44 - 1,50 ATSDR (1989), CE (2000), Hempfling et al.,

(1997), Howard (1989), HSDB (2001),

OMS IPCS (1994), IUCLID (2000),

Prager (1995), STF (1991), US EPA (1996),Verschueren (1996)

Koc (L/kg) 83(6) 7 - 710(6) ATSDR (1989), Hempfling et al., (1997),

STF (1991), US EPA (1996)

Coefficient de partage

sol-eau : Kd (L/kg)

(7)

Coefficient de partage

sdiments-eau : Kd (L/kg)

(7)

Constante de Henry

(Pa.m3/mol)4,56.10-2 20 C

4,02.10-2 25 C

Hempfling et al., (1997), STF (1991)

Hempfling et al., (1997), Howard (1989)

Coefficient de diffusion

dans lair (cm/s)

8,2.10-2 US EPA (1996), STF (1991)


dans leau (cm/s)

8,8.10-6(8) 8,5.10-6 - 9,1.10-6 US EPA (1996), STF (1991)


travers le PEHD (m2/j)

8,5.10-10 Veerkamp et ten Berge (1994)

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PHNOLPermabilit cutane

une solution aqueuse

(cm/h)

8,2.10-3(9) US EPA (1992)

(1) La dispersion des donnes ne permet pas une valuation convenable du seuil olfactif.(2) Valeur la plus frquemment cite.(3) Moyenne arithmtique de plusieurs valeurs.(4) Par rapport l'air.

(5) Les donnes disponibles n'tablissent pas de nette discrimination entre les valeurs des densits 20C et 25 C

(6) Hempfling et al., (1997) indiqnt une valeur isole de 14,2 ainsi qu'une srie de valeurs comprises entre 7 et710 dont la moyenne gomtrique est gale 45; d'autres valeurs de Koc sont galement indiques :

- 16,2 et 91,2 (ATSDR, 1989) ;- 145 et 250 pour des sols argileux dont les caractristiques respectives sont pH =7 / carbone

organique = 0,9 % et pH = 7,8 / carbone organique = 0,4 % (STF, 1991),- 28,8 (US EPA, 1996).

tant donne ltendue des valeurs, aucune moyenne exprimentale na t ralise. La valeur de 83 L/kg a tobtenue par calcul (log Koc = 0,57 x log Kow + 1,08, daprs TGD). Lors dune tude sur un site particulier, ilconviendra de rechercher des valeurs de Koc obtenues exprimentalement sur un type de sol identique celuitudi.(7) La valeur pourra tre calcule partir de l'expression suivante : Kd = foc x Koc (suivant l'hypothse d'une

adsorption sur la seule fraction organique du sol, du sdiment ou des matires en suspension, ce qui revient

ngliger l'adsorption sur la fraction minrale et qui conduit majorer le transfert du sol vers l'eau ou l'air).La valeur de foc est issue de mesures de terrain ou par dfaut une valeur issue de la littrature, par exemplecelle du TGD (CE, 1996), de 0,02 pour foc_sol, de 0,05 pour foc_sed, de 0,1 pour foc_mes.

(8) Moyenne arithmtique des valeurs.(9) Dtermin exprimentalement in vitro sur peau humaine.

2.2 Comportement

2.2.1 Dans l'eau

Au dessus de 68,4 C, le phnol est compltement miscible l'eau (Sorensen et Arlt, 1979).

2.2.2 Dans les sols

Daprs les diffrentes valeurs de Koc retrouves dans la littrature, mise part la bornesuprieure de lintervalle que donne Hempfling et al., (1997), le phnol serait mobile moyennement mobile dans les sols.

2.3 Persistance

2.3.1 Dgradation abiotique

Photodgradation :

Dans l'atmosphre, le phnol ragit avec les radicaux hydroxyles forms photochimiquement.Une demi-vie de 14 heures pour la dgradation photochimique dans l'atmosphre est

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PHNOLmentionne sur la base d'une concentration atmosphrique en radicaux OH gale 5 105 molcules/cm3 (Canton et al., 1986).

En plus de la dgradation photochimique due aux radicaux hydroxyles, la dgradation par lesradicaux NO3 peut aussi jouer un rle important dans l'atmosphre. Une demi-vieapproximativement gale 44 minutes peut tre calcule pour le phnol (CE, 2002).

Hydrolyse :

Aucune investigation n'est disponible sur la dgradation du phnol par hydrolyse. Cependant,selon sa structure chimique, il n'est pas attendu d'hydrolyse sur le phnol.

2.3.2 Biodgradation

La biodgradabilit du phnol a t dmontre dans un certain nombre dexpriences, sousles conditions les plus varies. Seuls, deux tests standardiss de biodgradabilit sontdisponibles. Dans ces tests MITI I, les niveaux de dgradation se situent entre 60 et 70 %(aprs 4 jours) et 85 % (aprs 14 jours)(Urano et Kato, 1986 ; CITI, 1992). Avec ces rsultats,le phnol peut tre class comme facilement biodgradable.

Hwang et al.,(1986) ont dtermin le taux de dgradation microbienne du phnol biomarquavec du 14C dans un chantillon d'eau d'estuaire, les concentrations en phnol taient de25 g/L. Les expriences ont eu lieu en t (24 C) et en hiver (10 C). Les demi-vies pour laminralisation du phnol taient de 7 jours (k = 0,095 j-1) en t et 73 jours (k = 0,01 j-1) enhiver. En calculant la moyenne arithmtique de ces taux, on obtient un taux moyen dek = 0,05 j-1.

Rheinheimer et al., (1992) ont examin la minralisation du phnol en eaux douces, en eauxestuariennes et en eaux de mer avec une concentration en phnol de 1 g/L. Laminralisation a t dtermine en mesurant la formation de 14CO2 partir du

14C marqu surla substance teste. En eaux douces, la minralisation aprs 24 h tait de 31,4 %. Aprs 200 helle tait de 50 % et est reste constante jusqu' la fin de l'exprience (50 jours). En eauxestuariennes, la minralisation tait, aprs 40 heures, seulement de 2 % mais a atteint 80 %aprs 200 heures. Dans les chantillons d'eaux de mer, la minralisation variait entre 60 %aprs 21 jours et 93,5 % aprs 50 jours.

La biodgradabilit du phnol en eaux souterraines, eaux de rivire et eaux portuaires a texamine par Vaishnav et Babeu (1987). Les concentrations en phnol taient de 0,8, 1,6 et3,2 mg/L. La biodgradation tait de 60 % (eaux de rivire) et 45 % (eaux souterraines) aprs20 jours, et 88 % (eaux portuaires) aprs 15 jours.

Les tests cits ci-dessus montrent que le phnol peut tre minralis en eaux douces et eneaux de mer.

Haider et al., (1981) ont tudi la biodgradation dans le sol du phnol marqu au 14C. Aprs3 jours, 1, 2, 5 et 10 semaines, la minralisation tait respectivement de 45,5 %, 48 %, 52 %,60 % et 65 %.

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PHNOLUne minralisation incomplte dans les sols a t trouve au cours d'autres expriences. Scowet al., (1986) ont mesur moins de 50% de minralisation dans le sol. Les auteurs ont concluque cela tait peut tre le rsultat de l'adsorption de la substance teste.

2.4 Bio-accumulation et mtabolisme

2.4.1 Organismes aquatiques

La bioaccumulation du phnol a t tudie par Butte et al., (1985) chez Brachydanio reriocomme organisme test. Le test a t conduit selon les lignes directrices 305 E de l'OCDE. Lespoissons ont t exposs dans un systme continu une concentration en phnol de 2 mg/L.Un BCF de 17,5 a pu tre calcul. La concentration maximale en phnol dans le poisson taitde 35 mg/kg.

Freitag et al., (1985) ont mesur la bioaccumulation du phnol marqu au 14C sur Leuciscusidus. Un BCF de 20 a t trouv.

Kobayashi et Akitake (1975) ont tudi l'absorption et l'excrtion du phnol par Carassiusauratus. Ces poissons ont t exposs des concentrations en phnol variant de 5 100 mg/Ldans un systme semi statique pendant 5 jours. Des facteurs de bioconcentration variantentre 1,2 et 2,3 ont t trouvs.

L'limination et le mtabolisme du phnol par Pimephales promelas ont t tudis par Callet al., (1980). Les poissons ont t exposs un systme continu pendant 28 jours duphnol radiomarqu ayant pour concentration 2,5 et 32,7 g/L. Les facteurs debioconcentration se trouvaient entre 14 500 et 17 000. Cependant le phnol a t rapidementmtabolis par les poissons et ces rsultats indiquent une rtention de certains mtabolitesdu phnol. Un BCF de 4 300 a pu tre estim partir des concentrations en phnol dans lespoissons. Cependant ces rsultats sont en contradiction avec tous les autres, et doivent treutiliss avec prcaution.

En conclusion, il peut tre statu que le phnol a un faible potentiel de bioaccumulation.Cela se confirme par le log Kow gal 1,47. Selon l'quation de Veith et al., (1979) donne

dans le Technical Guidance Document de lUnion Europenne, un BCFpoisson de 3,5 peut tredriv de cette valeur.

Un BCF de 17,5 a t slectionn (CE, 2002).

2.4.2 Organismes terrestres y compris les vgtaux

Aucun rsultat dessai valide na pu tre trouv dans la littrature.

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PHNOL3. DONNES TOXICOLOGIQUES

Lensemble des informations et des donnes toxicologiques provient de diversesmonographies publies par des organismes reconnus pour la qualit scientifique de leursdocuments (IARC, 1989, 1999 ; ATSDR, 1998 ; OMS ICPS, 1994). Les rfrencesbibliographiques sont cites pour permettre un accs direct l'information scientifique maisn'ont gnralement pas fait l'objet d'un nouvel examen critique par les rdacteurs de la fiche.

3.1 Devenir dans lorganisme

tudes chez lhomme

Le phnol est rapidement absorb par toutes les voies dexposition.

Labsorption est estime 70 80 % en 6 heures pour une exposition des vapeurs de phnol des concentrations comprises entre 6 et 20 mg/m3 (1,6 et 5,2 ppm).

Le phnol est ensuite rapidement distribu dans tous les tissus. Les organes cibles sont lecerveau et les reins (Lo Dico et al., 1989).

Le foie, les poumons et la muqueuse gastro-intestinale sont les principaux sites de

mtabolisation du phnol. Ceux-ci dpendent de la voie dexposition. Le phnol se conjuguepour former des sulfo- et glucuro-conjugus. Le phnylsulfate est le principal mtabolite (2/3sont excrts dans les urines en 24 heures). Cette sulfatation se ralise dans de nombreuxtissus. Seule une petite fraction du phnol est transforme en catchol ou en hydroquinone(Williams, 1938, 1959, Garton et Williams, 1949 ; Bray et al., 1952a, b, c ; Parke et Williams,1953). La formation de mtabolites ractifs comme le 4,4-biphnol ou le diphnoquinone estrapporte lors dtudes ralises in vitro avec des neutrophiles humains activs ou desleucocytes (Eastmond et al., 1986).

Le phnol est essentiellement limin par voie urinaire (Deichmann ; 1944, Capel et al.,1972a,b). On trouve du phnol normalement dans les urines des sujets sans exposition connue(Bruce et al., 1987). Cependant, il existe une correlation entre les concentrations urinaires

en phnol et lexposition humaine. Les principaux mtabolites urinaires sont le phnylglucuronide, le phnyl sulfate, 1,4-dihydroxybenzne glucuronide et le 1,4-dihydroxybenznesulfate (Capel et al., 1972b ; Tremaine et al., 1984 ; Wheldrake et al., 1978).

tudes chez lanimal

Chez le rat, le porc et le mouton, il a t montr que plus de 95 % de la dose administre parvoie orale sont absorbs lors dune administration unique de 25 mg/kg de phnol 14C ensolution aqueuse dans son sel de sodium (Kao et al., 1979).

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PHNOL3.2 Toxicologie aigu

tudes chez lhomme

Le phnol a t utilis comme dsinfectant et antiseptique, mais son usage est maintenantlimit suite diffrentes intoxications lors de lexposition par voie cutane.

Les effets locauxrapports sont des rythmes ou des dpigmentations cutanes (Dreisbach,

1983) et, dans les cas les plus svres, des corrosions pouvant mme atteindre le stade dencrose (Schmidt et Maibach, 1981). Lutilisation de solutions de 5 10 % de phnol commeantiseptique pour les vtements a induit de nombreuses ncroses ncessitant parfoislamputation de doigts ou dorteils (Cronin et Brauer, 1949 ; Deichmann, 1949 ; De Groote etLambotte, 1960 ; Abraham, 1972).

Le phnol a galement t utilis pour des techniques de chirurgie plastique pendant 30 ans(Ersek, 1991). Le mlange utilis tait classiquement constitu de 3 mL de phnol 50 %, de2 mL deau et de 8 gouttes de savon et 8 gouttes dhuile de croton. En application cutane,ce mlange permettait une dpigmentation. Dans ce type dutilisation, il a t rapport queplus de 30 % des adultes prsentaient des dysrythmies (Morrison et al., 1991). Le seul caspubli dans la littrature correspond lutilisation dun mlange de composition voisine (40 %

de phnol, 0,8 % dhuile de croton dans du savon base dhexachlorophne et deau) chez unenfant g de 10 ans. Ce mlange a t appliqu sous anesthsie sur 1,9 % de la surfacecorporelle. Cinquante cinq minutes aprs le traitement, des extrasystoles ventriculairespolymorphes sont observes en labsence de modification de la pression artrielle et desconcentrations en sodium et potassium plasmatiques (Warner et Harper, 1985).

Lors de lexposition par voie cutane, une intoxication systmique a t observe. Il sagitdun choc cardiovasculaire pouvant entraner la mort et acidose mtabolique svre. Desarythmies cardiaques (supra-ventriculaires et ventriculaires) sont rapportes chez 10 des42 patients dans les 10 minutes qui suivent une application cutane dun traitementcosmtique de la face contenant 5 % de phnol (Truppman et Ellenby, 1979). Deshyperventilations, des atteintes rnales, mthmoglobinmies sont galement rapportesdans plusieurs cas dexposition cutane.

Un cas dexposition accidentelle en milieu professionnel est observ chez un salaripartiellement immerg pendant quelques secondes par une solution contenant 20 % de phnoldans du dichloromthane. Malgr les soins immdiats, un tat de collapsus est observ. Lavictime a t brle 50 %, elle prsente des nauses, des vomissements, une anurie et unedtresse respiratoire. Une polyurie marginale est encore observe un an aprs laccident(Foxall et al., 1991).

Diffrents cas dintoxications sont rapports lors dingestions accidentelles ouintentionnelles de phnol, les symptmes sont similaires ceux observs lors delexposition par voie cutane. Lingestion de 4,8 g de phnol entrane le dcs en 10 minutes(Andersen, 1869).

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PHNOLLingestion de 56,7 g de phnol en mlange salin na pas entran deffets (Leider et Moser,1961) ; en revanche, lingestion de 57 g contenant 88 % de phnol a ncessit un traitementintensif suite des irritations gastro-intestinales et des effets cardiovasculaires etrespiratoires (Bennett et al., 1950).

Un cas dintoxication par ingestion deau de boisson contamine par du phnol est survenudans le Wisconsin en 1974. Les expositions ont t estimes entre 10 et 240 mg de phnol parpersonne. Chez les personnes exposes, une augmentation statistiquement significative desdiarrhes, des inflammations et des brlures buccales est observe, ainsi que la prsencedurines colores en noir. Ces anomalies ne sont pas retrouves lors dun examen pratiqu6 mois aprs lexposition (Delfino et Dube, 1976 ; Baker et al., 1978).

tudes chez lanimal

Lors dexposition aigu, la mort survient le plus souvent suite une dpression du systmenerveux central.

Aucune CL50 na t publie.

Chez le rat, linhalation de 900 mg/m3 (234 ppm) de phnol pendant 8 heures nentrane pasla mort des animaux (OMS IPCS, 1994).

Le tableau suivant rsume les DL50 des diffrentes tudes pratiques chez lanimal lorsdexposition par voie orale ou cutane. Les DL50 par voie orale varient de 340 530 mg/kg depoids corporel chez le rat, de 300 427 mg/kg de poids corporel chez la souris et de 400 600 mg/kg de poids corporel chez le lapin. Les rsultats montrent une faible variabilit inter-espces. Pour les expositions par voie cutane le rat est beaucoup plus sensible que le lapin.

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PHNOLVoie

d'administration Espces

DL50(mg/kg de

poids corporel) Solvant

Orale souris 300 NP Von Oettingen et Sharples, 1946

Orale souris 427 NP Kostovetskii et Zholdakova, 1971

Orale rat 340-530 2 7 % dans l'eau Deichmann et Witherup, 1944

Orale rat 512 NP Kostoveckii et Zholdakova, 1971

Orale rat 445-520 eau Thompson et Gibson, 1984

Orale rat 400 eau Schlicht et al., 1992

Orale lapin 400-600 2 7 % dans l'eau Deichmann et Witherup, 1944

Cutane rat 670 non dilu Conning et Hayes, 1970, Brown et al., 1975

Cutane lapin 850 NP Flickinger, 1976

Cutane lapin 1 400 NP Vernot et al., 1977

NP : non prcis

Tout comme chez lhomme, des irritations cutanes sont rapportes lors de lexposition auphnol. Il sagit drythmes, dinflammation, de dcoloration, deczma, de papillomes etde ncrose (Deichmann, 1949 ; Deichmann et al., 1950 ; Conning et Hayes, 1970 ; Pullin etal., 1978).

Le phnol ne donne pas de rponse positive au test de sensibilisation cutane de Magnussonet Kligmann (Itoh, 1982).

3.3 Toxicologie chronique

3.3.1 Effets systmiques

tudes chez lhomme

Plusieurs tudes ralises en milieu professionnel rapportent des cas dintoxication chroniqueau phnol connue sous le nom de marasme phnique. Chez un salari expos pendant 13 ans des vapeurs de phnol, les symptmes observs sont une anorexie, une perte de poids, descphales, des vertiges, une hyper-salivation et des urines teintes en noir (Merliss, 1972).

Dans une usine de baklite o le niveau dexposition atteignait 3,3 ppm (13 mg/m3) aucuneffet indsirable nest rapport (Ohtsuji et Ikeda, 1972).

Une tude de mortalit par pathologie cardio-vasculaire a t mene sur une population de1 282 salaris de couleur blanche dans lindustrie du caoutchouc et du pneu. Les salaris sontexposs 25 solvants diffrents. Le suivi a t ralis sur une priode de 15 ans. Un lienentre la mortalit par maladie cardio-vasculaire et lexposition au phnol a pu tre tabli.

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PHNOLCependant, cette tude na pas pris en compte les habitudes tabagiques, les casdhypertension artrielle et dhypercholestrolmie (Wilcosky et Tyroler, 1983).

Les autres tudes qui ont tent dassocier lexposition au phnol et diffrents effetsnont paspermi de conclure en raison de la prsence dautres substances toxiques comme leformaldhyde.

tudes chez lanimal

Chez la souris, lexposition par inhalation des vapeurs de phnol la concentration de5 ppm (19 mg/m3) 8 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 90 jours induit uneaugmentation du stress mais pas daltration des autres paramtres examins(hmatologiques, analyse urinaire, chimie du sang, fonction rnale, poids corporel et examenpathologique) (Deichmann et al., 1944 ; NIOSH, 1976). Pour des expositions pratiques chezle rat avec un protocole identique ou raison de 100 200 mg/m3 (26 52 ppm) 7 heures parjour, 5 jours par semaine pendant 74 jours, aucune altration des paramtres valus nestrapporte. Des rsultats similaires sont rapports chez le singe pour le mme protocole quecelui dcrit chez la souris. En revanche, des effets rnaux (dgnrescence tubulaire),hpatiques (ncrose) et thymiques (ncrose) ont t nots chez des rats femelles exposs pargavage 40 mg phnol/kg/j (vhicule aqueux) durant 14 jours (Berman et al., 1995). Chez le

cobaye, une exposition aux vapeurs de phnol raison de 100 200 mg/m3

(26 52 ppm)7 heures par jour, 5 jours par semaine, entrane une diminution pondrale, des difficultsrespiratoires et des paralysies. lexamen histologique, des ncroses myocardiques, despneumonies lobulaires aigus et des atteintes rnales et hpatiques sont mises en vidence.Une mortalit importante survient ds la 20me exposition. Chez le lapin expos dans desconditions similaires, les altrations sont moins importantes et surviennent aprs 88 joursdexposition.

Dans une tude sponsorise par le National Cancer Institute (NCI, 1980), des rats ont texposs 16-1 694 mg/kg/j (100-10 000 ppm) et des souris 25-2 642 mg/kg/j (100-10 000 ppm) de phnol dans leau de boisson pendant 13 semaines. Aucune anomaliehistologique hpatique ou rnale na t observe. Aucune anomalie de lhistologie hpatique

ou rnale na t retrouve lors dune exposition 2 500 ou 5 000 ppm pendant 103 semaineschez le rat ou la souris (NCI, 1980).

Des atteintes du systme nerveux central correspondant un rflexe dagrippement et uneatteinte des fonctions vestibulaires sont rapportes chez le rat expos en continu 100 mg/m3 (26 ppm) de phnol pendant 15 jours (Dalin et Kristoffersson, 1974). Dans cettetude, une augmentation des activits sriques des enzymes hpatiques est observe, ce quitmoigne dune raction hpatique.

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PHNOLEffets systmiques

SubstanceChimique

Voiesdexposition Taux dabsorption Organe cible

Homme Animal Principal Secondaire

Phnol

Inhalation

Ingestion

Cutane 70 80 %

95 %

Poumon, cur, rein, foie

Cardio-vasculaire

Cardio-vasculaire

Peau

3.3.2 Effets cancrignes

- Classification

LUnion Europenne

Le phnol a t examin par lUnion Europnne mais nest pas class cancrigne (JOCE,2004).

CIRC IARC

Goupe 3 : Lagent (ou le mlange) ne peut tre class pour sa cancrognicit pour lhomme(1999).

US EPA (IRIS)

Classe D : Substance non classifiable quant sa cancrognicit pour l'homme (1990).

- tudes principales

tudes chez lhomme

Dans une tude cas-tmoin pratique chez 6 678 salaris de lindustrie du caoutchoucutilisant du phnol, aucune relation entre une augmentation des cancers du tractusrespiratoire, de lestomac, de la prostate, de lymphosarcomes ou de leucmie lymphatique etlexposition au phnol na t mise en vidence (Wilcosky et al., 1984).

Dans une tude de mortalit ralise chez 14 861 salaris caucasiens employs avant 1966dans 5 industries amricaines produisant ou utilisant du phnol et du formaldhyde, aucunexcs de cancers de la cavit buccale, du pharynx, de lestomac, du foie, du pancras, de lapeau, de la prostate, des testicules, du cerveau ou de leucmies nest rapport.

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PHNOLEn revanche, une lgre augmentation des cancers du larynx, des poumons, de la vessie, desreins et du rectum est observe. Chez les salaris exposs uniquement au phnol, un excs decancer de lsophage, du rein et de maladie de Hodgkin est rapport ; cependant, aucunerelation dose-effet ne peut tre tablie. De plus, les effets observs ne sont passtatistiquement significatifs (Dosemeci et al., 1991).

Une tude cas-tmoin relative aux cancers du tractus respiratoire pratique au sein dtudede cohorte de 7 307 salaris finlandais de lindustrie du bois a t mene par Kauppinen etal., (1993). Une relation entre lexposition au phnol et la survenue de cancer du tractusrespiratoire semble possible. Cependant, les salaris exposs sur une priode longue(suprieure 5 ans) prsentent un risque plus faible que ceux exposs sur une priode courte(comprise entre un mois et 5 ans). Mme si les salaris exposs au phnol sont exposs dautres substances chimiques, le phnol prsente une relation plus forte que les autressubstances.

tudes chez lanimal

Chez la souris, une tude de cancrognse par voie orale a t mene chez 50 mles et50 femelles exposs au phnol (avec des impurets) par leau de boisson des doses de0, 2 500 et 5 000 mg/L pendant 103 semaines et sacrifis entre une et trois semaines aprs la

fin de lexposition (NTP, 1980). Pendant toute la dure de lexposition, une diminutionpondrale dose-dpendante est observe chez les deux sexes. Conjointement une diminutionde la consommation de leau de boisson est rapporte. Aucune incidence de tumeur nestmise en vidence chez les deux sexes.

Dans une tude similaire pratique chez le rat pour un protocole dexposition rigoureusementidentique, une rduction pondrale et de la consommation deau de boisson sont galementrapportes, mais celles-ci surviennent aprs 20 semaines dexposition (NTP, 1980). Uneaugmentation de lincidence des phochromocytomes du tissu mdullaire de la glandesurrnale, des leucmies des lymphomes et des carcinomes de la thyroide est rapporte chezles mles pour la dose la plus faible (2 500 mg/L).

Caractre gnotoxique :

Le phnol est class mutagne catgorie 3 (substance proccupante pour lhomme en raisondeffets mutagnes) par lUnion Europenne (JOCE, 2004).

3.3.3 Effets sur la reproduction et le dveloppement

tudes chez lhomme

Il nexiste pas ce jour de donnes relatives aux effets dune exposition au phnol seul surles fonctions de reproduction et le dveloppement ftal chez lhomme.

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PHNOLtudes chez lanimal

La premire tude de reproduction a consist en lexposition de rats des doses de 100 12 000 mg de phnol/L dans leau de boisson, ce qui correspond une dose journalire de10 1 200 mg de phnol /kg de poids corporel (Heller et Pursell, 1938). La croissance et lafcondit des rats ne sont pas modifies pour ceux exposs des doses comprises entre 100et 1 000 mg de phnol /L sur 5 gnrations, et pour ceux exposs des doses comprises entre3 000 et 5 000 mg/L sur 3 gnrations. Un retard de croissance est not chez les jeunes desrats exposs la dose de 7 000 mg/L. De nombreux dcs sont observs chez les jeunes desrats exposs la dose de 8 000 mg/L, suite un abandon de la mre. la dose de10 000 mg/L les jeunes meurent la naissance.

Au cours dune autre tude, le phnol a t administr dans leau de boisson aux doses de 0,200, 1 000 et 5 000 ppm (Ryan et al., 2000). Les animaux des gnrations P1 et F1 ont ttraits pendant 10 semaines avant laccouplement, et pendant les priodes daccouplement,de gestation et de lactation. Une diminution de la consommation deau et de nourriture estobserve chez les animaux des deux gnrations exposs 5 000 ppm. Aucune diminution descapacits daccouplement et de fertilit nest observe chez les deux gnrations, nidaltration de la cytologie vaginale ou des fonction de reproduction chez le mle.Louverture vaginale et la sparation prputiale sont retardes chez les animaux exposs 5 000 ppm, et sont considres comme secondaires la rduction de poids rapporte chez lesanimaux de la gnration F1. Le nombre de porte vivantes est diminu chez les animaux desdeux gnrations exposes 5 000 ppm. Les poids absolus de lutrus et de la prostate sontdiminus chez les animaux de la gnration F1 exposs, quelle que soit la dose. Ceci nestassoci aucune pathologie ou diminution des performances de reproduction. De cettetude, un NOAEL de 1 000 ppm est dfini pour les effets sur la fonction de reproduction chezle rat expos au phnol par leau de boisson.

Jones-Price et al., (1983a) ont valu linfluence de lexposition au phnol sur ledveloppement ftal dans le cadre du National Toxicology Program (NTP). Les rates ontt exposes par gavage des doses de 0, 30, 60 ou 120 mg/kg/j du 6e au 15e jour de lagestation. Dans cette tude, les diffrents paramtres observs concernent la mre, lareproduction, le dveloppement ftal jusqu lobservation clinique des nouveaux-ns. Seuleune altration du poids corporel moyen par porte a t observe pour une exposition ladose la plus leve (120 mg/kg/j).

Une tude similaire a t ralise dans le mme cadre chez des souris exposes au phnol pargavage des doses de 0, 70, 140, ou 280 mg/kg /j du 6e au 15e jour de la gestation (Jones-Price et al., 1983b). Une toxicit maternelle est rapporte pour lexposition la dose la plusleve (280 mg/kg /j) ; elle correspond une augmentation de la mortalit, destremblements et une ataxie, une diminution pondrale chez la mre ainsi qu une rductionde laccroissement pondral et une lgre diminution pondrale hpatique chez les mres.

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PHNOLUne diminution du taux de gestation est rapporte, mais il ny a pas de diminution de la tailledes portes, daugmentation de la mortalit prnatale ni dincidence de malformationsexcept une absence de fermeture des fentes palatines qui est une malformation frquentechez ces souris lorsque les mres ont t soumises un stress. Une lgre diminutionpondrale des ftus est rapporte chez les jeunes ns des mres exposes la dose la plusleve (280 mg/kg /j).

Lexposition de rats femelles aux doses de 0, 100, 333, 667 ou 1 000 mg de phnol/kg depoids corporel le 11me jour de la gestation ninduit pas daltration du dveloppement ftaljusquau 6me jour aprs la naissance pour les doses de 100 et 333 mg de phnol/kg de poidscorporel (Kavlock, 1990). En revanche, des paralysies des membres postrieurs sont observespour les nouveaux-ns des rates exposes aux doses de 667 et 1 000 mg de phnol/kg de poidscorporel.

Une tude sur le dveloppement ftal (Argus Research Laboratories, 1997) a t ralise surdes rats Sprague-Dawley femelles (25/lot) exposs par gavage entre le 6e et 15e jour de lagestation. Le phnol est administr 3 fois par jour pour une doses quotidienne totale de 0,60, 120 et 360 mg/kg/j. Une diminution statistiquement significative du poids corporel desmres (8 %) ainsi que de la prise de poids (38 %) est rapporte pour la dose de 360 mg/kg/j.

Une diminution statistiquement significative de la prise de poids (11 %) est galementobserve pour une exposition la dose de 120 mg/kg/j. Chez les ftus, une diminutionstatistiquement significative du poids corporel (5-7 %) est mesure pour la dose de360 mg/kg/j. A cette dose, une diminution statistiquement signifcative des sitesdossification des mtatarses est rapporte, mais cette observation na pas de significationbiologique. Une ossification incomplte ou absente des ctes est galement observe maiscette diminution nest pas statistiquement significative. Enfin, la relation entre lexpositionau phnol et le nombre de porte prsentant des anomalies nest pas clairement tablie(relation dose-effet non statistiquement signficative).

3.4 Valeurs toxicologiques de rfrence

Une Valeur Toxicologique de Rfrence (VTR) est un indice qui est tabli partir de larelation entre une dose externe d'exposition une substance dangereuse et la survenue d'uneffet nfaste. Les valeurs toxicologiques de rfrence proviennent de diffrents organismesdont la notorit internationale est variable.

L'INERIS prsente en premire approche les VTR publies par l'ATSDR, l'US EPA et l'OMS. Enseconde approche, les VTR publies par d'autres organismes, notamment Sant Canada, leRIVM et l'OEHHA, peuvent tre retenues pour la discussion si des valeurs existent.

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PHNOL3.4.1 Valeurs toxicologiques de rfrence de l'ATSDR, l'US EPA et l'OMS

Valeurs toxicologiques de rfrence pour des effets avec seuil

Substances

chimiques

Source Voie

dexposition

Facteur

dincertitude

Valeur de

rfrence

Anne de rvision

Phnol US EPA Orale 300 RfD = 0,3 mg/kg/j 2002

Valeurs toxicologiques de rfrence pour des effets sans seuil

Non disponibles.

Justification scientifique des valeurs toxicologiques de rfrence

LUS EPA (IRIS) a tabli un RfD de 0,3 mg/kg/j pour une exposition chronique par voieorale (2002).

Cette valeur a t tablie partir d'une tude exprimentale non publie chez le rat (ArgusResearch Laboratories, 1997). Des femelles gestantes ont t exposes au phnol par gavageentre le 6me et le 15me jour de gestation, des doses de 0, 60, 120 ou 360 mg phnol/kg/j(rparties en 3 gavages/j). Un NOAEL de 60 mg/kg/j a t retenu pour les effets sur lesfemelles, bas sur une lgre diminution pondrale 120 mg/kg/j, et un NOAEL de120 mg/kg/j a t tabli pour les effets sur les ftus, bas sur une diminution du poidscorporel et une ossification retarde 360 mg/kg/j. partir du NOAEL maternel, une doserepre ("benchmark dose") de 93 mg/kg/j a t calcule l'aide d'un modle polynomial. LaRfD est base sur cette dose repre qui, la diffrence du NOAEL, n'est pas rapporte une

dose exprimentale.Facteurs d'incertitude : un facteur 10 est appliqu pour l'extrapolation des donnes animalesvers l'homme, un facteur 10 pour la variabilit au sein de la population humaine et un facteur3 pour l'incertitude sur la pertinence des effets biologiques observs.

Calcul : 93 mg/kg/j x 1/300 = 0,31 mg/kg/j.

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PHNOL3.4.2 Valeurs toxicologiques de rfrence de Sant Canada, du RIVM et de l'OEHHA

Valeurs toxicologiques de rfrence pour des effets avec seuil

Substances

chimiques

Source Voie

dexposition

Facteur

dincertitude

Valeur de rfrence Anne de

rvisionSant Canada Orale 100 DJA = 0,12 mg/kg/j 2000

Inhalation 1 000 pTCA = 2.10-2 mg/m3 2001RIVM

Orale 1 000 TDI = 4.10-2 mg/kg/j 2001Phnol

OEHHA Inhalation 100 REL = 0,2 mg/m3 2003

Valeurs toxicologiques de rfrence pour des effets sans seuil

Non disponibles.

Justification scientifique des valeurs toxicologiques de rfrence

Sant Canada a tabli une DJA de 0,12 mg/kg/j pour une exposition chronique par voieorale (2000).

Cette valeur a t tablie partir d'une tude exprimentale de gavage chez le rat femelle,expos 0, 4, 12, 40 ou 120 mg phnol/kg/j (vhicule aqueux) durant 14 jours (Berman etal., 1995). Aucun effet histologique ou neurocomportemental n'a t observ chez les8 animaux exposs 12 mg/kg/j, except une ncrose du thymus pour un animal. A40 mg/kg/j, des effets rnaux (dgnrescence tubulaire), hpatiques (ncrose) et thymiques

(ncrose) ont t nots. La dose de 12 mg/kg/j est considre comme un NOAEL pour leseffets rnaux.

Facteurs d'incertitude : un facteur 10 est appliqu pour l'extrapolation des donnes animalesvers l'homme et un facteur 10 pour la variabilit au sein de la population humaine.

Calcul : 12 mg/kg/j x 1/100 = 0,12 mg/kg/j.

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PHNOLLe RIVM propose une TCA provisoire (pTCA) de 2.10-2 mg/m3 pour une expositionchronique par inhalation (Baars et al., 2001).

Cette valeur a t calcule partir d'un NOAEC de 20 mg/m3 (5 ppm) pour les effetshpatiques, pulmonaires, rnaux et cardiovasculaires, dtermin lors d'une tude parinhalation de 90 jours chez diverses espces (singes, rats, souris) (Sandage, 1961, cit dansATSDR, 1998). Cette valeur est provisoire en raison du peu de donnes toxicologiquesconcernant les effets par inhalation du phnol.

Facteurs d'incertitude : un facteur 10 est appliqu pour l'extrapolation des donnes animalesvers l'homme, un facteur 10 pour la variabilit au sein de la population humaine et un facteur10 pour l'extrapolation de donnes de toxicit subchronique une exposition vie entire.

Calcul : 20 mg/m3 x 1/1 000 = 2.10-2 mg/m3

Selon le RIVM, la fiabilit de cette valeur est basse.

Le RIVM propose une TDI (pTCA) de 4.10-2 mg/kg/j pour une exposition chronique par voieorale (Baars et al., 2001).

Cette valeur a t tablie partir d'une tude chez des rats femelles exposs au phnol entreles jours 6 et 19 de la gestation, et pour laquelle une diminution du nombre de ftus a tobserve 53 mg/kg/j (LOAEL) mais pas 40 mg/kg/j (NOAEL) (Narotsky et Kavlock, 1995).

Facteurs d'incertitude : un facteur 10 est appliqu pour l'extrapolation des donnes animalesvers l'homme, un facteur 10 pour la variabilit au sein de la population humaine, un facteur 3pour l'extrapolation de donnes de toxicit subchronique une exposition vie entire (le RIVMn'a pas retenu un facteur de 10 en raison de l'limination rapide du phnol ingr) et unfacteur 3 en raison du peu de donnes toxicologiques disponibles concernant les effets parvoie orale du phnol (arrondi 1 000).

Calcul : 40 mg/kg/j x 1/1 000 = 4.10-2 mg/kg/j.

Selon le RIVM, la fiabilit de cette valeur est leve.

L'OEHHA propose un REL de 0,2 mg/m3 pour une exposition chronique par inhalation(2003).

Cette valeur a t tablie partir de la mme tude que celle retenue par le RIVM pour sapTCA, et pour laquelle un NOAEC de 20 mg/m3 (5 ppm) pour les effets hpatiques,pulmonaires, rnaux et cardiovasculaires, a t dtermin pour une exposition par inhalationde 90 jours chez diverses espces (singes, rats, souris) (Sandage, 1961). La dose de 20 mg/m3

(5 ppm) tait la seule teste mais une autre tude chez le rat a montr que des effetshpatiques et nerveux se produisaient aprs exposition 26 ppm durant 15 jours (Dalin etKristofferson, 1974).

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PHNOLFacteurs d'incertitude : un facteur 3 est appliqu pour l'extrapolation des donnes animalesvers l'homme, un facteur 10 pour la variabilit au sein de la population humaine et un facteur3 pour l'extrapolation de donnes de toxicit subchronique une exposition vie entire(arrondi 100).

Calcul : 20 mg/m3 x 1/100 = 0,2 mg/m3

4. DONNES COTOXICOLOGIQUES

L'objectif de ce document est d'estimer les effets long terme sur la faune et la flore, lesrsultats ncessaires cette valuation sont prsents. Lorsqu'un nombre suffisant dersultats d'cotoxicit chronique est disponible, les rsultats d'cotoxicit aigu ne sont pasfournis. Lorsque l'cotoxicit chronique nest pas suffisamment connue, les rsultatsd'cotoxicit aigu sont prsents et peuvent servir de base pour l'extrapolation des effets long terme.

Le phnol est en cours d'valuation par la Commission europenne dans le cadre duRglement 793/93. Les donnes prsentes ci dessous sont issues de Commission europenne(CE, 2002). En effet nous souhaitons rester cohrents avec les dcisions prises au sein de

l'Union europenne.

4.1 Paramtres dcotoxicit aigu


Espce Critre deffet Valeur (mg/L) RfrenceAlgues Selenastrum capricornutum EC50 (96 h)

e 61,1 St-Laurent et al., 1992

Selenastrum capricornutum EC50 (120 h)e 67 Cowgill et al., 1989

Selenastrum capricornutum EC50 (96 h)e 150 Shigeoka et al., 1988

Selenastrum capricornutum EC50 (8 j)e 7,5 Beaubien et al., 1986

Selenastrum capricornutum IC50 (14 j)e 175 Gaur, 1988

Skeletomena costatum EC50 (120 h)e 49,6 Cowgill et al., 1989

Chlorella vulgaris EC50 (96 h)e 370 Shigeoka et al., 1988

Lemna minor EC50 (7 j)e 171 Cowgill et al., 1991a

Crustacs Daphnia magna EC50 (24 h)d,e 12 Bringmann et Khn, 1982

Daphnia magna EC50 (48 h)d,e 12 LeBlanc, 1980

Daphnia magna EC50 (48 h)d,e 10 Khn et al., 1989

Daphnia magna EC50 (48 h)b,d 4,2 - 10,7 Lewis, 1983

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PHNOLDaphnia magna EC50 (48 h)

b,c 12,6 Holcombe et al., 1987

Daphnia magna EC50 (48 h) 13 Cowgill et Milazzo, 1991b

Ceriodaphnia dubia/affinis LC50 (48 h) 4,3 - 12,1 Cowgill et al., 1985

Ceriodaphnia dubia LC50 (48 h) 20 Cowgill et Milazzo, 1991b

Ceriodaphnia dubia LC50 (48 h)b 3,1 Oris et al., 1991

Asellus aquaticus LC50 (96 h)

b,c

180 Green et al., 1985Gammarus pulex LC50 (96 h)

b,c 69 Green et al., 1985

Artemia salina (marin) LC50 (48 h)d,e 56 Price et al., 1974

Baetis rhodani LC50 (96 h)b,c 15,5 Green et al., 1985

Palaemonetes pugio (marin) LC50 (96 h)d,e 5,8 Tatem et al., 1978

Brachinonus rubens LC50 (24 h) 600 Halbach et al., 1983

Poissons Oncorhynchus mykiss LC50 (48 h)a 5,4 - 9,8 Brown et al., 1967

Pimephales promelas LC50 (96 h)b 24 - 36 Ruesink et Smith, 1975

Rutilus rutilus LC50 (48 h)b,c 10 Solbe et al., 1985

Carassius auratus LC50 (96 h)d,e

44,5 Pickering et Henderson, 1966Lepomis macrochirus LC50 (96 h)

b,d 17 Holcombe et al., 1987

Pimephales promelas LC50 (96 h)b,c 24,9 - 67,5 De Graeve et al., 1980

Phoxinus phoxinus LC50 (96 h)b,c 9,5 Oksama et Kristofferson, 1979

Oncorhynchus mykiss LC50 (96 h)a,b 10,5 Holcombe et al., 1987

Oncorhynchus mykiss LC50 (96 h)b,c 9,7 Hodson et al., 1984

Oncorhynchus mykiss LC50 (96 h)a 5,02 McLeay, 1976

Lebistes reticulatus LC50 (96 h)a,b 47,5 Gupta et al., 1982

Oncorhynchus mykiss LC50 (96 h)b,c 8,9 DeGraeve et al., 1980

Leuciscus iduss LC50 (48 h)d,e 14 Juhnke et Ldemann, 1978

Brachydanio rerio LC50 (96 h)b,c 29 Fogels et Sprague, 1977

Jordanella floridae LC50 (96 h)b,c 36,3 Fogels et Sprague, 1977

Brachydanio rerio EC50 (48 h) 7,9 - 41 Schulte et Nagel, 1994

Les essais prsents ci-dessus ont t raliss en conditions c) continu, d) statique ou a) semi-statique et sont exprims en b) concentration mesures ou e) en concentration nominale.

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PHNOL4.1.2 Organismes terrestres

Espce Critre deffet Valeur (mg/L) RfrenceInvertbrs Eisenia fetida LC50 (14 j) 136 mg/kg poids sec Neuhauser et al., 1985-1986

Plantes Lactuca sativa EC50 (14 j)a 149 - 408 mg/kg poids secb Hulzebos et al., 1993

a) Concentration nominaleb) Ces valeurs ont t corriges pour un sol standard possdant une concentration en matires organiques de 3,4

%, mais le test s'est droul au dpart sur deux sols de caractristiques diffrentes (matire organique = 1,8 % et1,4 %).

4.2 Paramtres dcotoxicit chronique


Espce Critre deffet Valeur (g/L) RfrenceAlgues Selenastrum capricornutum IC10 (14 j) 93 000 Gaur, 1988

Skeletomena costatum NOEC (120 h) 13 000 Cowgill et al., 1989

Scenedesmus quadricauda NOEC (8 j) 7 500 Bringmann et Khn, 1978

Microcystis aeruginosa NOEC (8 j) 4 600 Bringmann et Khn, 1978

Lemna minor NOEC (7 j) 5 000 Cowgill et al., 1991a

Crustacs Daphnia magna EC10 (16 j) 460 Deneer et al., 1988

Ceriodaphnia dubia MATC (4 j) 1 770 Masters et al., 1991

Ceriodaphnia dubia NOEC (8 j) 840 Cowgill et Milazzo, 1991b

Daphnia magna NOEC (11 j) 500 Cowgill et Milazzo, 1991b

Poissons Oncorhynchus mykiss EC10 (22-30 j)a 2 -65 Birge et al., 1979

Oncorhynchus mykiss EC10 (27 j) 5 Black et al., 1982-1983

Oncorhynchus mykiss NOEC (58 j) a 100 DeGraeve et al., 1980

Pimephales promelas EC10 (9 j) 282 Black et al., 1982-1983Pimephales promelas NOEC (32 j)a 1 830 Holcombe et al., 1982

Cyprinus carpio MATC (60 j)b 110 - 130 Verma et al., 1981

Cirrhina mrigala MATC (60 j) 77 - 94 Verma et al., 1984

Amphibiens Ambystoma grazile EC10 (10 j) 14 Black et al., 1982-1983

Rana termporaria EC10 (9 j) 5 Black et al., 1982-1983

Xenopus laevis EC10 (6 j) 200 Black et al., 1982-1983

Rana pipiens EC10 5,2 Birge et al., 1980

Les essais prsents ci-dessus ont t raliss en condition a) continue ou b) semi-statique.

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PHNOL4.2.2 Organismes terrestres

Critre deffet Valeur Rfrence

Micro-organismes

NOEC > 100 mg/kg poids sec Maas et Auspurg, 1984

5. VALEURS SANITAIRES ET ENVIRONNEMENTALES

5.1 tiquetage Milieu de travail

France : Arrt du 20 avril 1994 relatif la dclaration, la classification, lemballage etltiquetage des substances chimiques complt jusqu la directive europenne 2004/73/CEde la Commission du 29 avril 2004 portant la 29 adaptation au progrs technique de ladirective 67/548/CEE.

Indication(s) de danger : T, C

Phrases de risque : R 23/24/25 - 34 - 48/20/21/22 68

Conseils de prudence : S 1/2 - 24/25 - 26 - 28 - 36/37/39 45

Limites de concentration :

C 10 % T ; R 23/24/25-48/20/21/22-34-68

3 % C < 10 % C ; Xn ; R 20/21/22-34-68

1 % C < 3 % Xn ; R 36/38-68

5.2 Nomenclature Installations classes (IC)

France : Dcret n53-578 du 20 mai 1953 modifi relatif la nomenclature des installationsclasses pour la protection de lenvironnement mise jour par le Ministre de lcologie et

du dveloppement durable Nomenclature des installations classes pour la protection delenvironnement (2002).

La liste des rubriques mentionnes est indicative et ne se veut pas exhaustive.

Rubriques : 1130 1131 - 1155

5.3 Valeurs utilises en milieu de travail FranceNotes documentaires INRS ND 2098 (2004) "Valeurs limites d'exposition professionnelle auxagents chimiques en France" et ND 2190-191-03 "Indices biologiques d'exposition".

Air : VME : 19 mg/m3 (5 ppm)

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PHNOL Indices biologiques dexposition : 250 mg/g de cratinine dans les urines pour un

prlvement en fin de poste

5.4 Valeurs utilises pour la population gnrale

5.4.1 Qualit des eaux de consommation

France : Dcret n 2001 1220 du 20 dcembre 2001 relatif aux eaux destines la

consommation humaine lexclusion des eaux minrales naturelles.Non concern.

UE : Directive 98/83/CE du Conseil du 3 novembre 1998 relative la qualit des eauxdestines la consommation humaine (CE, 1998).

Non concern.

OMS : Directives de qualit pour leau de boisson (2004)

Non concern.

5.4.2 Qualit de lair

OMS : Directives de qualit pour lair (2000).Non concern.

5.4.3 Valeurs moyennes dans les milieux biologiques

Milieux Biologiques Valeurs de rfrence

Sang

Urine

Cheveux

Placenta

Non disponible

Entre 0,5 et 81,5 mg/L

Non disponible

Non disponible

5.5 Concentrations sans effet prvisible pour l'environnement (PNEC).Propositions de l'INERIS

5.5.1 Compartiment aquatique

Des tests long-terme avec des espces de 3 niveaux trophiques sont disponibles pour lephnol. Les plus sensibles sont les poissons.

Les rsultats des tests raliss par Birge et al., (1979, 1980) sur plusieurs substances sonttoujours plus faibles que les tests raliss par d'autres auteurs. Aucune explication n'a pu tredonne. Nanmoins, il a t dcid par les tats membres de l'Union Europenne que ces

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PHNOLdonnes ne seraient pas utilises pour driver la PNEC pour le compartiment aquatique sid'autres rsultats valides sont disponibles.

Sans tenir compte des rsultats de Birge et al., (1979, 1980), la NOEC la plus basse a ttrouve par Verma et al., (1984) sur Cirrhina mrigala. Ces rsultats sont cohrents avec ceuxtrouvs sur Cyprinus carpio et Onchorhynchus mykiss par DeGraeve et al., (1980) Une maximal acceptable toxicant concentration (MATC) comprise entre 77 et 94 g/L a tenregistre. Une NOEC de 77 g/L peut tre drive de ce test. Pour le calcul de la PNECEAU,un facteur dextrapolation de 10 est appliqu.

D'o :

PNECEAU = 7,7 g/L

5.5.2 Compartiment sdimentaire

Pour les sdiments, il n'existe pas suffisamment de donnes montrant la prsence de phnoldans ces derniers. Par ailleurs, compte tenu des proprits physico chimiques du phnol il y apeu de chances que celui ci s'accumule dans les sdiments. Cependant, on peut tout de mmeestimer une PNECSED laide de la mthode du coefficient de partage.

PNECSED = (KSED-EAU/RHOSED) PNECEAU 1 000

RHOSED : densit des sdiments (humides) (valeur par dfaut : 1 300 kg.m-3)

KSED-EAU : coefficient de partage entre les sdiments et leau (2,875 m3.m-3)

Do :

PNECSED = 17 g/kg sdiment humide = 44,2 g/kg sdiment sec

5.5.3 Compartiment terrestre

Pour dterminer la PNECSOL, seuls des tests aigus sont disponibles, c'est pourquoi un facteurdextrapolation de 1 000 doit tre utilis sur la plus basse des valeurs :

PNECSOL = 136 g/kg sol sec

6. MTHODES DE DTECTION ET DE QUANTIFICATION DANSL'ENVIRONNEMENT

6.1 Familles de substancesPhnol.

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PHNOL6.2 Principes gnraux

6.2.1 Eau

Prlvement

Prlever les chantillons dans des flacons en verre brun paulement conique de 100 mL 1 000 mL ; ajouter pralablement 2 mL dacide sulfurique par chantillon deau de 1 000 mL.

Remplir compltement les flacons avec lchantillon deau. Vrifier que le pH est bieninfrieur 2, sinon lajuster. Conserver les flacons 4 C.

Si lon suspecte la prsence dagents oxydants, et particulirement la prsence de chlorelibre, ajouter du sulfite de sodium. Les chantillons doivent tre traits dans la semaine et sipossible dans les 48 heures.

Dans le cas deffluents aqueux des raffineries de ptrole, il existe la norme NF T 90-201(1979) spcifique lchantillonnage de ce type deau. Dans tous les cas, on ajoute du sulfatede cuivre en solution ainsi que de lacide phosphorique pour abaisser le pH. Lchantillon estconserv 24 heures maximum labri de la lumire et 4 C.

Extraction

Mthode par enrichissement par extraction (ISO 8165-1)

Extraction de leau par de lther thylique. Lther recueilli est extrait en ampoule dcanter par une solution dhydroxyde de sodium. La phase thre est jete, la phaseaqueuse alcaline est recueillie et on y ajoute de lacide sulfurique. Cette solution aqueuse estalors extraite de nouveau avec de lther thylique. La phase thre est recueillie dans unballon bouch, puis concentre par distillation isotherme temprature ambiante. Lextraitrsiduel est rcupr par du dioxane puis analyse.

Mthode par drivatisation (ISO/DIS 8165-2)

Lchantillon deau est purifi en milieu alcalin et extrait par de lhexane. Lextraitorganique est immdiatement driv par le chlorure de pentafluorobenzoyle en milieu acide.La phase organique rcupre aprs raction est neutralise par une solution dhydroxyde desodium puis filtre et analyse.

Dans le cas deffluents aqueux des raffineries de ptrole

Pour les teneurs en phnol suprieures 1 mg/L :

Lchantillon deau est distill pour le purifier. Le distillat recueilli est ajust pH 10 puis ony ajoute de lamino-4-antipyrine en prsence de ferricyanure de potassium. La coloration sedveloppe en 5 min. La solution est analyse par spectrophotomtrie.

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PHNOLPour les teneurs en phnol infrieures 1 mg/L :

Le protocole est le mme que celui dcrit pour les teneurs leves, mais au terme delopration trois extractions successives par du chloroforme sont ralises. Lextraitorganique recueilli est analys par spectrophotomtrie.

Mthode EPA 3520

Extraction liquide-liquide pH acide par du dichloromthane.Dosage

Dans le cas de la norme ISO 8165-1, lextrait organique est analys par chromatographie enphase gazeuse avec dtection par ionisation de flamme (FID) dans le seul cas du phnol, sinonune dtection par capture dlectrons (ECD) peut tre envisage afin danalyser dans lemme temps les chlorophnols.

Dans le cas de la norme ISO 8165-2, lextrait organique est analys par chromatographie enphase gazeuse par capture dlectrons (ECD).

Dans les deux cas, lemploi de deux colonnes de polarits diffrentes (relies au mmeinjecteur par un diviseur) est recommand, afin dassurer les rsultats de manire qualitativeet quantitative.

Dans le cas deffluents aqueux des raffineries de ptrole

Pour les teneurs suprieures 1 mg/L, la solution est analyse par spectrophotomtrie 510 nm.

Pour les teneurs infrieures 1 mg/L, lextrait organique est analys par spectrophotomtrie 460 nm.

6.2.2 Air

Prlvement

Prlvement dynamique sur rsine XAD7 par lintermdiaire dune pompe de caractristiquesmtrologiques matrises.

Le dbit est rgl entre 0,01L/min et 0,1L/min.La rsine XAD7 est contenue dans un tube de 4 5 cm de long et 4 mm de diamtre interne.

Un tube de prlvement est constitu de deux zones :

la premire zone contient 100 mg de rsine, cest celle qui rencontre en premier legaz prlev,

la seconde zone contient 50 mg de rsine, elle est spare de la premire par de lalaine de verre et sert de sauvegarde en cas de saturation de la premire zone.

Le volume dair prlev peut varier de 1 24 L selon la teneur du milieu en phnol.

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PHNOLExtraction

Dsorption chimique de la rsine XAD7 contenue dans les tubes de prlvement, pour celachaque zone du tube est dsorbe par 2 mL de mthanol.

Dosage

Dosage par chromatographie liquide haute performance (HPLC) en phase inverse avecdtection UV 218 nm.

Dosage par chromatographie en phase gazeuse avec dtection par ionisation de flamme(CG/FID).

Il est noter que la mthode CG est moins sensible que la mthode HPLC pour le dosage duphnol non drivatis.

6.2.3 Sols

Prlvement

Les chantillons de sol sont prlevs selon la norme internationale ISO 10381-1 : leschantillons sont prlevs dans des flacons en verre de 0,5 1 L, leurs masses doivent tre

comprises entre 0,5 et 1 kg. Le stockage doit tre fait labri de la lumire et + 4 C.Extraction

Lchantillon de sol est extrait au soxhlet pendant 4 8 heures par un mlange cyclohexaneactone (1:1). Lextrait ainsi obtenu est ramen 10 mL par concentration au Kuderna-Danish. Les phnols sont extraits de la phase organique par une solution aqueuse alcaline. Ilssont ensuite transforms en mthylesters par lanhydride actique.

Mthode EPA3540 ou 3550 pour les sols humides.

Mthode EPA3580 pour les sols secs.

Dosage

Les esters mthyliques obtenus par drivatisation de phnols sont analyss parchromatographie en phase gazeuse avec dtection par ionisation de flamme (FID).

6.3 Principales mthodes

6.3.1 Prsentation des mthodes

A / ISO 8165-1 (1992) Qualit de leau Dosage des phnols monovalents slectionns Partie 1 : Mthode par chromatographie en phase gazeuse aprs enrichissement parextraction.

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PHNOLDomaine d'application

La partie de lISO 8165 prescrit une mthode permettant de dterminer les phnols dans unegamme de concentration allant de 0,1 g/L 1 mg/L. La gamme de concentration dpend dela nature des phnols dterminer et de la mthode chromatographique en phase gazeuse.

Principe

Lchantillon deau non filtr est extrait lther thylique, puis les composs phnoliquessont extraits dans des conditions de pH dfinies. Le phnol est dos par chromatographie enphase gazeuse avec dtection par ionisation de flamme (FID).

Interfrences

Lther thylique est stabilis avec du di-2,6-(ter-butyl) phnol ou du di-2,6-(ter-butyl)mthyl 4-phnol, et doit tre purifi avant utilisation. Les agents tensio-actifs, lesmulsifiants ou les concentrations leves de solvants polaires tels que lactone, lemthanol, etc. affecteront lextraction. Les particules en suspension dans leau peuventgalement affecter lextraction. Une seconde phase liquide dans lchantillon deau (parexemple composs dhuile minrale, hydrocarbures chlors hautement volatils, graisse etcires mulsifies) gne le traitement pralable et lextraction. Dans ce cas, seule la phase

aqueuse sera examine, et le volume de la phase non aqueuse sera consign avec lesrsultats.

B / ISO/DIS 8165-2 (1997) Qualit de leau Dosage des phnols monovalentsslectionns Partie 2 : Mthode par chromatographie en phase gazeuse aprsdrivatisation par le chlorure de pentafluorobenzoyle.

Domaine d'application

La prsente norme internationale dcrit une mthode de dtermination des phnols parchromatographie en phase gazeuse aprs drivation par le chlorure de pentafluorobenzoyle

(PFBC). Elle peut tre applique leau potable, aux eaux souterraines et eaux de surfacespeu contamines.

Principe

Cette mthode permet datteindre des seuils de dtection infrieurs ceux des mthodes parextraction. Le domaine de concentration vis est suprieur ou gal 0,1 g/L.

Interfrences

Les agents de surface, les mulsifiants ou les solvants polaires en concentrations plus levespeuvent affecter ltape de drivatisation par extraction. Les particules en suspension dansleau peuvent galement crer des interfrences et faire baisser le taux de rcupration. Laprsence de deux phases liquides dans lchantillon deau (par exemple composs dhuile

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PHNOLminrale, hydrocarbures chlors hautement volatils, graisse et cires smulsifies) gnelchantillonnage ainsi que la prparation et lenrichissement de lchantillon. Dans ce casseule la phase aqueuse sera examine et le volume de la phase non aqueuse sera consignavec les rsultats.

C / NFT 90-204 (1979) - Effluents aqueux des raffineries de ptrole.

Domaine dapplication

La norme a pour objet de dcrire deux mthodes de dosage des phnols dans les effluents deraffinerie de ptrole. La mthode A est recommande pour des teneurs suprieures 1 mg/Ltandis que la mthode B sapplique aux teneurs infrieures 1 mg/L.

Principe

Ces mthodes dosent les phnols dans lesquels la position para nest pas bloque par unradical alkyl, aryl, nitro, benzoyl, nitroso ou carbonyl. En effet, les phnols substitus enposition para ne donnent gnralement pas de coloration avec lamino-4-antipyrine.

Interfrences

Des interfrences peuvent tre occasionnes par la prsence de sulfures ou dionsmtalliques.

D /Projet de norme ISO/TC 190 (1996) Qualit du sol Dtermination des phnolsmonovalents dans le sol par drivatisation et chromatographie en phase gazeuse.


Ce projet de norme prvoit de doser les phnols monovalents et les chlorophnols dans le sol.

Cette mthode est applicable tous les types de sol.

Principe

Les phnols sont extraits par un mlange de solvants appropri puis drivs en estersmthyliques. Lanalyse est faite par chromatographie en phase gazeuse avec dtection parionisation de flamme (FID).

La limite de quantification est de 0,20 1,00 mg/kg.

Interfrences

Il ny a pas dinterfrence particulire signale dans ce projet de norme internationale.

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PHNOLE / Mthode EPA 8041 (1996) Phenols by gas chromatography.


Cette mthode dcrit une procdure danalyse des phnols, soit avec une colonne, soit avecdeux colonnes de polarit diffrentes et deux dtecteurs.

Les phnols peuvent tre doss en chromatographie en phase gazeuse avec dtection parionisation de flamme (CG/FID) sans tre drivs, cependant la sensibilit est moindre.

Principe

Deux procdures de drivation des phnols lune par le diazomthane, lautre par lepentafluorobromobenzne (PFBBr) sont galement dcrites.

Dans le cas de la drivation par le diazomthane, le driv est analys par CG/FID. Dans lecas de la drivatisation par le PFBBr, lanalyse du driv est faite par CG/ECD.

Interfrences

Il nexiste pas dinterfrence particulire dans aucune des mthodes concernant lanalyse duphnol. Cest la mthode sans drivatisation qui prsente le moins dinterfrence, mais qui

reste galement la moins sensible.

F / OSHA Mthode 32 Phenols and cresol.


Cette mthode permet de doser le phnol dans lair. Le seuil de dtection de cette mthodeest de 0,97 g de phnol par chantillon (0,041 mg/m3).

Principe

Le prlvement se ralise sur rsine XAD7 (100 mg/50 mg). Le phnol est dsorbchimiquement. Lextrait est analys par HPLC en phase inverse.

Interfrences

Il ny a pas dinterfrences connues relatives au prlvement et lanalyse du phnol, enrevanche il est noter que les isomres du crsol ne sont pas rsolus en HPLC en phaseinverse. Une rsolution complte est obtenue en HPLC en phase normale. La chromatographieen phase gazeuse avec dtection par ionisation de flamme peut tre un bon compromis maisreste moins sensible.

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PHNOL

G / NIOSH Mthode 2546 Cresol (all isomers) and Phenol.


Cette mthode permet de prlever et de doser les crsols et le phnol prsents dans lair.Elle est sensiblement identique la mthode OSHA 32, hormis la technique danalyse.

Principe

La mthode privilgie la chromatographie en phase gazeuse avec dtection par ionisation deflamme (CG/FID).

Interfrences

Il nexiste pas dinterfrence remarquable.

6.3.2 Autres mthodes

Aucune.

6.3.3 Tableau de synthse

Air Eaux SolsPrlvement et pr-traitement F, G A, B, C, E D, E

Extraction F, G A, B, C, E D, E

Dosage F, G A, B, C, E D, E

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PHNOL

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