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Chlorobenzène (108-90-7)
Informations générales
Dernière vérification le 18/12/2025
Identification
Numero CAS
108-90-7
Nom scientifique (FR)
Chlorobenzène
Nom scientifique (EN)
Autres dénominations scientifiques (Autre langues)
Code EC
203-628-5
Code SANDRE
1467
Numéro CIPAC
-
Formule chimique brute
\(\ce{ C6H5Cl }\)
Code InChlKey
Code SMILES
c(cccc1)(c1)Cl
Classification CLP
Type de classification
Harmonisée
ATP insertion
CLP00/ATP09
Description de la classification
Classification harmonisée selon réglement 1272/2008 ou CLP
| Mention du danger - Code | H226 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Liquide et vapeurs inflammables |
| Classe(s) de dangers | Liquides inflammables |
| Libellé UE du danger | - |
| Limites de concentration spécifique | - |
| Facteur M | - |
| Estimation de toxicité aigüe | - |
| Mention du danger - Code | H315 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Provoque une irritation cutanée |
| Classe(s) de dangers | Corrosion / Irritation cutanée |
| Libellé UE du danger | - |
| Mention du danger - Code | H332 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Nocif par inhalation |
| Classe(s) de dangers | Toxicité aiguë |
| Libellé UE du danger | - |
| Limites de concentration spécifique | - |
| Facteur M | - |
| Estimation de toxicité aigüe | - |
| Mention du danger - Code | H411 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme |
| Classe(s) de dangers | Danger pour le milieu aquatique |
| Libellé UE du danger | - |
| Limites de concentration spécifique | - |
| Facteur M | - |
| Estimation de toxicité aigüe | - |
Physico-Chimie
Dernière vérification le 29/03/2024
Généralités
Poids moléculaire
112.56 g/mol
Tableau des paramètres
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Bibliographie
Comportement et devenir dans les milieux
Dernière vérification le 29/03/2024
Matrices
Atmosphère
FDTE/VTR Importer Dans l'atmosphère, le chlorobenzène est présent sous forme de vapeur.
Milieu eau douce
VGE/NQE Importer
Volatilisation :
D'après la valeur de la constante de Henry, le chlorobenzène peut être considéré comme volatile.
FDTE/VTR Importer Dans l'eau, la demi-vie mesurée a été établie à 17,5 heures dans l'eau distillée, et à 3,80 heures dans une eau de rivière (Mansour 1996). Lorsqu'il est relargué dans l'eau, le chlorobenzène est adsorbé sur les matières en suspension et les sédiments. Les demi-vies du chlorobenzène dans l'eau de surface (150 jours) et dans les sédiments de rivière (75 jours) ont été rapportées par Lee et Ryan (1979). Une demi-vie de 46,2 jours a été mesurée dans des sédiments estuariens. Après autoclavage des sédiments, la demi-vie s'établissait à 490 jours, ce qui suggère une influence déterminante des processus biologiques dans la dégradation du chlorobenzène. La volatilisation du chlorobenzène à partir des eaux de surface est considérée comme un processus important de transfert intercompartiments. Des calculs de modélisation sur eau de rivière ont permis de calculer des temps de demi-vie de l'ordre de 3 heures, alors que des calculs similaires effectués sur des eaux de lac fixent les temps de demi-vie aux alentours de 4 jours.
Milieu sédiment eau douce
VGE/NQE Importer
Adsorption :
La valeur de Koc du chorobenzène (224 L.kg-1) est faible. Le chlorobenzène n'a donc pas tendance à s'adsorber sur les sédiments ou les particules en suspension dans l'eau.
Milieu terrestre
FDTE/VTR Importer Dans le sol, la mobilité du chlorobenzène est modérée à élevée, les Koc ayant été établis entre 4,8 à 313,1 (HSDB, 2003; Walton et al., 1992).
Compte tenu de sa constante de Henry, sa volatilisation à partir de sols humides est probablement une voie de transfert privilégiée vers d'autres compartiments environnementaux.
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Persistance
Biodégradabilité
VGE/NQE Importer
Biodégradabilité :
Certains essais standards ont montré que la substance n'était pas facilement biodégradable, notamment :
- 15 % après 28 jours (méthode OCDE 301C)
- 27 % après 63 jours (méthode OCDE 301B)
- 0 % après 28 jours (méthode OCDE 301C)
D'autres essais ont démontré que le chlorobenzène est probablement dégradable de façon inhérente. (IUCLID, 1996 MITI, 1992 Rittman et al., 1980 ; Freitag et al., 1984)
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Dégradabilité abiotique
VGE/NQE Importer
Hydrolyse :
Le chlorobenzène ne subit probablement aucune hydrolyse en raison de l'absence de groupes fonctionnels hydrolysables. (Lyman et al., 1990)
Photolyse :
Pas d'information disponible.
FDTE/VTR Importer Dans l’atmosphère, le chlorobenzène est dégradé par réaction photochimique sous forme de radicaux hydroxylés. La demi-vie est de 21 jours (Atkinson, 1989). Parmi les radicaux formés, se trouve le monochlorobiphényle. Mansour (1996) a mis en évidence la formation de chlorophénols et de phénols comme sous-produit de la photolyse. Le chlorobenzène ne subit probablement aucune hydrolyse en raison de l'absence de groupes fonctionnels hydrolysables (Lyman et al., 1990).
Milieu eau douce
FDTE/VTR Importer La présence de matière organique dissoute dans l'eau interstitielle réduit de manière significative la quantité de chlorobenzène disponible pour la bioaccumulation (Knezovich et Harrison, 1988).
Milieu sédiment eau douce
FDTE/VTR Importer La biodégradation en milieu anaérobie a été mise en évidence dans des sédiments marins contaminés au chlorobenzène. La demi-vie correspondant a été établie à 46,2 jours (Masunaga et al., 1996). Certains essais standards ont montré que la substance n’était pas facilement biodégradable, notamment : - 15 % après 28 jours (méthode OCDE 301C) (IUCLID, 1996), - 27 % après 63 jours (méthode OCDE 301B) (IUCLID, 1996), - 0 % après 28 jours (méthode OCDE 301C) (CITI, 1992). D’autres essais ont démontré que le chlorobenzène est probablement dégradable de façon inhérente, notamment Rittmann et co-auteurs (1980) et Freitag et co-auteurs (1984).
Milieu terrestre
FDTE/VTR Importer La biodégradation du chlorobenzène dans les compartiments terrestres est variable. Certaines expériences ont montré une absence de minéralisation dans le sol après 8 mois. D'autres expériences menées à partir de consortium bactérien provenant de sols et d'eaux souterraines contaminés par des chlorobenzènes ont mis en évidence des demi-vies de biodégradation de 540 jours, 240 à 281 jours, et > 490 jours respectivement dans des sols sablo-argileux, graveleux, sableux. Le temps de minéralisation est considérablement réduit lors d'ajout de phosphate et d'ammonium dans les sols. De nombreux microorganismes, y compris les champignons, sont capables de dégrader, voire de minéraliser, les chlorobenzènes. Généralement, les produits directs de biodégradation sont le 2- et le 4-monochlorophénol (Haider et al., 1974 ; Ballschmitter et Scholz, 1980). La biodégradation microbienne est d'autant plus efficace que les consortiums sont acclimatés au chlorobenzène. Callahan et co-auteurs (1979) indiquent que la biodégradation du chlorobenzène est relativement lente, à moins qu'elle n'ait lieu en présence de microorganismes bénéficiant d'une source connexe de carbone.
Conclusion sur la persistance
FDTE/VTR Importer Compte tenu du potentiel de dégradation par photolyse et biodégradation, le chlorobenzène est relativement peu persistant dans l'environnement.
Bioaccumulation
Organismes aquatiques
FDTE/VTR Importer Les facteurs de bioconcentration dans les organismes aquatiques ont été calculés, et varient de 0,25 à 450 selon les espèces concernées. Chez la carpe, des BCF de 4,3 à 40, et de 3,9 à 23 ont été déterminés pour des concentrations aquatiques de 0,15 et 0,015 mg/L respectivement (CITI 1992).
Chez les larves d'insectes, Knezovich et Harrison (1988) ont calculé des BCF de 0,25 dans les sédiments, 11 dans les eaux interstitielles et 10 dans la colonne d'eau pour le chlorobenzène présent à l’équilibre. Lorsque les conditions d'équilibre n'étaient pas respectées, les BCF s'établissaient alors à 0,15, 310 et 5 respectivement.
Un BCF du chlorobenzène pour le vairon tête-de-boule a été établi à 450 par Veith et Kosian (1983).
Plusieurs résultats d'essais de bioaccumulation sont disponibles :
- Lepomis macrochirus : (14 jours) BCF = 41 (IUCLID, 1996),
- Pimephales promelas (28 jours) BCF = 447 (Veith et al., 1979),
- Cyprinus carpio (8 semaines) BCF = 3,9 - 40 (CITI, 1992).
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Organismes terrestres
FDTE/VTR Importer Aucune donnée fiable sur la présence de chlorobenzène dans les organismes terrestres animaux n'est disponible.
Pour les végétaux, le chlorobenzène a été détecté, mais non quantifié, dans les tissus de saxifrage (Saxifraga oppositofolia) le long de la côte de l'île Ellesmere dans l'arctique (France, 1997). Des échantillons de lichens prélevés à travers la province de l'Ontario (Canada) entre 1985 et 1987 contenaient du chlorobenzène (Muir et al., 1993). Aucune valeur fiable n'a cependant été rapportée.
Conclusion sur la bioaccumulation
VGE/NQE Importer
Bioaccumulation/ Biomagnification :
Les facteurs de bioconcentration dans les organismes aquatiques ont été calculés, et varient de 0.25 à 450 selon les espèces concernées.
Chez la carpe (Cyprinus carpio), des BCF de 4.3 à 40, et de
- 3.9à 23 ont été déterminés après 8 semaines pour des concentrations aquatiques de 0.15 et 0.015 mg.L-1 respectivement.
Plusieurs résultats d'essais de bioaccumulation chez le poisson sont disponibles :
- Lepomis macrochirus (14 jours) BCF = 41,
- Pimephales promelas (28 jours) BCF = 447,
Un BCF de 447 est utilisé dans la détermination des normes de qualité ce qui correspond à un BMF1 de 1 auquel s'ajoute pour les organismes marins un BMF2 de (MITI, 1992 IUCLID, 1996 Veith et al., 1979)
Bibliographie
Toxicologie
Dernière vérification le 30/06/2026
Introduction
L'ensemble des informations et des données toxicologiques provient de diverses monographies publiées par des organismes reconnus pour la qualité scientifique de leurs documents (OMS IPCS, 1991 ; ATSDR, 1990). Les références bibliographiques aux auteurs sont citées pour permettre un accès direct à l’information scientifique mais n’ont généralement pas fait l’objet d’un nouvel examen critique par les rédacteurs de la fiche.
Toxicocinétique
Chez l'homme
Absorption
La principale voie d’absorption est l’inhalation. Une étude réalisée chez deux salariés montre que 38 % et 45 % de la dose administrée par inhalation sont absorbés lors d’une exposition au chlorobenzène à 0,84 et 0,5 ppm respectivement (Ogata et Shimada, 1983). Lors de l’exposition par la voie orale, au moins 31 % de la dose administrée sont absorbés chez l’homme (Ogata et Shimada, 1983). L’absorption par voie cutanée est très faible (INRS, 1997 ; OMS IPCS, 1991).
Distribution
Le chlorobenzène se distribue essentiellement dans les tissus adipeux, où il se concentre, et en plus faible proportion dans le foie, les reins et les poumons (INRS, 1997).
Chez des volontaires sains exposés par inhalation à 10 ppm (46,8 mg.m-3) de chlorobenzène pendant 4 heures, l’état d’équilibre des concentrations sanguines en chlorobenzène est observé une heure après le début de l’exposition (Knecht et Woitowitz, 2000).
Le chlorobenzène peut passer dans le lait maternel (Pellizzari et al., 1982).
Métabolisme
Le chlorobenzène est majoritairement métabolisé par les cytochromes P450 hépatiques et dans une moindre mesure par les cytochromes rénaux et pulmonaires (OMS IPCS, 1991). Dans un premier temps, le chlorobenzène est alors métabolisé en 4-Chlorobenzène-1,2-Epoxyde. Puis, à partir de ce métabolite intermédiaire, trois voies de métabolisation sont possibles (figure 1) :
- L’époxyde est majoritairement métabolisé par une époxyde-hydrolase puis une déshydrogénase pour former du 4-chlorocatéchol. Le 4-chlorocatéchol subit enfin une sulfoconjugaison ou une glucuronoconjugaison.
- De façon plus mineure, l’époxyde sous l’action d’une glutathion S-transférase puis d’une peptidase et d’une acétylase est métabolisé en acide 4-chloro-phényl mercapturique.
- Enfin une dernière voie de métabolisation, minoritaire chez l’homme existe. L’époxyde subit un réarrangement spontané pour former du 4-chlorophénol qui est ensuite sulfoconjugué ou glucuronoconjugué.
La saturation des voies de glucuronoconjugaison peut jouer un rôle dans la manifestation des effets toxiques (ATSDR, 1990 ; INRS, 1997).
Après exposition par voie orale ou par inhalation, le chlorobenzène est essentiellement métabolisé en 4-chlorocatéchol et en plus faible proportion en acide p‑chlorophénylmercapturique et en 4-chlorophénol (Ogata et Shimada, 1983). Les 2-, 3‑chlorophénol et le 3-chlorocatéchol sont des métabolites mineurs (ATSDR, 1990 ; OMS IPCS, 1991).
Élimination
L’acide p-chlorophénylmercapturique, le 4-chlorocatéchol (essentiellement) et le 4‑chlorophénol sous forme conjuguée sont éliminés dans les urines lors d’une exposition par inhalation ou par voie orale (Ogata et Shimada, 1983). L’élimination urinaire est bi-phasique et les demi‑vies du 4-chlorocatéchol sont de 2,2 et de 17,3 heures pour chaque phase respectivement. Celles du 4-chlorophénol sont de 3 et 12,2 heures (INRS, 2009).
Le chlorobenzène est également exhalé sous forme inchangée lors d’exposition par inhalation (ATSDR, 1990 ; BUA, 1990).
Chez l'animal
Absorption
Lors de l’exposition par la voie orale au moins 18 % de la dose administrée (0,3 mmol/kg de chlorobenzène dans du polyéthylène glycol) sont absorbés chez le rat (Ogata et Shimada, 1983) et 22 % (0,5 g de chlorobenzène dans du chremophor EL administré 2 fois par jour pendant 4 jours) chez le lapin (Lindsay-Smith et al., 1972).
Distribution
Dans une étude chez des rats exposés à des concentrations de 100 à 700 ppm (468 à 3 276 mg.m-3) pendant 8 heures, le chlorobenzène se distribue préférentiellement vers les tissus adipeux notamment les graisses péri-rénales, mais il est également présent dans l’épididyme (Sullivan et al., 1983 ; Verschueren, 1983). La concentration dans les tissus adipeux augmente d’un facteur 8 à 10 lorsque la concentration est augmentée de 100 à 400 ppm (468 à 1 872 mg.m-3) mais ce phénomène est saturable avec un facteur 3 à 5 lorsque la concentration est augmentée de 400 à 700 ppm (1 872 à 3 276 mg.m-3). Cette augmentation est associée à une diminution de l’élimination, ce qui témoigne d’un stockage dans les graisses (Sullivan et al., 1983).
Métabolisme
Chez des rats, des souris et des lapins exposés par voie orale ou par voie intrapéritonéale, les deux principaux métabolites sont l’acide p-chlorophénylmercapturique et le 4-chlorocatéchol. Le chlorobenzène peut également être métabolisé en d’autres métabolites mineurs tels que le 4-chlorophénol, 2-chloroquinol, le 3-chlorocatéchol, l’acide o- et m-chlorophénylmercapturique (Lindsay-Smith et al., 1972 ; Ogata et Shimada, 1983).
Élimination
Lors d’une exposition unique par inhalation chez le rat, la proportion de chlorobenzène directement exhalé sous forme inchangée augmente de façon non linéaire avec la concentration d’exposition et la proportion métabolisée par le foie diminue (Sullivan et al., 1983). L’administration répétée de chlorobenzène à de fortes doses entraine une augmentation de l’excrétion de chlorobenzène sous forme inchangée via les poumons alors que la proportion d’acide p‑chlorophénylmercapturique excrété dans les urines diminue en faveur du 4-chlorocatéchol et du 4-chlorophénol sous forme conjugués (BUA, 1990).
L’acide p-chlorophénylmercapturique et le 4-chlorocatéchol sous forme conjugué sont également retrouvés dans les urines chez le rat exposé par voie orale à 0,3 mmol.kg-1 et chez le rat, la souris ou le lapin exposés par voie intra-péritonéale à 0,5 – 1 ou 2 mmol.kg-1 (Ogata et Shimada, 1983). Lors d’une exposition par voie intra-péritonéale chez les rats, 33 % de la dose administrée est excrétée dans les urines et le p-chlorophénol est le métabolite majeur. Les autres métabolites retrouvés sont le 4-chlorocatéchol, le o-chlorophénol et le m-chlorophénol (Oesch et al., 1973).
Autre
Modélisation pharmacocinétique basée sur la physiologie (PKPB)
Un modèle pharmacocinétique basé sur la physiologie (PKPB) a été développé afin d’évaluer l’absorption, la distribution, le métabolisme et l’élimination du chlorobenzène suite à une exposition par inhalation chez le rat (Thrall et al., 2004).
Un autre modèle PKPB permettant de relier l’exposition par inhalation chez des travailleurs à l’excrétion urinaire de 4-chlorocatéchol a été développé. Les simulations issues de ce modèle ont été comparées à des données mesurées et indiquent que ce modèle peut-être utilisé pour estimer les concentrations urinaires de 4-chlorocatéchol (Kumagai et Matsunaga, 1995).
L’estimation du transfert dans le lait maternel de plusieurs contaminants dont le chlorobenzène a été réalisée par modélisation PKPB. Les coefficients de partitions sang/air, lait/air, lait/sang et tissus/sang ont été établis. La quantité ingérée via le lait a été estimée à 0,229 mg pour un enfant allaité sur une période de 24 heures lorsque la mère est exposée par inhalation, à son lieu de travail, à une concentration de 10 ppm (46,8 mg.m-3) (Fisher et al., 1997). Les auteurs signalent que les données obtenues doivent être corrélées avec des valeurs réelles mesurées dans le lait maternel.
Mécanisme d’action
Le mécanisme d’action du chlorobenzène est très probablement lié à la formation d’un époxyde intermédiaire responsable de liaisons irréversibles avec des macromolécules des cellules hépatiques, rénales et pulmonaires. Par exemple, le 3,4-époxyde réagit facilement avec les macromolécules biologiques à fonction nucléophile. La détoxication des époxydes est assurée par sulfoconjugaison, glucuronoconjugaison ou par l’action de la glutathion transférase. Par conséquent, toute déplétion cellulaire en glutathion entrainerait une augmentation de la formation des liaisons aux macromolécules et inversement, l’adjonction d’un inhibiteur du système microsomal diminuerait la formation de ces liaisons (INRS, 2009 ; Reid, 1973 ; Reid et Krishna, 1973).
Synthèse
Chez l’homme, le chlorobenzène est absorbé par inhalation (40 %) et par voie orale (30 %). Le chlorobenzène se distribue essentiellement dans les tissus adipeux et en plus faible proportion dans le foie, les reins et les poumons. Il peut passer dans le lait maternel. Le chlorobenzène est majoritairement métabolisé par les cytochromes P450 hépatiques mais également rénaux et pulmonaires. Les principaux métabolites sont le 4-chlorocatéchol (essentiellement), l’acide p‑chlorophénylmercapturique et le 4-chlorophénol. Les métabolites sont éliminés dans les urines, quelle que soit la voie d’exposition. Le chlorobenzène peut également être exhalé sous forme inchangée lors d’une exposition par inhalation.
Chez l’animal, 20 % de la dose administrée par voie orale sont absorbés. Le chlorobenzène s’accumule préférentiellement dans les tissus adipeux, notamment dans les graisses péri-rénales. Il est retrouvé également dans l’épididyme. Les métabolites chez l’animal sont les mêmes que chez l’homme et l’élimination du chlorobenzène est semblable à celle observée chez l’homme.
Toxicité aiguë
Chez l'homme
Inhalation
Quatre volontaires ont été exposés à des concentrations de 60 ppm (276 mg.m‑3) pendant 3 heures le matin et 4 heures l’après-midi après une interruption d’une heure. Tous se sont plaints d’odeur désagréable et de somnolence. Trois ont ressenti des maux de tête et deux, des douleurs lancinantes dans les yeux. Enfin un s’est plaint d’un mal de gorge. Aucune modification de la pression artérielle n’a été observée (Ogata et al., 1991).
Dans une autre étude, huit volontaires ont été exposés à 10 ppm (46,8 mg.m-3) de chlorobenzène, 8 heures par jour, pendant 5 jours. Aucun effet n’a été observé (Knecht et Woitowitz, 2000).
Une légère irritation oculaire et de la muqueuse nasale a été constatée pour une exposition de 200 ppm (936 mg.m-3) (AIHAJ, 1964).
Voie orale
Des effets aigus réversibles sur le système nerveux central ont été décrits chez un enfant de 2 ans ayant ingéré 5 à 10 mL d’un produit de nettoyage contenant du chlorobenzène (Reich, 1934). Ils se manifestent par une abolition des réflexes, une perte de connaissance et des spasmes.
Des effets hépatiques ont été observés chez un homme de 40 ans ayant ingéré 140 mL d’une solution contenant 90 % de chlorobenzène suite à une tentative de suicide. Deux heures après l’ingestion, des signes de somnolence et des transaminases sériques élevées (ASAT et ALAT) ont été observés. Les biopsies hépatiques ont mis en évidence une nécrose centrolobulaire. Les auteurs estiment que la nécrose hépatique est directement liée à l’ingestion de chlorobenzène, toutefois, l’importante consommation d’alcool (200 g par jour) a participé à la sévérité des lésions (Babany et al., 1991).
Chez une femme de 56 ans, l’ingestion de 400 mL de chlorobenzène a induit : un coma, une cyanose, des difficultés respiratoires, une faiblesse musculaire, une diminution des réflexes, une augmentation de la concentration en acétone, en urobilinogène et en urobiline, et une hyperleucocytose. Ces effets sont réversibles après traitement (BUA, 1990).
Voie cutanée
Cinq individus exposés par voie cutanée à une solution de chlorobenzène (de pureté non définie) pendant une heure ont présenté des brûlures, une hyperémie et des érythèmes (BUA, 1990).
Synthèse
Chez l’homme, l’ingestion de chlorobenzène induit des effets réversibles sur le système nerveux central (somnolence, abolition des réflexes, coma), des effets hépatiques (augmentation des transaminases, nécrose centrolobulaire), des difficultés respiratoires et une faiblesse musculaire. Par inhalation, des céphalées, une somnolence, une irritation des yeux et des voies respiratoires sont rapportées. L’exposition par voie cutanée au chlorobenzène entraîne une irritation modérée qui se traduit par une hyperhémie ainsi que des érythèmes.
Chez l'animal
Inhalation
Une exposition de 2 heures à 4 300 ppm (20 124 mg.m-3) de chlorobenzène entraîne la mort de 100 % des souris (Rozenbaum et al., 1947). Chez le rat mâle et chez la souris femelle,
Les chats exposés à une concentration de 2 400 à 2 900 ppm (11 232 à 13 572 mg.m-3), ont présenté des tremblements et des convulsions après une heure d’exposition. Des hémorragies pulmonaires entrainant la mort ont été observées pour une exposition de 3 700 ppm (17 316 mg.m-3) pendant 7 heures. Enfin, chez les chats exposés à 8 000 ppm (37 440 mg.m-3) pendant 2 heures, une narcose est observée dès 30 minutes et la mort en fin d’exposition (Flury et Zernik, 1931).
L’exposition aiguë au chlorobenzène par inhalation induit des effets neurotoxiques. Chez le lapin, une exposition par inhalation à des concentrations supérieures ou égales à 1 090 ppm (5 100 mg.m-3) pendant 2 heures induit des spasmes musculaires suivis d’une narcose (Rozenbaum et al., 1947). Dans une étude explorant le potentiel neurotoxique du chlorobenzène, des rats mâles ont été exposés à 600 ppm (2 808 mg.m-3) pendant 4 heures. Une diminution significative de la durée d’extension des membres postérieurs (de 8 à 5 secondes) après stimulation électrique a été observée (Frantik et al., 1994).
Plusieurs études ont mis en évidence des effets irritants et narcotiques. Des rats ont été exposés à 2 990, 5 850 et 7 970 ppm (13 993, 27 378 et 37 300 mg.m-3) de chlorobenzène (5 animaux par concentration et par sexe) pendant 30 minutes. La période d’observation a été de 14 jours. Aucun mort n’a été observé quelle que soit la concentration. A 2 990 ppm, une légère irritation nasale et oculaire a été observée. Pour la plus forte concentration, la plupart des rats souffraient de narcose après 25 minutes d’exposition (UBTL, 1978).
Chez des souris, une exposition au chlorobenzène à une concentration de 4 796 mg.m-3 (1 026 ppm) induit une diminution de 50 % de la fréquence respiratoire ce qui témoigne d’une irritation respiratoire (de Ceaurriz et al., 1981). Dans d’autres études chez des souris, des RD50 (diminution de 50 % de la fréquence respiratoire) de 4 900 et 7 082 mg.m-3 (1 049 et 1 516 ppm) ont été déterminées (Muller et Greff, 1984 ; Williams et al., 1989).
Des rats femelles gestantes (10 animaux par concentration) ont été exposés à 0, 300, 1 000 et 3 000 ppm (1 404, 4 680, 14 040 mg.m-3), 6 heures par jour, pendant 10 jours. Les rats exposés à 3 000 ppm ont présenté une sévère irritation nasale et oculaire ainsi que des signes de narcose. Pour une exposition de 1 000 ppm, une diminution du poids corporel et de la consommation de nourriture, une augmentation du poids du foie et des reins ainsi qu’une réduction de taille du thymus ont été observés. Enfin, chez les rats exposés à 300 ppm, une légère diminution du poids corporel et une augmentation du poids du foie ont été observés (Hayes et al., 1981 ; John et al., 1984).
[1] Répétition automatique des mêmes gestes ou actes au cours de certaines affections du système nerveux
Voie orale
Lors de l'exposition par la voie orale, la mort survient 2 à 3 jours après une administration par gavage de 4 000 mg.kg-1 de chlorobenzène dans de l'huile de maïs chez le rat mâle et femelle ou de 1 000 mg.kg-1 chez la souris (Kluwe et Shimada, 1985 ; NTP, 1985).
Une exposition de 5 jours à 1 140 mg.kg-1.j-1 de chlorobenzène administré par gavage chez des rats mâles induit des modifications du métabolisme des porphyrines et une diminution du poids corporel (Rimington et Ziegler, 1963).
Une augmentation du poids du foie, des phospholipides hépatiques, des modifications de l’activité enzymatique ainsi qu’une diminution de l’activité des cytochromes P450 sont observées chez des rats exposés à 250 mg.kg-1.j-1 pendant 3 jours (Ariyoshi et al., 1975).
Chez des rats femelles exposés par voie orale à des doses de 0, 100, 200 et 300 mg.kg-1.j-1 dans de l’huile de maïs, du 6ème au 15ème jour de gestation (Sakraoui et al., 2008), une diminution significative du taux de glutathion hépatique est observée chez l’ensemble des lots traités au 12ème jour de gestation. Cette diminution s’accentue au 20ème jour de gestation et elle est associée à une dilatation des espaces portes accompagnée d’une vacuolisation des hépatocytes. Une augmentation significative du taux de GST (Glutathion-S-Transférase) a également été rapportée chez les rats exposés à 300 mg.kg-1.j-1.
Le tableau 1 reprend les différentes valeurs de toxicité aiguë. Les DL50 déterminées chez le rat et la souris sont comprises entre 1 427 et 3 400 mg.kg-1.j-1, entre 2 250 et 2 830 mg.kg-1.j-1 chez le lapin et de 5 060 mg.kg-1.j-1 chez le cobaye (BUA, 1990).
|
Espèce |
Sexe |
Dose (mg.kg-1) |
Référence |
|
Rat |
ND |
2 390 |
(Varshavskaya, 1967) |
|
Rat |
ND |
2 910 |
(Irisch, 1963) |
|
Rat |
M |
1 427 |
(Löser, 1982a) |
|
Rat |
F |
2 455 |
(Löser, 1982b) |
|
Rat |
M |
3 400 |
(Vecerek et al., 1976) |
|
Rat |
ND |
2 300 |
(Eitingon, 1975) |
|
Souris |
ND |
1 445 |
(Varshavskaya, 1967) |
|
Cobaye |
ND |
5 060 |
(Varshavskaya, 1967) |
|
Lapin |
ND |
2 250 |
(Varshavskaya, 1967) |
|
Lapin |
ND |
2 830 |
(Irisch, 1963) |
Tableau 1 : DL50 par voie orale (BUA, 1990)
ND : Non Déterminé, M : mâles, F : femelles
Voie cutanée
Chez des lapins mâles exposés par voie cutanée à 2 mL.kg-1 de chlorobenzène (2 212 mg.kg‑1) pendant 24 heures (patch occlusif), aucun décès n’a été observé (Kinkead et Leahy, 1987).
Les résultats de deux essais réalisés selon les lignes directrices de l’OCDE (404 et 405) chez le lapin montrent que le chlorobenzène est modérément irritant pour la peau et non irritant pour les yeux (Suberg, 1983).
Un test de sensibilisation réalisé chez des cobayes n’a montré aucun effet sensibilisant (BUA, 1990).
Synthèse
Chez l’animal, les CL50 pour une exposition de 6 heures sont comprises entre 8 222 et 13 870 mg.m-3 (1 888 et 2 968 ppm). L’inhalation de chlorobenzène provoque une atteinte du système nerveux central (narcose, tremblements, convulsions), des effets neuromusculaires (spasmes, contractions, hypotonie), une hémorragie pulmonaire et une irritation des voies respiratoires et des yeux. Les DL50 déterminées chez le rat et la souris sont comprises entre 1 427 et 3 400 mg.kg-1.j-1, entre 2 250 et 2 830 mg.kg-1.j-1 chez le lapin et de 5 060 mg.kg-1.j-1 chez le cobaye. Des effets hépatiques (modifications métaboliques, augmentation des phospholipides hépatiques) sont induits par une exposition par voie orale. Par contact cutané, le chlorobenzène est irritant et non sensibilisant.
Toxicité à doses répétées
Effets généraux
Chez l'homme
Inhalation
Le chlorobenzène induit des troubles du système nerveux central. Ces effets sont observés lors d'expositions intermittentes par inhalation pour des niveaux supérieurs à ceux des STEL (Short-Term Exposure Limit, soit 15 ppm (70 mg.m-3)) pendant une période qui pouvait aller jusqu’à 2 ans. Il s'agit de céphalées, de vertiges, d'une somnolence, d'une torpeur, d’hyperesthésie et de spasmes musculaires (Rozenbaum et al., 1947). Dans cette étude, aucune donnée histologique n’est disponible.
Chez un couple qui a été exposé pendant 6 ans à une colle contenant 70 % de chlorobenzène (les autres composants ne sont pas connus), des céphalées, des irritations des yeux et des voies respiratoires ont été rapportées (Girard et al., 1969).
Voie cutanée
Selon les travaux réalisés par le Shangaï Institute For Occupational Disease Prevention in the Chemical Industry entre 1970 et 1982, le chlorobenzène serait à l’origine de 26 des 1 951 cas de dermatoses survenues lors d’expositions professionnelles. Les effets observés sont essentiellement des dermatites eczématiformes, une pigmentation et des neuro-dermatites (Zong et Ma, 1985).
Synthèse
Chez l’homme, le chlorobenzène induit des troubles du système nerveux central (céphalées, vertiges, somnolence, hyperesthésie), des spasmes musculaires, des irritations oculaires et des voies respiratoires lors d’expositions intermittentes par inhalation. Par voie cutanée, il entraîne des dermatoses (pigmentation, dermatite eczématiformes).
Chez l'animal
Inhalation
Effets hépatiques:
Différentes études, réalisées aussi bien par inhalation que par ingestion chez le rat, la souris, le lapin ou le chien ont montré une diminution de l’accroissement du poids corporel et de la survie pour les doses les plus élevées, une toxicité hépatique et rénale se manifestant par une augmentation des enzymes hépatiques sériques, du poids du foie et des reins, des modifications histo-pathologiques et une nécrose (Irish, 1963 ; Knapp et al., 1971 ; Dilley, 1977 NTP, 1983).
Les lésions hépatiques identifiées correspondent à une congestion hépatique, observée chez les rats mâles et à un moindre degré chez les lapins mâles, pour des expositions par inhalation à des concentrations supérieures ou égales à 75 ppm pendant 24 semaines (Dilley, 1977). Des hémorragies localisées et des foyers de lymphocytes péri-vasculaires sont observés. Une diminution des niveaux sériques de la lactate déshydrogénase et de la transaminase glutamique-oxaloacétique a été constatée en fin de période de traitement.
Une hypertrophie hépatique associée à une augmentation du poids du foie chez le rat mâle a été rapportée lors d’expositions quotidiennes à des vapeurs de chlorobenzène comprises entre 150 et 450 ppm sur deux générations (Nair et al., 1987).
Une congestion rénale liée à l'exposition a été décrite chez le lapin par Dilley (1977). Dans cette étude, les animaux sont exposés par inhalation à des concentrations de chlorobenzène supérieures ou égales à 75 ppm pendant 24 semaines. Un groupe de lapins a présenté une congestion rénale au bout de 5 semaines d’exposition. Celle-ci est associée à des foyers de lymphocytes interstitiels.
Effets rénaux
Au cours de l’étude de Dilley (1977), déjà décrite précédemment, des lapins mâles et des rats mâles sont exposés à des concentrations de chlorobenzène supérieures ou égales à 75 ppm (351 mg.m-3) pendant 5, 11 et 24 semaines. A 75 ppm, les lapins ont présenté une congestion rénale au bout de 5 semaines d’exposition et les rats, une augmentation du poids du rein à 5 semaines après exposition ainsi qu’une dégénérescence des tubules rénaux et des lésions interstitielles après 11 semaines.
Chez des rats mâles exposés (6 heures par jour, 7 jours par semaine) à des vapeurs de chlorobenzène de 150 à 450 ppm (702 à 2 106 mg.m-3) sur deux générations, une dilation tubulaire associée à la présence d'éosinophiles, une néphrite interstitielle, une dégénérescence rénale et une régénération focalisée de l’épithélium ont été observés (Nair et al., 1987).
Effets hématologiques:
Le chlorobenzène induit des effets hématologiques. Ces effets correspondent à une augmentation du nombre de réticulocytes chez le rat lors d'une exposition par inhalation à des concentrations supérieures ou égales à 75 ppm pendant 24 semaines. Cependant les troubles ne sont pas retrouvés chez le lapin (Dilley, 1977). Une leucopénie discrète et une lymphocytose ont été observées chez la souris lors de l'exposition par inhalation à 100 mg/m3 (soit 21,4 ppm) de chlorobenzène pendant 3 mois (Zub, 1978).
Voie orale
Effets hépatiques:
Des effets hépatiques ont été décrits lors d'exposition chronique par la voie orale. Il s'agit d'une augmentation des enzymes hépatiques sériques, d’une modification du poids du foie, de dégénérescences des hépatocytes, des nécroses et des troubles du métabolisme des porphyrines.
Des souris et des rats mâles et femelles (10 animaux par espèce, par sexe et par dose) ont été exposés par gavage, dans l’huile de maïs, à des doses de 0, 60, 125, 250 et 750 mg.kg-1.j-1, 5 jours par semaine, pendant 13 semaines (Kluwe et Shimada, 1985 ; NTP, 1985). Chez les souris mâles, une diminution du gain de poids ainsi que des nécroses des hépatocytes ont été observées à partir de 60 mg.kg-1.j-1. Chez les souris femelles exposées à 250 et 750 mg.kg-1.j-1, une augmentation du poids du foie, de la mortalité, ainsi que nécroses hépatiques et des dégénérescences des hépatocytes ont été constatées. Chez les rats mâles, l’exposition à des doses supérieures ou égales à 250 mg.kg-1.j-1 induit une augmentation du poids du foie, une diminution du gain de poids corporel, une nécrose et une dégénérescence des hépatocytes. A partir de 500 mg.kg-1.j-1, le chlorobenzène entraine une augmentation de la synthèse des porphyrines. Chez les rats femelles exposés à 250 mg.kg-1.j-1, une augmentation du poids du foie, une nécrose et une dégénérescence des hépatocytes sont observées. Chez les rats, l’exposition à des concentrations supérieures ou égales à 125 mg.kg‑1.j-1 induit une augmentation du poids du foie et des perturbations enzymatiques. Aucun effet n’a été observé chez les rats pour la dose de 60 mg.kg-1.j-1.
Ces auteurs ont effectué une autre étude chez des rats mâles et femelles exposés par gavage à 0, 125, 250, 500, 1 000 et 2 000 mg.kg-1.j-1 pendant 14 jours. Une augmentation du gain de poids corporel chez les rats mâles exposés à une dose supérieure ou égale à 125 mg.kg-1.j-1 et une diminution du gain de poids chez les femelles est constatée (Kluwe et Shimada, 1985 ; NTP, 1985). L’exposition par gavage de rats à 0 - 12,5 – 50 et 250 mg.kg-1.j-1, pendant 14 jours, induit une augmentation du poids du foie à partir de 50 mg.kg-1.j-1 et une diminution du gain de poids à 250 mg.kg-1.j-1. Cependant, aucune altération histologique n’a été observée (Knapp et al., 1971).
Des chiens (8 animaux par dose) ont été exposés à 0 – 27,25 – 54,5 et 272,5 mg.kg-1.j-1 de chlorobenzène, 5 jours par semaine, pendant 13 semaines (Knapp et al., 1971 ; Monsanto Company, 1967). A partir de la dose de 54,25 mg.kg‑1.j-1, les analyses histologiques ont montré une légère prolifération des canaux biliaires, une infiltration leucocytaire au niveau du stroma dans le foie. Pour la dose de 272,5 mg.kg-1.j-1, une diminution de la concentration sanguine de glucose, une augmentation de l’activité des aminotransférases sériques (ASAT, ALAT), de la bilirubine totale, du cholestérol, une dégénérescence centrolobulaire et 50 % de mortalité ont été observé. Aucun effet n’est constaté pour la dose de 27,25 mg.kg-1.j-1.
Le chlorobenzène agirait comme un inducteur hépatique (Sullivan et al., 1983). Lors d’une exposition à de très fortes doses (1 000 mg.kg-1 de poids corporel), une induction de l’aniline hydroxylase est rapportée (Ariyoshi et al., 1975). Une induction de l’époxyde hydrolase hépatique est également observée chez le rat, mais les niveaux d’exposition ne sont pas précisés (Oesch et al., 1973). Par contre, contrairement aux autres dérivés chlorés du benzène, le chlorobenzène n’induit pas les cytochromes P450 ni les enzymes aminopyrine déméthylase ou aniline hydroxylase hépatique chez le rat. Quelle que soit la voie d’exposition, la proportion de chacun des métabolites formés est équivalente (Ogata et Shimada, 1983) et le métabolisme est directement lié à l’induction hépatique. Chez des rats exposés par gavage, des perturbations enzymatiques, une augmentation de la glucuronoconjugaison et une diminution de l’activité des cytochromes P450 sont observés pour des doses respectives de 200 et 800 mg.kg-1.j-1 (Carlson et Tardiff, 1976).
Effets rénaux
Lors de l'exposition par la voie orale, les effets rénaux sont également observés pour des niveaux d’exposition identiques à ceux induisant des effets sur le foie.
Les études du NTP (1985) et de Kluwe et Shimada (1985) montrent que chez des souris et des rats mâles et femelles exposées par gavage à des doses de 0, 60, 125, 250, 500 et 750 mg.kg‑1.j-1, 5 jours par semaine, pendant 13 semaines, des effets rénaux sont observés. A partir de 60 mg.kg-1.j-1, une augmentation du poids du rein et du volume urinaire a été constatée chez les souris mâles. Une dégénérescence vacuolaire et une nécrose du tubule rénal proximal ont été observées pour des doses supérieures ou égales à 250 mg.kg-1.j-1. L’ensemble de ces effets sont observés chez les souris femelles pour une exposition supérieure ou égale à 250 mg.kg-1.j-1 ainsi qu’une excrétion urinaire de porphyrines. Chez les rats mâles et femelles, une nécrose du tubule rénal proximal est observée à partir de 250 mg.kg-1.j-1. Une augmentation du poids des reins est également observée chez les rats femelles exposés à des doses supérieures ou égales à 500 mg.kg-1.j-1.
L’exposition par gavage de rats à 50 mg.kg-1.j-1, pendant 14 jours, induit une augmentation du poids des reins mais aucune lésion histologique n’est observée (Knapp et al., 1971).
Effets immunologiques:
Au cours des études du NTP (1985) et de Kluwe et Shimada (1985), des effets immunologiques ont également été décrits chez le rat et la souris lors d’une exposition par la voie orale (gavage) pendant 13 semaines. Chez les souris mâles, une diminution du poids de la rate est constatée à partir de 60 mg.kg-1.j-1. Pour des expositions supérieures ou égales à 250 mg.kg‑1.j-1, des nécroses et des déplétions lymphoïdes du thymus ainsi que des déplétions lymphoïdes et myéloïdes de la rate sont observées chez les souris mâles. L’ensemble de ces effets sont également observés chez les souris femelles exposées à des doses supérieures ou égales à 250 mg.kg-1.j-1 ainsi que des déplétions de la moelle osseuse.
Chez les rats, une diminution du poids de la rate est constatée à partir de 60 mg.kg‑1.j‑1 (uniquement chez les mâles), des déplétions myéloïdes de la moelle osseuse à partir de 500 mg.kg-1.j-1 et des déplétions lymphoïdes du thymus et de la rate à partir de 750 mg.kg-1.j-1 (Kluwe et Shimada, 1985 ; NTP, 1985).
Synthèse
Chez l’animal, lors d’une exposition par inhalation, le chlorobenzène induit des effets hématologiques (diminution du nombre de réticulocytes, augmentation de l’hématocrite et des plaquettes, monocytose, aplasie médullaire), hépatiques (hypertrophie hépatique associée à une hépatomégalie, congestion hépatique, modification de l’activité enzymatique), rénaux (congestion, dilatation et dégénérescence tubulaire, néphrite et lésions interstitielles). Par voie orale, le chlorobenzène entraîne des effets hépatiques (nécrose, dégénérescence, perturbations enzymatiques, prolifération des canaux biliaires, augmentation de la synthèse des porphyrines), rénaux (dégénérescence vacuolaire, nécrose tubulaire, excrétion urinaire de porphyrines, augmentation du volume urinaire) et immunologiques (déplétion lymphoïde du thymus et de rate et myéloïde de la moelle osseuse et de la rate).
Effets cancérigènes
Classifications
| Organisme | Classification | Année |
|---|---|---|
| UE | Non classé | 2004 |
| US EPA | Groupe D : substance non classifiable quant à sa cancérogénicité pour l'homme | 1991 |
Chez l'homme
Synthèse
Il n’existe pas de donnée disponible chez l’homme.
Chez l'animal
Voie orale
Les données chez l’animal sont jugées inadéquates par l’US EPA.
Une seule étude est retenue au cours de laquelle des rats et des souris ont été exposés au chlorobenzène par gavage. Le chlorobenzène est administré en solution dans de l’huile de maïs à la dose de 60 ou 120 mg/kg/j pour les rats et les souris femelles et de 30 et 60 mg /kg/j pour les souris mâles pendant 5 jours par semaine pendant 103 semaines. Dans ces conditions expérimentales, il n’y a pas d’effet cancérogène pour les deux sexes chez la souris et chez le rat femelle. Par contre chez le rat mâle, une augmentation significative de l’incidence des nodules néoplastiques hépatiques est rapportée uniquement lors de l’exposition à la dose de 120 mg/kg/j (NTP, 1985 ; Kluwe et Shimada, 1985). Ce résultat est jugé insuffisant pour classer le chlorobenzène comme cancérogène.
Synthèse
Chez le rat mâle, dans une étude, une augmentation de l’incidence des nodules néoplasiques hépatiques est constatée. Ces résultats sont jugés insuffisants pour évaluer le potentiel cancérogène du chlorobenzène.
Effets génotoxiques
Classifications
| Organisme | Classification | Année |
|---|---|---|
| UE | non classé | 2004 |
Chez l'animal
Toutes voies
Le chlorobenzène induit des liaisons covalentes à l’ADN dans le foie, les reins et les poumons de souris ainsi que dans les tissus chez le rat (Grilli et al., 1985) et des adduits guanine de l’ADN sont présents dans les urines de rats exposés au chlorobenzène (Krewet et al., 1989). L’administration par voie intrapéritonéale de chlorobenzène chez des souris induit une augmentation dose–dépendante de la formation d’érythrocytes polychromatiques micronucléés dans la moelle osseuse (Mohtashamipur et al., 1987).
Plusieurs essais de micronoyaux se sont révélés négatifs chez des souris exposées par voie orale et intrapéritonéale (Fel'Dt, 1985 ; Shelby et al., 1993). D’autres résultats négatifs ont été observés chez la souris dans un test de mutation létale dominante et dans un test d’échange de chromatide sœur après exposition par voie orale (Fel'Dt, 1985) ainsi que sur Drosophila melanogaster dans des tests de mutation létale récessive après exposition par inhalation (Valencia, 1982).
Un test des comètes réalisé sur des lymphocytes périphériques de souris exposées à 750 mg.kg-1 par voie intrapéritonéale, une fois par jour pendant 3 jours, a mis en évidence des résultats positifs. En revanche, ils sont négatifs sur les cellules de moelle osseuse (Vaghef et Hellman, 1995).
In vitro
Organismes procaryotes
Les tests in vitro de génotoxicité (avec et sans activation) effectués sur différentes souches de bactéries sont négatifs sur Salmonella typhimurium (Haworth et al., 1983 ; NTP, 1985 ; Shimizu et al., 1983 ; Simmon et al., 1984) et sur Escherichia Coli (Lawlor et al., 1979). Des résultats négatifs ont également été observés lors d’essais de mutation génique sur Aspergillus nidulans (sans activation) (Prasad, 1970) et sur Saccharomyces cerevisae (avec et sans activation) (Monsanto Company, 1984) alors que des résultats positifs ont été observés dans une autre étude sur Saccharomyces cerevisae (avec et sans activation) (Simmon et al., 1984). Une augmentation dose-dépendante du nombre de révertants est observée sur Actinomycetes antibioticus-400 (Keskinova, 1968).
Organismes eucaryotes
Dans des essais de mutation génique sur des cellules L5178Y de souris, les résultats divergent selon les études, des résultats négatifs (Monsanto Company, 1984) et positifs (McGregor et al., 1988) ont été observés (avec et sans activation).
Des résultats négatifs ont été constatés sur des cellules ovariennes de hamster dans un essai d’échange de chromatides sœurs (avec activation) (Loveday et al., 1989) et dans un test d’aberration chromosomique (avec et sans activation) (Loveday et al., 1989). En revanche, l’essai d’échange de chromatides sœurs sans activation s’est révélé positif (Loveday et al., 1989) et l’exposition de cellules de moelle osseuse de rat au chlorobenzène induit une augmentation dose-dépendante des échanges de chromatides sœurs ainsi qu’une diminution dose-dépendante de la prolifération cellulaire et de l’indice mitotique (Khalil et Odeh, 1994).
Dans un essai de synthèse non programmée de l'ADN sur des cellules de rats, des résultats négatifs ont été constatés (Shimada et al., 1983 ; Williams et al., 1989).
Synthèse
Le chlorobenzène est susceptible d’induire des effets génotoxiques in vivo. Toutefois, en raison de nombreuses contradictions dans les tests in vitro et in vivo, il n’est pas possible de conclure sur le potentiel génotoxique du chlorobenzène.
Effets sur la reproduction
Classifications
| Organisme | Classification | Année |
|---|---|---|
| UE | non classé | 2004 |
Chez l'homme
Synthèse
Il n'existe pas d'étude disponible chez l'homme par inhalation ou par voie orale.
Chez l'animal
Inhalation
Lors de l'étude sur deux générations chez des rats exposés par inhalation à des concentrations de 0, 50, 150 et 450 ppm (0, 234, 702 et 2 106 mg.m-3) de chlorobenzène, 7 jours par semaine, 6 heures par jour (Nair et al., 1987). Les rats de la génération F0 ont été exposés 10 semaines avant accouplement et jusqu’à la fin de la lactation (sauf du 20ème jour de gestation jusqu’au 4ème jour de lactation) et ceux de la génération F1, 11 semaines avant accouplement et jusqu’à la fin de la lactation. Dans cette étude, il n'y a pas d'effet sur la reproduction ou la fertilité. Malgré tout, une légère augmentation de l'incidence des altérations testiculaires de type dégénératif (uni- ou bilatérales) est retrouvée pour la concentration la plus élevée (450 ppm) chez les générations F1 et F0, et pour la concentration intermédiaire de 150 ppm, uniquement pour la génération F1. Ceci ne semble cependant pas modifier l’accouplement, le nombre de gestations et les indices de fertilité masculine pour les deux générations concernées. Cependant des altérations rénales (dilation tubulaire, néphrite interstitielle) et hépatiques (hypertrophie) sont observées pour des concentrations de 150 et 450 ppm.
Voie orale
Des rats femelles (12 animaux par lot) ont été exposés par voie orale à des doses de 0, 100, 200 et 300 mg.kg-1.j-1 dans de l’huile de maïs, du 6ème au 15ème jour de gestation (Sakraoui et al., 2008). Chez les rats exposés à 100 et 200 mg.kg-1.j-1, une réduction non significative du taux de fertilité (comptabilisation du nombre d’embryons arrivés à terme et du nombre de stigmates d’implantation) est observée. En revanche, une réduction significative de la fertilité est constatée chez les rats exposés à 300 mg.kg-1.j-1.
Synthèse
Chez l’animal, aucun effet sur la fertilité ou la reproduction n’a été observé lors de la seule étude par inhalation disponible. Seule une légère augmentation de l'incidence des altérations testiculaires de type dégénératif est identifiée chez le rat. Par voie orale, une réduction du taux de fertilité est observée dans une étude chez des rats.
Effets sur le développement
Chez l'homme
Synthèse
Il n’existe pas de donnée disponible chez l’homme.
Chez l'animal
Inhalation
Des rats et des lapins ont été exposés par inhalation à des concentrations de 75, 210 et 590 ppm (0, 351, 983 et 2 761 mg.m-3), 6 heures par jour, pendant les périodes de l'organogenèse (du jour 6 à 15 de gestation chez le rat et du jour 6 à 18 chez le lapin) (John et al., 1984). La concentration de 590 ppm entraîne un léger retard d’ossification chez quelques rats et des malformations viscérales chez quelques lapins. Elle induit également une toxicité maternelle, traduite par une augmentation du poids du foie et une diminution de la consommation de nourriture. Une augmentation du poids corporel n’est rapportée que chez le rat. Aucune augmentation du nombre d’avortements spontanés n’est décelée.
Voie orale
Chez le rat, lors de l’administration par gavage de 100 ou 300 mg.kg-1 de chlorobenzène dans de l’huile de maïs du 6ème au 15ème jour de la gestation, les différents paramètres étudiés (poids du fœtus, anomalies externes, anomalies du squelette et des tissus mous) ne montrent pas de différences par rapport au lot témoin. De plus, il n’y a pas d’altération du poids des mères (IBL, 1977).
Dans l’étude de Sakraoui et al. (2008) précédemment décrite, un retard de croissance est observé chez les embryons de rats exposés par voie orale à des doses de 0, 100, 200 et 300 mg.kg-1.j-1 dans de l’huile de maïs, du 6ème au 15ème jour de gestation
Synthèse
Chez l’animal, un léger retard d’ossification chez le rat et des malformations viscérales chez le lapin ont été constatés lors d’une exposition par inhalation à des concentrations entrainant une toxicité chez la mère. Par ingestion, un retard de croissance chez des embryons de rats exposés au chlorobenzène a été observé.
Valeurs accidentelles
Autres seuils accidentels
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Valeurs réglementaires
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Valeurs de référence
Introduction
Principales études
Effets à seuil - Exposition par inhalation :
Deux études ont été utilisées pour l’élaboration de VTR chronique par inhalation pour des effets à seuil ; l’étude de Dilley (1997) par Santé Canada et le RIVM, ainsi que l’étude de Nair et al. (1987) pour l’OEHHA.
Dilley (1977)
Espèce étudiée : rat Sprague-Dawley / lapin (souche non précisée)
Sexe et nombre d’animaux par lot : mâle (10 animaux par lot)
Voie d’exposition : inhalation (corps entier)
Substance - forme chimique : chlorobenzène sous forme de vapeur
Temps et fréquence d’exposition : 7 heures par jour, 5 jours par semaine, pendant 5, 11 et 24 semaines.
Doses d’exposition / formes chimiques : 75 et 250 ppm (341 et 1 138 mg.m-3) (rat/lapin)
Lot témoin : oui (air)
Protocole : Les animaux ont été pesés chaque semaine au cours des 5 premières semaines, puis toutes les deux semaines au cours des 4 semaines suivantes et enfin une fois par mois jusqu’à la fin de l’étude. Les sacrifices ont été réalisés successivement après 5, 11 ou 24 semaines de traitement. Des prélèvements sanguins ont permis de réaliser des examens hématologiques et biochimiques standards. Les différents organes (cerveau, cœur, poumon, foie, rate, rein et gonades) ont été pesés et ultérieurement fixés afin de réaliser des examens anatomopathologiques. Les données ont fait l’objet d’une analyse statistique, à l’exception des analyses histologiques.
Résultats / effets observés : Le traitement n’a pas eu d’incidence significative sur la croissance pondérale des animaux (rat/lapin), ni sur la prise de nourriture (légère baisse non significative chez les rats exposés).
Les autopsies successives rapportent principalement chez le rat des augmentations significatives du poids du foie (absolu et relatif), aussi bien à 11 semaines aux deux doses (p<0,01), qu’à 24 semaines uniquement à la plus forte dose de 250 ppm (1 138 mg.m-3). Aucune lésion histologique associée, liée au traitement, n’a toutefois été observée.
Chez les lapins, seule une augmentation du poids absolu du foie (p<0,01) est décrite à la plus forte dose (24 semaines), alors que les coupes histologiques mentionnent à 11 semaines une congestion hépatique avec une fréquence de 2/10, 7/10, 6/10 respectivement dans les groupes exposés à 0, 75 et 250 ppm (341 et 1 138 mg.m-3).
La toxicité rénale s’est manifestée chez les rats par une augmentation du poids relatif à 250 ppm (p<0,05) à 5 et 24 semaines, de même qu’histologiquement par une dégénérescence des tubules rénaux et des lésions interstitielles observées à la fréquence de 1/10 (témoin), 2/10 (faible dose) et 5/10 (forte dose) à 11 semaines de traitement. Ces lésions n’ont pas été confirmées à 24 semaines.
Une congestion rénale a également été rapportée chez les lapins après 5 semaines de traitement uniquement (3/10, 4/10 et 9/10 respectivement à 0, 75 et 250 ppm), sans altérations significatives du poids des reins tout au long des 24 semaines de traitement.
Enfin, une atteinte des glandes surrénales est suggérée chez les rats par une atteinte du cortex surrénalien visible à 11 semaines (0/10, 3/10 et 1/10) et 24 semaines (4/10, 5/10 et 6/10) respectivement, dans les groupes exposés à 0, 75 et 250 ppm (0, 341 et 1 138 mg.m-3) de chlorobenzène.
Les analyses hématologiques rapportent aux deux doses une atteinte des globules rouges uniquement chez le rat avec une augmentation de l’hématocrite à 5 et 11 semaines (p<0,01) ou encore une baisse des réticulocytes à 11 semaines (p<0,01), ainsi qu’une augmentation des plaquettes à 11 semaines (p<0,01). A 250 ppm (1 138 mg.m-3), des augmentations des polynucléaires neutrophiles chez les deux espèces (respectivement 11 et 24 semaines chez le rat et le lapin (p<0,05)), des réticulocytes (24 semaines chez le rat (p<0,01)) sont décrites, ainsi qu’une diminution du nombre des monocytes (11 semaines, p<0,01), mais uniquement chez le rat.
Les analyses biochimiques, chez le rat comme chez le lapin, ont mis en évidence des écarts aléatoires et considérés par les auteurs comme étant non liées au traitement, telles que par exemple des baisses significatives des certaines enzymes hépatiques (aspartate aminotransférase (ASAT), lactate déshydrogénase (LDH)).
Par ailleurs, les auteurs soulignent qu’en raison d’encéphalitozoonoses déclarées dans tous les groupes témoins et exposés à 11 et 24 semaines, les effets observés chez le lapin, notamment hépatiques et rénaux, ne peuvent être attribués avec certitude au chlorobenzène.
En résumé, les auteurs concluent par la présence d’altérations pathologiques observées principalement chez le rat au niveau du cortex des glandes surrénales, des tubules rénaux, ou encore de congestions rénales et hépatiques vraisemblablement en lien avec l’exposition au chlorobenzène. Les effets sur les paramètres érythrocytaires seraient, selon les auteurs, consécutifs à la légère baisse de consommation d’aliments chez les rats traités, plutôt que liées au traitement lui-même.
Dose critique : Un LOAEC de 341 mg.m-3 a été établi pour les effets hépatiques (augmentations du poids absolu et relatif), de même que pour des lésions histologiques au niveau des reins (tubulaires et interstitielles) et du cortex surrénalien ou encore de légers effets hématologiques, principalement chez le rat.
Qualité de l’étude : 2, étude de qualité moyenne avec des limites liées au faible nombre de concentrations testées (seulement 2 versus 3 attendues), un seul sexe examiné (mâle uniquement), ainsi que la présence d’encéphalitozoonose chez les lapins qui invalide en grande partie les données relatives à cette espèce. Par ailleurs, les résultats sont fondés principalement sur les données histologiques qui ne s’appuient sur aucun résultat statistique.
Nair et al. (1987)
Espèce étudiée : rat Sprague-Dawley
Sexe et nombre d’animaux par lot : mâles et femelles (30 animaux/sexe/lot)
Voie d’exposition : inhalation (corps entier)
Substance - forme chimique : chlorobenzène sous forme de vapeur
Temps et fréquence d’exposition : exposition quotidienne (6 heures par jour, 7 jours par semaine) sur les deux générations (18 à 20 semaines)
Doses d’exposition / formes chimiques : 50, 150 et 450 ppm (0, 234, 702 et 2 106 mg.m-3)
Lot témoin : oui (air)
Protocole : Les rats de la génération parentale F0 ont été exposés 10 semaines avant l’accouplement et jusqu’à la fin de la lactation (sauf du 20ème jour de gestation jusqu’au 4ème jour de lactation) et ceux de la génération F1, à partir d’1 semaine après la fin de sevrage pendant 11 semaines avant accouplement et jusqu’à la fin de la lactation. Les petits de générations F2 ont été observés jusqu’au sevrage. Les signes cliniques de toxicité et/ou la mortalité ont été suivis quotidiennement. Les animaux adultes ont été pesés chaque semaine et la consommation de nourriture suivie durant l’intégralité de l’étude. Les indices d’accouplement et de fertilité, les indices de survie des petits et des portées ont été rapportés, de même que le poids individuel des petits à la naissance, puis après 4 , 7, 14 et 21 jours de lactation. Au sacrifice, des examens macroscopiques ont été réalisés sur tous les animaux des générations parentales, de même que tous les petits des générations F1 (non sélectionnés pour les accouplements) et F2. Le cerveau et le foie ont été pesés chez tous les animaux parents F0 et F1, de même que l’histologie de plusieurs organes (foie, rein, cœur, testicules, et organes reproducteurs chez les mâles (épididymes, vésicule séminale, prostate) et les femelles (vagin, utérus, ovaires chez les femelles), mais uniquement dans les groupes témoins et exposés à la plus forte concentration. Aux deux plus faibles doses, seuls le foie, les reins et les testicules ont fait l’objet d’analyses histologiques. Une analyse statistique a également été menée sur les différents paramètres, en dehors des résultats des analyses histologiques.
Résultats / effets observés : Aucun cas de mortalité, ni signe clinique de toxicité n’a été rapporté.
Une hypertrophie hépatique associée à une augmentation significative du poids du foie (absolu et relatif) et une hypertrophie hépatocellulaire ont été rapportées aux deux plus fortes concentrations de 150 et 450 ppm (702 et 2 106 mg.m-3) plus marquée chez les mâles que chez les femelles. Aucun effet hépatique n’a été observé pour des concentrations de 50 ppm (234 mg.m-3), excepté une légère augmentation significative du poids relatif du foie chez les mâles F1 uniquement.
Chez les mâles uniquement, une dilation tubulaire rénale bilatérale associée à la présence d'éosinophiles, de même qu’une néphrite interstitielle, une dégénérescence rénale et une régénération focalisée de l’épithélium ont été observées dans les groupes exposés à 150 à 450 ppm (702 à 2 106 mg.m-3), aussi bien chez les animaux F0 que F1 (pas de données statistiques).
Aucun effet sur la reproduction et/ou la fertilité n’a été rapporté dans cette étude. Malgré tout, une légère augmentation de l'incidence des altérations testiculaires de type dégénératif (uni- ou bilatérales) est retrouvée pour la concentration la plus élevée (450 ppm) chez les générations F0 et F1, et pour la concentration intermédiaire de 150 ppm, uniquement pour la génération F1.
Dose critique : Une LOAEC de 150 ppm (702 mg.m-3) est déterminée sur la base de la toxicité hépatique (poids et hypertrophie hépatocellulaire) chez les mâles et femelles, de la toxicité rénale (lésions histologiques mettant en évidence une dilation tubulaire rénale bilatérale, une néphrite interstitielle, une régénération focalisée de l’épithélium) chez les mâles uniquement, de même que des lésions testiculaires décrites aussi bien sur les générations F0 que F1.
Concernant les effets reprotoxiques, les auteurs considèrent que la plus faible dose de 50 ppm (234 mg.m-3) est proposée comme NOAEC malgré une augmentation significative du poids relatif du foie sans lésions histologiques associées chez les mâles F1.
Qualité de l’étude : 2, étude ancienne mais de bonne qualité qui suit les critères requis par les instances internationales de l’époque.
Effets à seuil - Exposition par voie orale :
Deux études ont été utilisées pour l’élaboration des différentes VTR subchronique et chronique par voie orale identifiées.
Monsanto Co (1967) ; Knapp et al. (1971)
Espèce étudiée : chien Beagle
Sexe et nombre d’animaux par lot : 4 animaux/sexe/dose
Voie d’exposition : orale (capsule)
Substance - forme chimique : chlorobenzène sous forme liquide
Temps et fréquence d’exposition : quotidiennement, 5 jours par semaine, pendant 13 semaines
Doses d’exposition / formes chimiques : 0,025 – 0,05 – 0,25 mL.kg-1.j-1 sous forme liquide (capsule) soit 27,25 – 54,5 et 272,5 mg.kg-1.j-1 pour l’US EPA et 28 – 55 et 280 mg.kg-1.j-1 pour l’ATSDR (densité de 1,1058 g.mL-1)
Lot témoin : oui
Protocole : La survie, les signes cliniques de toxicité, le poids, ainsi que la consommation alimentaire ont été suivis tout au long de l’étude. Des analyses d’urines et de sang (hématologie, biochimie) ont été réalisées en début d’étude, à 4 et 13 semaines (fin d’étude). Tous les animaux, trouvés moribonds en cours d’étude ou sacrifiés à la fin des 13 semaines de traitement, ont été pesés de même que les différents organes prélevés (le cœur, le foie, la rate, les reins, les testicules, la thyroïde et les glandes surrénales). Ces organes ont fait l’objet d’un examen anatomo-pathologique.
Résultats / effets observés : Quatre des animaux (2 mâles/2 femelles) exposés à la plus forte dose ont été trouvés moribonds ou sacrifiés prématurément après 3 à 5 semaines de traitement. A cette même dose, une perte d’appétit, une baisse d’activité, de l’anorexie et une diminution du poids corporel ont été rapportés. Aux deux plus faibles doses 28 et 55 mg.kg-1.j-1, aucun signe dose-dépendant d’altération de la croissance pondérale n’a été observé.
Outre la mortalité, des augmentations du poids relatif du foie (56 à 77 %) et des reins (62 à 87 %) également associées à des lésions histologiques (dégénérescence centro-lobulaire, hyperplasie des canaux biliaires, dilatation et vacuolisation des tubules rénaux, dégénérescence de l’épithélium) ont été décrites dans le lot exposé à la plus forte dose (280 mg.kg-1.j-1). Les paramètres hématologiques (baisse de l’hématocrite et de l’hémoglobine, augmentation des leucocytes immatures), biochimiques sanguins (diminution de la concentration de glucose, augmentation de l’activité des aminotransférases sériques (ASAT, alanine aminotransférase (ALAT)), de la bilirubine totale, du cholestérol) et urinaires (augmentation de l’acétone et de la bilirubine) ont également été altérés.
A la dose intermédiaire de 55 mg.kg‑1.j-1, les analyses histologiques ont montré au niveau hépatique une légère prolifération des canaux biliaires et une infiltration leucocytaire au niveau du stroma (2/4 mâles et 1/4 femelles versus 0/4 aussi bien chez les mâles et femelles du lot témoin).
Aucun effet n’a été observé à la plus faible dose de 28 mg.kg-1.j-1.
Dose critique : Au regard des données disponibles, l’US EPA et l’ATSDR ont retenu un LOAEL d’environ 55 mg.kg-1.j-1 à partir des lésions hépatiques (légère hyperplasie des canaux biliaires, infiltration leucocytaire au niveau du stroma) et un NOAEL d’environ 28 mg.kg-1.j-1. A noter que les calculs statistiques mentionnés dans le rapport d’origine ne sont pas disponibles.
Qualité de l’étude : 2, validité des données considérée acceptable. Bien que le rapport d’origine ne soit pas accessible, cette étude ancienne est notamment décrite par l’US EPA et l’ATSDR. Le niveau de confiance repose sur la description réalisée par ces organismes. Par ailleurs, la puissance des tests statistiques est limitée par le faible nombre d’animaux (4) par sexe et dose testée.
NTP (1985) ; Kluwe et al. (1985)
Espèce étudiée : rat (F344/N) /souris (C57BL/6N x C3H/HeN MTV)
Sexe et nombre d’animaux par lot : 50 animaux/espèce/sexe/dose
Voie d’exposition : orale (gavage)
Substance - forme chimique : chlorobenzène (pureté supérieure à 99 %) sous forme liquide dans l’huile de maïs
Temps et fréquence d’exposition : quotidiennement, 5 jours par semaine, pendant 103 semaines
Doses d’exposition / formes chimiques : 60 – 120 mg.kg-1.j-1 pour les rats des deux sexes et les souris femelles ; 30 et 60 mg.kg-1.j-1 pour les souris mâles
Lot témoin : 1 groupe témoin non traité par gavage et 1 groupe témoin « véhicule seul « ayant par gavage de l’huile de maïs
Protocole : La survie, les signes cliniques ont fait l’objet d’un suivi quotidien pendant toute la durée de l’étude. Les animaux ont été pesés 1 fois par semaine au cours des 13 premières semaines, puis 1 fois par mois jusqu’à la fin de l’étude. Les animaux moribonds et ayant survécus au traitement ont été sacrifiés et autopsiés en fin d’étude. La plupart des organes et tissus ont été examinés macroscopiquement et microscopiquement (analyses histologiques). Les lésions prolifératives du foie ont fait l’objet d’une classification spécifique recommandée par l’Académie des Sciences Nationale des Etats-Unis, en double aveugle de manière indépendante. Les données ont fait l’objet de plusieurs calculs statistiques (Life Table ; Incidental Tumor Test ; Cochran-Armitage Trend Test ; Fisher Exact Test).
Résultats / effets observés :
Aucun signe clinique de toxicité n’a été rapporté au cours de l’étude, aussi bien chez les rats que chez les souris. De même, la croissance pondérale des animaux n’a pas été significativement altérée par le traitement, y compris aux plus fortes doses de 120 mg.kg-1.j-1 pour les rats des deux sexes et souris femelles.
Une baisse significative du taux de survie des rats mâles exposés à la plus forte dose de 120 mg.kg-1.j-1 (p=0,033) par comparaison au lot « véhicule seul », de même que chez les souris mâles aux deux doses de 30 mg.kg-1.j-1 (p=0,0,44) et 60 mg.kg-1.j-1 a été décrite en fin d’étude (104 semaines). Toutefois, en absence de lésions justifiant le décès prématuré des animaux, aucune signification toxicologique de la baisse du taux de survie n’a pu être établie. A noter, plusieurs cas de morts accidentelles au cours des gavages en particulier chez les rats (canule initialement trop grosse), soit 0, 2, 6 et 9 respectivement dans le groupe témoin, « véhicule seul », 60 et 120 mg.kg-1.j-1. Ces animaux ont été exclus de l’analyse des taux de survie.
Le traitement n’a pas entraîné de toxicité hépatique ou rénale avérée de nature non-néoplasique, en dehors de lésions de type nécrose hépatique équivoques chez le rat (120 mg.kg-1.j-1), initialement décrites, puis non confirmées par une lecture en double aveugle.
Chez les rats exposés à la plus forte dose de 120 mg.kg-1.j-1, une augmentation statistiquement significative (tous tests confondus) de l’incidence des nodules néoplasiques hépatiques (8 animaux sur 49 versus 2 animaux sur 50 pour le lot « véhicule seul ») est rapportée. Aucune lésion hépatique, néoplasique significative n’a été observée chez les femelles.
Aucune lésion de type néoplasique significative n’a pas ailleurs été observée aussi bien chez les femelles rats ou les souris mâles et femelles, malgré une incidence faible de tumeurs de la vessie et des reins chez des rats mâles et femelles.
En revanche, chez le rat mâle, une augmentation statistiquement significative de l’incidence des nodules néoplasiques hépatiques (8 animaux sur 49 contre 2 animaux sur 50 pour le lot « véhicule seul ») et une augmentation significative de la mortalité (48 % contre 22 % pour le lot « véhicule seul ») sont rapportées uniquement lors de l’exposition à la dose de 120 mg.kg-1.j-1.
Dose critique : Un NOAEL de 120 mg.kg-1.j-
Qualité de l’étude : 2, validité des données considérée acceptable. Toutefois, l’administration de la substance a été réalisée par une technique de gavage non parfaitement maitrisée, provoquant de nombreux cas de morts accidentelles qui viennent interférer dans la qualité des résultats de l’étude.
Valeurs de l'ANSES et/ou de l'INERIS
Description
Choix de VTR
Effets à seuil - Exposition chronique par inhalation :
Santé Canada propose une CA provisoire (pCA) de 10-2 mg/m3 pour une exposition chronique au chlorobenzène par inhalation (Santé Canada, 2021)
Cette valeur est issue d'une étude de toxicité chez le rat, exposé durant 24 semaines (7 h/j, 5 j/7) à 75 et 250 ppm (341 et 1 138 mg.m-3) de chlorobenzène par inhalation (Dilley, 1977). Pour cette étude, un LOAEL de 341 mg/m3 a été établi pour les effets rénaux (augmentation du poids des reins, lésions tubulaires et interstitielles), les lésions du cortex surrénalien et de légers effets hématologiques ). Cette valeur a été ajustée pour une exposition continue et pour une exposition chez l'enfant âgé de 5-11 ans.
Calcul : 341 mg/m3 x 7/24 h x 5/7 j x (0,11 m3/j/0,35 kg) / (12 m3/j/27 kg)* = 50,2 mg/m3
valeurs correspondant à une population d'enfants de 5 à 11 ans.
Facteurs d'incertitude : un facteur d'incertude de 5 000 est utilisé : 10 pour l'extrapolation de l'animal à l'homme, 10 pour la variabilité au sein de la population humaine, 5 pour l'utilisation d'une LOAEC et 10 pour l'utilisation d'une étude sub-chronique.
Calcul : 50,2 mg.m-3 x 1/5 000 = 0,01 mg.m-3 (2.10-3 ppm)
Indice de confiance : Cet organisme ne détermine pas d’indice de confiance.
Le RIVM propose une TCA provisoire (pTCA) de 0,5 mg/m3 pour une exposition chronique au chlorobenzène par inhalation (Baars et al., 2001).
Cette valeur est celle recommandée par l'OMS IPCS (1991). Elle est basée sur une étude de toxicité subchronique chez le rat et le lapin exposés par inhalation aux concentrations de 0 - 341 – 1 138 mg.m-3 pendant 24 semaines (Dilley, 1977). Une LOAEC de 341 mg/m3 a été identifiée pour des effets rénaux et hépatiques (congestions) et hématologiques.
Facteur d'incertitude : un facteur 1 000 est appliqué (le détail du calcul de ce facteur n’est pas indiqué).
Calcul : 341 mg.m-3 x 1/1 000 = 0,341 mg.m-3 (arrondi à 0,5 mg.m-3) (0,1 ppm)
Indice de confiance : moyen pour la VTR élaborée
L'OEHHA propose un REL de 1 mg/m3 pour une exposition chronique au chlorobenzène par inhalation (OEHHA, 2015).
Cette valeur a été calculée à partir d'une étude expérimentale du développement sur deux générations chez le rat, exposé durant 11 semaines (6 h/j, 7 j/sem) à des concentrations en chlorobenzène de 0, 50, 150 et 450 ppm (0 - 234 - 702 – 2 106 mg.m-3) (Nair et al., 1987). Les effets critiques observés ont été une augmentation du poids du foie, une hypertrophie hépatocellulaire, une inflammation et une dégénérescence rénale, et une dégénérescence testiculaire. La LOAEC a été établie à 150 ppm (702 mg.m-3) et la NOAEC à 50 ppm (234 mg.m-3). Ajusté à une exposition continue (6 h/24), le NOAEL est de 13 ppm (61 mg.m-3). La concentration équivalente chez l'homme est de 26 ppm (122 mg.m-3) (méthodologie RGDR (OEHHA, 2008))..
Facteurs d'incertitude : Un facteur d’incertitude de 90 arrondi à 100 est utilisé : 3 pour l'extrapolation des données animales à l'homme, 10 pour la variabilité au sein de la population humaine et 3 pour la durée subchronique de l'étude.
Calcul : 26 ppm x 1/100 = 0,3 ppm = 1 mg/m3
Indice de confiance : Cet organisme ne détermine pas d’indice de confiance.
Effets à seuil - Exposition subchronique par voie orale :
L’ATSDR propose une MRL de 0,07 mg.kg-1.j-1 pour une exposition sub-chronique au chlorobenzène par voie orale (ATSDR, 2020).
Cette valeur a été établie à partir des résultats d’une étude expérimentale non publiée (Monsanto Co, 1967). Des chiens Beagle mâles et femelles (4 animaux /sexe/dose) ont été exposés par voie orale (capsules) pendant 13 semaines à des doses de 0 - 28 - 55 et 280 mg.kg-1.j-1 de chlorobenzène. L’ATSDR a construit sa valeur sur la base d’effets hépatiques (légère hyperplasie des canaux biliaires) observés à partir de la dose intermédiaire de 55 mg.kg-1.j-1. L’incidence par sexe et dose d’exposition est rapportée dans le tableau suivant (tableau 1).
|
Chlorobenzène (mg.kg-1.j-1) |
Témoin |
28 |
55 |
280 |
|
Mâles |
0/4 |
0/4 |
2/4 (1) |
4/4*(+/0-4) |
|
Femelles |
0/4 |
0/4 |
1/4 (1) |
3/4 (1) |
|
Mâles et femelles combinés |
0/8 |
0/8 |
3/8 |
7/8*(+/0-4) |
a : les nombres entre parenthèses indiquent la relative sévérité des lésions (4 présente le degré de sévérité le plus élevé, +/0 étant le plus faible).
Tableau 1 : incidences de l’hyperplasie des canaux biliaires chez les chiens exposés 13 semaines par voie orale au chlorobenzène dans l’étude de Monsanto Co, (1967) (ATSDR, 2020)a
Un calcul de benchmark dose a pu être réalisé à partir des données combinées de l’hyperplasie des canaux biliaires chez les mâles et les femelles. Des BMD10 de 16,41 mg.kg-1.j-1 et BMDL10 de 9,59 mg.kg-1.j-1 ont été calculées à partir du modèle multi-étapes de degré 1.
La BMDL10 de 9,59 mg.kg-1.j-1 a été retenue comme POD (point de départ) pour le calcul du MRL. Un ajustement pour tenir compte d’une exposition continue (5 jours par semaine) a été réalisé :
BMDL10ADJ = BMDL10 x 5 j/7 j = 6,85 mg.kg-1.j-1
Facteurs d’incertitude : Un facteur global de 100 est retenu, il correspond à un facteur d’incertitude de 10 pour la variabilité inter-espèce et à un facteur de 10 pour la variabilité intra-espèce.
Calcul : 6,85 mg.kg-1.j-1 x 1/100 = 0,0685 mg.kg-1.j-1 (arrondi à 0,07 mg.kg-1.j-1)
Indice de confiance : Cet organisme n’accorde pas d’indice de confiance.
Effets à seuil - Exposition chronique par voie orale :
L’US EPA (IRIS) propose une RfD de 0,02 mg/kg/j pour une exposition chronique au chlorobenzène par voie orale (US EPA, 2003).
Cette valeur a été calculée à partir de deux études expérimentales pratiquées chez le chien (Monsanto, 1967; Knapp et al., 1971). Dans cette étude, des chiens beagle mâles et femelles sont exposés à des doses de 0 - 27,25 - 54,5 et 272,5 mg.kg-1.j-1, 5 jours par semaine, pendant 13 semaines. Un LOAEL de 54,5 mg.kg-1.j-1 a été établi et correspond à une légère prolifération des canaux biliaires, une infiltration leucocytaire au niveau du stroma dans le foie. Un NOAEL de 27,25 mg.kg-1.j-1 a été défini. Un ajustement pour une durée d’exposition continue (5 jours par semaine) est réalisé :
27,25 mg.kg-1.j-1 x 5 j/7 j = 19,46 mg.kg-1.j-1.
Facteurs d’incertitude : Un facteur d’incertitude de 1 000 est utilisé : 10 pour l’extrapolation de l’animal à l’homme, 10 pour la variabilité au sein de la population humaine et 10 pour l’extrapolation d’une exposition sub-chronique à une exposition chronique.
Calcul : 19,46 mg.kg-1.j-1 x 1/1 000 = 0,01946 mg.kg-1.j-1 (arrondi à 0,02 mg.kg-1.j-1)
Indice de confiance : moyen tant pour la qualité de l’étude source, la complétude de la base de données que la VTR élaborée.
L’OMS propose une DJT de 0,0857 mg.kg-1 pour une exposition chronique au chlorobenzène par voie orale (OMS, 2022).
Cette valeur a été établie à partir d’une étude expérimentale pratiquée chez le rat exposé par gavage à 0 – 60 - 120 mg.kg-1.j-1, pendant 2 ans à raison de 5 jours par semaine. Dans cette étude, un NOAEL de 60 mg.kg-
Facteurs d’incertitude : Un facteur d’incertitude de 500 est utilisé : 100 pour les variations intra- et inter-espèces et 5 pour tenir compte des preuves limitées de cancérogénicité.
Calcul : 42,86 mg.kg-1.j-1 x 1/500 = 0,0857 mg.kg-1.j-1
Indice de confiance : Cet organisme n’accorde pas d’indice de confiance.
Santé Canada propose une DJA de 0,43 mg/kg/j pour une exposition chronique au chlorobenzène par voie orale (Santé Canada, 2021)
Cette valeur est issue de deux études expérimentales chez le rat et la souris, exposés au chlorobenzène par gavage durant 2 ans (5 jours/semaine) (NTP, 1985 ; Kluwe et al., 1985). Un NOAEL de 60 mg/kg/j a été établi pour les effets hépatiques (nodules néoplasiques). Un ajustement pour une durée d’exposition continue (5 jours par semaine) est réalisé : 60 mg.kg-1.j-1 x 5 j/7 j = 42,86 mg.kg-1.j-1.
Facteurs d'incertitude : un facteur 100 est utilisé : 10 pour l'extrapolation de l'animal à l'homme et 10 pour la variabilité au sein de la population humaine.
Calcul : 42,86 mg.kg-1.j-1 x 1/100 = 0,4286 mg.kg-1.j-1 (arrondi à 0,43 mg.kg-1.j-1)
Indice de confiance : Cet organisme n’accorde pas d’indice de confiance.
Le RIVM propose une TDI de 0,2 mg/kg/j pour une exposition chronique au chlorobenzène par voie orale (Baars et al., 2001).
Cette valeur a été calculée à partir d'une étude expérimentale chez le chien, exposé à des doses de 0 - 27,25 - 54,5 et 272,5 mg/kg/j, 5 jours par semaine, pendant 13 semaines. (Knapp et al., 1971). Un NOAEL de 27,25 mg/kg/j a été établi pour les effets hépatiques (lésions histologiques). Un ajustement pour une durée d’exposition continue (5 jours par semaine) est réalisé : 27,25 mg.kg-1.j-1 x 5 j/7 j = 19,46 mg.kg-1.j-1.
Facteur d'incertitude : un facteur 100 est appliqué pour la variabilité inter- et intraspécifique. Un facteur supplémentaire pour tenir compte de la durée subchronique de l'étude n'a pas été jugé nécessaire en raison de l'existence d'un NOAEL chronique (sur 2 ans) plus élevé (60 mg/kg/j) obtenu lors de l'étude du NTP (1985).
Calcul : 19,46 mg.kg-1.j-1 x 1/100 = 0,1946 mg.kg-1.j-1 (arrondi à 0,2 mg.kg-1.j-1)
Indice de confiance : moyen pour la VTR élaborée
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Synthèse
Effets à seuil - Exposition chronique par inhalation :
L’Ineris propose de retenir pour une exposition chronique au chlorobenzène par inhalation la VTR chronique de 1 mg.m-3 (OEHHA, 2015).
Trois organismes proposent une valeur : Santé Canada (2021), le RIVM (2001) et l’OEHHA (2015).
Les valeurs de Santé Canada et du RIVM sont des valeurs provisoires, qui sont de ce fait non retenues dans le choix. Ces deux organismes s’appuient sur une étude de toxicité chronique (Dilley, 1977) (24 semaines) chez le rat et le lapin qui présente des lacunes méthodologiques (1 sexe examiné, 2 concentrations testées) et des résultats discutables (peu d’analyses statistiques, infection parasitaire des lapins invalidant une grande partie de l’étude pour cette espèce).
L’OEHHA s’appuie sur une étude de reproduction sur deux générations relativement ancienne (Nair et al., 1987), mais de qualité recevable. La toxicité hépatique, rénale et testiculaire retenue comme effet critique est cohérent avec le profil toxicologique du chlorobenzène. La construction de la valeur de l’OEHHA et le choix des facteurs d’incertitude étant satisfaisants, cette valeur est retenue par l’Ineris.
Indice de confiance : moyen du fait de l’ancienneté de l’étude.
Effets à seuil - Exposition subchronique par voie orale :
L’Ineris propose de retenir pour une exposition sub-chronique au chlorobenzène par voie orale la VTR sub-chronique de 0,07 mg.kg-1.j-1 (ATSDR, 2020).
Seul l’ATSDR (2020) propose une valeur pour une exposition sub-chronique par voie orale. L’ATSDR s’appuie, pour la construction de sa valeur, sur une étude ancienne chez le chien (Monsanto Co, 1967), non publiée. Il s’agit d’une étude de qualité limitée, mais néamoins la seule étude disponible. L’Ineris retient par défaut la valeur de l’ATSDR.
Indice de confiance : par défaut en raison de la non disponibilité des données individuelles
Effets à seuil - Exposition subchronique par voie orale :
L’Ineris propose de retenir pour une exposition chronique au chlorobenzène par voie orale la VTR chronique de 0,0857 mg.kg-1.j-1 (OMS, 2022).
Quatre organismes proposent une valeur : l’US EPA (2003), l’OMS (2022), Santé Canada (2021) et le RIVM (2001).
L’US EPA et le RIVM se basent sur la même étude sub-chronique de 13 semaines de Knapp et al. (1971) et de Monsanto Co (1967) réalisée chez le chien Beagle, alors que l’OMS et Santé Canada se réfèrent à une étude de toxicité chronique (2 ans) chez le rat (NTP, 1985 ; Kluwe et al., 1985). L’étude chez le chien n’est pas publiée et n’est donc pas retenue. L’étude chez le rat présente de nombreuses limites liées au mode non maitrisé d’administration de la substance par gavage chez le rat (plusieurs cas de morts accidentelles).
Des effets hépatiques ont été retenus comme effet critique, à savoir l’augmentation de l’incidence de nodules néoplasiques chez le rat mâle avec un NOAEL de 60 mg.kg-1.j-1.
L’étude du NTP chez le rat est privilégiée car, contrairement à l’étude de Knapp qui est une étude sub-chronique de 13 semaines, la durée de cette étude est en adéquation avec la construction d’une VTR chronique. Par ailleurs, le métabolisme du chlorobenzène est mieux connu chez le rat que chez le chien.
Les valeurs établies par l’OMS et Santé Canada diffèrent du fait du choix des facteurs d’incertitude. Si les deux organismes prennent bien un facteur 10 pour les extrapolations inter et intra-espèces, l’OMS utilise un facteur d’incertitude supplémentaire de 5 afin de prendre en compte les preuves de cancérogénicité limitées compte tenu du choix de retenir comme effet critique des lésions néoplasiques.
En prenant en considération l’apparition de ces nodules pour la construction de la VTR en utilisant un facteur supplémentaire de 5, celle-ci est plus protectrice. Par conséquent, au vu de ces observations, la valeur de l’OMS semble plus pertinente. C’est donc la valeur de l’OMS que l’Ineris propose de retenir.
Indice de confiance : par défaut en raison de la qualité de l’étude.
Autres valeurs des organismes reconnus
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Bibliographie
Ecotoxicologie
Dernière vérification le 29/03/2024
Introduction
VGE/NQE Importer
Evaluations existantes :
-
Effets endocriniens :
Le chlorobenzène n'est pas cité dans la stratégie communautaire concernant les perturbateurs endocriniens (E.C., 2004a) et dans le rapport d'étude de la DG ENV sur la mise à jour de la liste prioritaire des perturbateurs endocriniens à faible tonnage (Petersen et al., 2007).
Critères PBT /POP :
La substance ne remplit pas les critères PBT/vPvB1 (C.E., 2006) ou POP2 (PNUE, 2001).
Normes de qualité existantes :
Canada : Critère de qualité pour les organismes aquatiques, eau douce = 1.3 µg.L-1 (ETOX, 20073)
Allemagne : Norme de qualité pour les eaux prélevées destinées à la consommation = 1 µg.L-1 (ETOX, 20073)
Etats-Unis : Critère de qualité pour la consommation d'eau et de poisson = 680 µg.L-1 (ETOX, 20073)
Etats-Unis : Critère de qualité pour la consommation de poisson et la protection de la santé = 21 000 µg.L-1 (ETOX, 20073)
Substance(s) associée(s) :
-
[1] Les PBT sont des substances persistantes, bioaccumulables et toxiques et les vPvB sont des substances très persistantes et très bioaccumulables. Les critères utilisés pour la classification des PBT sont ceux fixés par l'Annexe XIII du règlement n°1907/2006 (REACH).
[2] Les Polluants Organiques Persistants (POP) sont des substances persistantes (aux dégradations biotiques et abiotiques), fortement liposolubles (et donc fortement bioaccumulables), et volatiles (et peuvent donc être transportées sur de longues distances et être retrouvée de façon ubiquitaire dans l'environnement). Les critères utilisés pour la classification POP sont ceux fixés par l'Annexe 5 de la Convention de Stockholm placée sous l'égide du PNUE (Programme des Nations Unies pour l'Environnement).
[3] Les données issues de cette source (http://webetox.uba.de/webETOX/index.do) ne sont données qu'à titre indicatif ; elles n'ont donc pas fait l'objet d'une validation par l'INERIS.
FDTE/VTR Importer L'objectif de cette rubriqueest d'estimer les effets à long terme sur la faune et la flore, les résultats nécessaires à cette évaluation sont présentés. Lorsqu'un nombre suffisant de résultats d'écotoxicité chronique est disponible, les résultats d'écotoxicité aigus ne sont pas fournis. Lorsque l'écotoxicité chronique n’est pas suffisamment connue, les résultats d'écotoxicité aigus sont présentés et peuvent servir de base pour l'extrapolation des effets à long terme.
Dangers
Description
VGE/NQE Importer
ORGANISMES AQUATIQUES
Dans les tableaux ci-dessous, sont reportés pour chaque taxon uniquement les résultats des tests d'écotoxicité montrant la plus forte sensibilité à la substance. Toutes les données présentées ont été validées par l'INERIS.
Ces résultats d'écotoxicité sont principalement exprimés sous forme de NOEC (No Observed Effect Concentration), concentration sans effet observé, d'EC10 concentration produisant 10% d'effets et équivalente à la NOEC, ou de EC50, concentration produisant 50% d'effets. Les NOEC sont principalement rattachées à des tests chroniques, qui mesurent l'apparition d'effets sub-létaux à long terme, alors que les EC50 sont plutôt utilisées pour caractériser les effets à court terme.
ECOTOXICITE
ECOTOXICITE AQUATIQUE AIGUË

ECOTOXICITE AQUATIQUE CHRONIQUE

Valeurs de danger
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Synthèse
Eau douce
FDTE/VTR Importer Paramètres d’écotoxicité aiguë
Dans les essais réalisés par Calamari et al., (1983), les concentrations ont été mesurées et les essais ont été réalisés en système fermé. Les résultats sont donc valides.
Parmi les résultats d’essais poissons disponibles, seuls ceux réalisés en système dynamique ont été retenus.
De nombreux autres résultats sont disponibles qui sont d’une qualité inférieure.

Paramètres d’écotoxicité chronique :
Dans l’essai réalisé par Calamari et co-auteurs (1983), les concentrations ont été mesurées et l’essai a été réalisé en système fermé. Les résultats sont donc valides.
Dans les essais réalisés par DeWolf et co-auteurs (1988) ainsi que Hermens et co-auteurs (1984), les concentrations ont été mesurées. Le résultat peut donc être utilisé pour l’évaluation.
L’essai de Dalich et co-auteurs (1982) a été réalisé en système dynamique. Dans l’essai réalisé par Van Leeuwen et co-auteurs (1990) les concentrations ont été mesurées. Ces résultats sont donc utilisés pour l’évaluation.

Sol
FDTE/VTR Importer Paramètres d'écotoxicité aiguë ou chronique :
Aucune donnée fiable n'a pu être trouvée concernant les essais de toxicité aiguë réalisés sur organismes terrestres.
Biote
VGE/NQE Importer
EMPOISONNEMENT SECONDAIRE
Ce chapitre traite de la toxicité chronique induite par la substance sur les prédateurs via la consommation d'organismes aquatiques contaminés (appelés biote, i.e. poissons ou invertébrés vivant dans la colonne d'eau ou dans les sédiments). Il s'agit donc d'évaluer la toxicité chronique de la substance par la voie d'exposition orale uniquement.
Dans les tableaux ci-dessous, ne sont reportés pour chaque type de test que les résultats permettant d'obtenir les NOEC ou la valeur toxicologique de référence (VTR) les plus protectrices. N'ont été recherchés que des tests sur mammifères ou oiseaux exposés par voie orale (exposition par l'alimentation ou par gavage). Toutes les données présentées ont été validées puisqu'elles sont issues d'une source fiable.
Les résultats de toxicité sont principalement donnés sous forme de doses journalières : NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), ou LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level). NOAEL et LOAEL sont exprimées en termes de quantité de substance administrée par unité de masse corporelle de l'animal testé, et par jour.
Pour calculer la norme de qualité liée à l'empoisonnement secondaire des prédateurs, il est nécessaire de connaître la concentration de substance dans le biote n'induisant pas d'effets observés pour les prédateurs (exprimée sous forme de NOEC). Il est possible de déduire une NOEC à partir d'une NOAEL grâce à des facteurs de conversion empiriques variables selon les espèces testées. Les facteurs utilisés ici sont ceux recommandés par le projet de guide technique européen pour la détermination de normes de qualité (E.C., 2010). Les valeurs de ces facteurs de conversion dépendent de la masse corporelle des animaux et de leur consommation journalière de nourriture. Celles-ci peuvent donc varier d'une façon importante selon le niveau d'activité et le métabolisme de l'animal, la valeur nutritive de sa nourriture, etc. En particulier elles peuvent être très différentes entre un animal élevé en laboratoire et un animal sauvage.
Afin de couvrir ces sources de variabilité, mais aussi pour tenir compte des autres sources de variabilité ou d'incertitude (variabilité inter et intra-espèces, extrapolation du court terme au long terme, etc.) des facteurs d'extrapolation sont nécessaires pour le calcul de la QSbiota sec pois. Les valeurs recommandées pour ces facteurs d'extrapolation sont données dans le guide technique européen (E.C., 2010). Un facteur d'extrapolation supplémentaire (AFdose-réponse) est utilisé dans le cas où la toxicité a été établie à partir d'une LOAEL plutôt que d'une NOAEL.
Les données obtenues sur les mammifères terrestres et les oiseaux, utilisées pour la détermination des valeurs guides pour la protection des prédateurs vis-à-vis de l’empoisonnement secondaire, sont répertoriées dans les tableaux ci-dessous.
ECOTOXICITE POUR LES VERTEBRES TERRESTRES
TOXICITE ORALE POUR LES MAMMIFERES

(1) La NOAELcorr correspond à la NOAEL déduite à partir de la LOAEL disponible.
TOXICITE ORALE POUR LES OISEAUX

Valeurs écotoxicologiques
Introduction
Dans cette rubrique, sont reportées des valeurs de référence pour la protection des écosystèmes aquatiques et de la santé humaine via l’environnement.
Dans cette rubrique, sont reportées des valeurs de référence pour la protection des écosystèmes aquatiques et de la santé humaine via l’environnement.
Elles peuvent avoir un statut de « Valeur réglementaire » si elles sont issues
- de réglementations européennes et issues par exemple de dossiers d’évaluation des risques dans le cadre de processus d’autorisation de mise sur le marché des substances chimiques (c’est le cas des Concentrations Prédites Sans Effet pour l’environnement (PNEC) issues des dossiers réglementaires sous REACh ou dans le cas de la réglementation des produits biocides) ou issues de « Normes de Qualité Environnementale » (NQE) de la Directive Cadre européenne sur l’Eau (DCE) ;
- de réglementations françaises telles que les arrêtés de mise en application de la DCE à l’échelle nationale.
Elles peuvent être des « Valeurs guides » lorsque ce sont des propositions scientifiques de l’INERIS qui ne sont pas reportées dans des textes réglementaires. C’est le cas de toutes les valeurs établies par l’INERIS pour guider l’évaluation de la qualité des milieux aquatiques pour les substances qui n’ont pas, ou pas encore, un statut réglementaire dans le contexte de la DCE.
Les « Valeurs Guides Environnementales » (VGE) et les « Normes de Qualité Environnementale » (NQE) sont les outils consacrés pour l’évaluation de la qualité des eaux de surface, dont l’établissement est basé sur une même méthodologie européenne dédiée (E.C., 2018).
Leur construction, d’un point de vue méthodologique, est donc similaire.
Valeurs guides
Description
VGE/NQE Importer
NORMES DE QUALITE POUR LA COLONNE D'EAU
Les normes de qualité pour les organismes de la colonne d'eau sont calculées conformément aux recommandations du projet de guide technique européen pour la détermination des normes de qualité environnementale (E.C., 2010). Elles sont obtenues en divisant la plus faible valeur de NOEC ou d'EC50 valide par un facteur d'extrapolation (AF, Assessment Factor).
La valeur de ce facteur d'extrapolation dépend du nombre et du type de tests pour lesquels des résultats valides sont disponibles. Les règles détaillées pour le choix des facteurs sont données dans le guide technique européen (E.C., 2010).
En ce qui concerne les organismes marins, selon le projet de document guide technique pour la détermination de normes de qualité environnementale (E.C., 2010), la sensibilité des espèces marines à la
toxicité des substances organiques peut être considérée comme équivalente à celle des espèces dulçaquicoles, à moins qu'une différence ne soit montrée.
Néanmoins, le facteur d'extrapolation appliqué pour déterminer la AA-QSmarine_eco doit prendre en compte les incertitudes additionnelles telles que la sous-représentation de taxons clefs et une diversité d'espèces plus complexe en milieu marin.
Moyenne annuelle (AA-QSwater_eco et AA-QSmarine_eco) :
Une concentration annuelle moyenne est déterminée pour protéger les organismes de la colonne d'eau d'une possible exposition prolongée.
Pour le chlorobenzène, on dispose de données valides pour 3 niveaux trophiques à la fois en aigu et en chronique. En aigu comme en chronique ce sont les invertébrés les plus sensibles. La plus basse NOEC a été observée pour Daphnia magna, (NOEC 16 j à 0.32 mg.L-1). Un facteur d'extrapolation de 10 est donc appliqué (E.C., 2010). On obtient donc :
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En ce qui concerne les organismes marins, aucun essai n'est disponible. Le jeu de données disponible ne permet pas de montrer une différence de sensibilité. En l'absence de taxon additionnel (mollusque, echinodermes, ...) le facteur appliqué est de 100 conformément au guide technique européen (E.C., 2010) :
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Concentration Maximum Acceptable (MAC et MACmarine)
La concentration maximale acceptable est calculée afin de protéger les organismes de la colonne d'eau de possibles effets de pics de concentrations de courtes durées (E.C., 2010). On dispose de données aiguës sur les trois niveaux trophiques (algues, invertébrés, poissons), la plus faible étant celle sur Daphnia magna, EC50 (24 h) = 4.3 mg.L-1. Par défaut, un facteur d'extrapolation de 100 s'applique pour calculer la MAC. Cependant, selon le projet de document guide technique pour la détermination des normes de qualité environnementales (E.C., 2010), pour les substances qui n'ont pas de mode d'action spécifique et pour lesquelles les données disponibles montrent que la variation interspécifique est faible, le facteur peut être diminué. Pour le chlorbenzene, l'écart-type des valeurs de L(E)C50 est < 5 et cette variation peut être considérée comme faible. En conséquence, il est proposé d'abaisser le facteur d'extrapolation à 10.
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VALEUR GUIDE DE QUALITE POUR LE SEDIMENT (QSSED ET QSSED-MARIN)
Un seuil de qualité dans le sédiment est nécessaire (i) pour protéger les espèces benthiques et (ii) protéger les autres organismes d'un risque d'empoisonnement secondaire résultant de la consommation de proies provenant du benthos. Les principaux rôles des normes de qualité pour les sédiments sont de :
- Identifier les sites soumis à un risque de détérioration chimique (la norme sédiment est dépassée)
- Déclencher des études pour l'évaluation qui peuvent conduire à des études plus poussées et potentiellement à des programmes de mesures
- Identifier des tendances à long terme de la qualité environnementale (Art. 4 Directive 2000/60/CE).
Aucune information d'écotoxicité pour les organismes benthiques n'a été trouvée dans la littérature.
A défaut, une valeur guide pour le sédiment peut être calculée à partir du modèle de l'équilibre de partage.
Ce modèle suppose que :
- il existe un équilibre entre la fraction de substances adsorbées sur les particules sédimentaires et la fraction de substances dissoutes dans l'eau interstitielle du sédiment,
- la fraction de substances adsorbées sur les particules sédimentaires n'est pas biodisponible pour les organismes et que seule la fraction de substances dissoutes dans l'eau interstitielle est susceptible d'impacter les organismes,
- la sensibilité intrinsèque des organismes benthiques aux toxiques est équivalente à celle des organismes vivant dans la colonne d'eau. Ainsi, la norme de qualité pour la colonne d'eau peut être utilisée pour définir la concentration à ne pas dépasser dans l'eau interstitielle.
Une valeur guide de qualité pour le sédiment peut être alors calculée selon l'équation suivante (E.C., 2010) :
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Avec :
RHOsed : masse volumique du sédiment en [Kgsed.m-3sed]. En l'absence d'une valeur exacte, la valeur générique proposée par le guide technique européen (E.C., 2010) est utilisée : 1300 kg.m-3 .
Ksed-eau : coefficient de partage sédiment/eau en m3/m3 . En l'absence d'une valeur exacte, les valeurs génériques proposées par le guide technique européen (E.C., 2010) sont utilisées. Le coefficient est alors calculé selon la formule suivante : 0.8 + 0.025 * Koc soit Kpsusp-eau = 6.4 m3/m3 .
Ainsi, on obtient :
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La concentration correspondante en poids sec peut être estimée en tenant compte du facteur de conversion suivant :
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Avec :
Fsolidesed : fraction volumique en solide dans les sédiments en [m3solide/m3susp]. En l'absence d'une valeur exacte, la valeur générique proposée par le guide technique européen (E.C., 2010) est utilisée : 0.2 m3/m3 .
RHOsolide : masse volumique de la partie sèche en [kgsolide/m3solide]. En l'absence d'une valeur exacte, la valeur générique proposée par le guide technique européen (E.C., 2010) est utilisée : 2500 kg.m-3 .
Pour le chlorobenzène, la concentration correspondante en poids sec est :
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Selon la même approche que pour le sédiment d'eau douce, une valeur guide de qualité pour le sédiment marin peut être calculée selon la formule suivante :
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QSsed-marin wet weight = 15.75 µg/kg (poids humide)
La concentration correspondante en poids sec est alors la suivante :
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Le LogKow de la substance étant inférieur à 5, un facteur additionnel de 10 n'est pas jugé nécessaire.
Il faut rappeler que les incertitudes liées à l'application du modèle de l'équilibre de partage sont importantes. Les sédiments naturels peuvent avoir des propriétés très variables en termes de composition (nature et quantité de matières organiques, composition minéralogique), de granulométrie, de conditions physico-chimiques, de conditions dynamiques (taux de déposition/taux de resuspension). Par ailleurs ces propriétés peuvent évoluer dans le temps en fonction notamment des conditions météorologiques et de la morphologie de la masse d'eau. Si bien que le partage entre la fraction de substance adsorbée et la fraction de substances dissoute peut être extrêmement variable d'un sédiment à un autre et l'hypothèse d'un équilibre entre ces deux fractions ne semble pas très réaliste pour des conditions naturelles.
Par ailleurs, certains organismes benthiques peuvent ingérer les particules sédimentaires, et donc être contaminés par la fraction de substance adsorbée sur ces particules, ce qui n'est pas pris en compte par la méthode.
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Conditions particulières Avec un Koc de 224 L.kg-1 et un Log Kow = 2.85, la mise en œuvre d'un seuil pour le sédiment n'est pas recommandée par le projet de guide européen (E.C., 2010).
NORME DE QUALITE EMPOISONNEMENT SECONDAIRE (QSBIOTA_SEC POIS)
La norme de qualité pour l'empoisonnement secondaire (QSbiota sec pois) est calculée conformément aux recommandations du guide technique européen (E.C., 2010). Elle est obtenue en divisant la plus faible valeur de NOEC valide par les facteurs d'extrapolation recommandés (E.C., 2010).
Pour le chlorobenzène, un facteur de 90 est appliqué car la durée du test retenu (NOAEL à 25 mg/kgcorporel/j sur le rat, soit une NOEC de 207.5 mg.kg-1biota) est de 13 semaines. On obtient donc :
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Cette valeur de norme de qualité pour l'empoisonnement secondaire peut être ramenée :
- à une concentration dans l'eau selon la formule suivante :
- à une concentration dans l'eau marine selon la formule suivante :
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Avec :
BCF : facteur de bioconcentration,
1 BMF: facteur de biomagnification,
2 BMF: facteur de biomagnification additionnel pour les organismes marins.
Ce calcul tient compte du fait que la substance présente dans l'eau du milieu peut se bioaccumuler dans le biote. Il donne la concentration à ne pas dépasser dans l'eau afin de respecter la valeur de la norme de qualité pour l'empoisonnement secondaire déterminée dans le biote.
La bioaccumulation tient compte à la fois du facteur de bioconcentration (BCF, ratio entre la concentration dans le biote et la concentration dans l'eau) et du facteur de biomagnification (BMF, ratio entre la concentration dans l'organisme du prédateur en bout de chaîne alimentaire, et la concentration dans l'organisme de la proie au début de la chaîne alimentaire). En l'absence de valeurs mesurées pour le BMF1 et le BMF2, celles-ci peuvent être estimées à partir du BCF selon le guide technique européen (E.C., 2010).
Ce calcul n'est donné qu'à titre indicatif. Il fait en effet l'hypothèse qu'un équilibre a été atteint entre l'eau et le biote, ce qui n'est pas véritablement réaliste dans les conditions du milieu naturel. Par ailleurs il repose sur un facteur de bioaccumulation qui peut varier de façon importante entre les espèces considérées.
Pour le chlorobenzène, un BCF de 447 (sur Pimephales promelas, Veith et al. (1979) et un BMF1 = BMF2 de 1 (cf. E.C., 2010) ont été retenus. On a donc :
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NORME DE QUALITE POUR LA SANTE HUMAINE VIA LA CONSOMMATION DES PRODUITS DE LA PECHE (QSBIOTA_HH)
La norme de qualité pour la santé humaine est calculé de la façon suivante (E.C., 2010) :
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Ce calcul tient compte de :
- un facteur correctif de 10% (soit 0.1) : la VTR donnée ne tient compte en effet que d'une exposition par voie orale, et pour la consommation de produits de la pêche uniquement. Mais la contamination peut aussi se faire par la consommation d'autres sources de nourriture, par la consommation d'eau, et d'autres voies d'exposition sont possibles (inhalation ou contact cutané). Le facteur de correctif de 10% (soit 0.1) permet de rendre l'objectif de qualité plus sévère d'un facteur 10 afin de tenir compte de ces autres sources de contamination possibles.
- la valeur toxicologique de référence (VTR), correspondant à une dose totale admissible par jour ; pour cette substance elle sera considérée égale à 0.02 mg/kgcorporel/j (cf. tableau ci-dessus),
- un poids corporel moyen de 70 kg,
- Cons. Journ. Moy : une consommation moyenne de produits de la pêche (poissons, mollusques, crustacés) égale à 115 g par jour,
Ce calcul n'est donné qu'à titre indicatif. Il peut être inadapté pour couvrir les risques pour les individus plus sensibles ou plus vulnérables (masse corporelle plus faible, forte consommation de produits de la pêche, voies d'exposition individuelles particulières). Le facteur correctif de 10% n'est donné que par défaut, car la contribution des différentes voies d'exposition varie selon les propriétés de la substance (et en particulier sa distribution entre les différents compartiments de l'environnement), ainsi que selon les populations considérées (travailleurs exposés, exposition pour les consommateurs/utilisateurs, exposition via l'environnement uniquement). L'hypothèse cependant que la consommation des produits de la pêche ne représente pas plus de 10% des apports journalier contribuant à la dose journalière tolérable apporte une certaine marge de sécurité (E.C., 2010).
Pour le chlorobenzène, le calcul aboutit à :
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- dans l'eau douce peut être estimée en tenant compte de la bioaccumulation de la substance :
- dans l'eau marine peut être estimée en tenant compte de la bioaccumulation de la substance :
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Pour le chlorobenzène, on obtient donc :
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QSmarin_hh food =1.22 / (447*1*1) = 0.0027 mg.L-1 = 2.7 µg.L-1
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NORME DE QUALITE POUR LA SANTE HUMAINE VIA L'EAU DE BOISSON (QSdw_hh)
La norme de qualité pour l'eau de boisson est calculé de la façon suivante (E.C., 2010) :
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Ce calcul tient compte de :
- un facteur correctif de 10% (soit 0.1) afin de tenir compte de ces autres sources de contamination possibles.
- la valeur toxicologique de référence (VTR), correspondant à une dose totale admissible par jour ; pour cette substance elle sera considérée égale à 0.02 mg/kgcorporel/j (cf. tableau ci-dessus),
- un poids corporel moyen de 70 kg,
- une consommation d'eau moyenne de 2 L par jour,
L'eau de boisson est obtenue à partir de l'eau brute du milieu après traitement pour la rendre potable. La fraction éliminée lors du traitement dépend de la technologie utilisée ainsi que des propriétés de la substance.
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En l'absence d'information, on considèrera que la fraction éliminée est nulle et le critère pour l'eau de boisson s'appliquera alors à l'eau brute du milieu. Par ailleurs, on rappellera que ce calcul n'est donné qu'à titre indicatif et peut s'avérer inadéquat pour certaines substances et certaines populations.
Pour le chlorobenzène, on obtient :
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Ce tableau comporte un trop grand nombre d'entrées pour permettre son affichage complet. Pour un affichage complet, utilisez l'une des options ci-dessus.
Synthèse
VGE/NQE Importer
PROPOSITION DE NORME DE QUALITE ENVIRONNEMENTALE (NQE)
La NQE est définie à partir de la valeur de la norme de qualité la plus protectrice parmi tous les compartiments étudiés.
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Pour le chlorobenzène, la norme de qualité pour l'eau douce et celle pour l'eau marine sont les valeurs les plus faibles pour l'ensemble des approches considérées et pour les compartiments considérés. La proposition de NQE pour le chlorobenzène est donc la suivante :
PROPOSITION DE NORME DE QUALITE ENVIRONNEMENTALE
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VALEURS GUIDES POUR LE SEDIMENT
Avec un Koc de 224 L.kg-1 et un Log Kow = 2.85, la mise en œuvre d'un seuil pour le sédiment n'est pas recommandée par le projet de guide européen (E.C., 2010).
FDTE/VTR Importer Comme il existe des données long terme sur 3 niveaux trophiques, un facteur d’évaluation de 10 est utilisé pour le calcul de la PNEC eau. PNECeau = 32 µg/L
Bibliographie
Données technico-économiques
Dernière vérification le 16/06/2026
Tableaux de synthèse
Généralités
| CAS | 108-90-7 |
|---|---|
| SANDRE | 1467 |
| Substance prioritaire dans le domaine de l’eau (DCE) | non |
| Substance soumise à autorisation dans Reach | non |
| Substance soumise à restriction dans Reach | non |
| Substance extrêmement préoccupante (SVHC) | non |
| Réglementations |
FTE 2005 Importer ClassificationEn France, selon l INRS (1997), le chlorobenzène est classé comme une substance toxique (Xn, R20), nocive pour l environnement (N; R51/53). Elle est également inflammable (R10)1 . Certains conseils d'utilisation sont nécessaires à son utilisation et son stockage :
Textes législatifs de référence
En France et en Europe, le chlorobenzène n'est pas concerné par les deux textes suivants :
Seule l'OMS a édicté des directives de qualité pour l'eau de boisson (OMS, 1996) prenant en compte cette substance : teneur maximale en chlorobenzène acceptable : 300 Hg.L 1 .
[1] la classification du chlorobenzène est réglementée par l'arrêté du 20 avril 1994 relatif à la déclaration, la classification, l'emballage et l'étiquetage des substances chimiques complété par la directive 2004/73/CE de la commission du 29 avril 2004 (29ème adaptation au progrès technique de la directive). [2] Décret n°53 578 du 20 mai 1953 modifié relatif à la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement mise à jour par le Ministère de l'écologie et du développement durable « Nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement » (2002).
Enfin, les rejets de chlorobenzène sont réglementés par les Arrêtés du 10 juillet 19904, et du 2 février 19985. Plus en détail, ces textes réglementent les rejets de chlorobenzène en tant que substance toxique, bioaccumulable ou nocive pour l'environnement. La teneur limite mensuelle dans ces rejets ne doit donc pas dépasser, 4 mg.L 1 si le rejet dépasse 10 g.j 1 . Selon l'arrêté du 20 avril 2005 relatif au programme national d'action contre la pollution des milieux aquatiques par certaines substances dangereuses, la norme de qualité des eaux a été définie pour le chlorobenzène à 32 Ng.L 1 .
Le chlorobenzène est un intermédiaire utilisé dans la production de DDT (dichlorodiphényltrichloroéthane). Ce pesticide est strictement réglementé par de nombreuses conventions internationales (Aarhus ; Genève et Stockholm). Son usage est en particulier interdit en France. [3] La liste des rubriques mentionnées est indicative et ne se veut pas exhaustive. [4] Arrêté relatif à l'interdiction des rejets de certaines substances dans les eaux souterraines en provenance d'installations classées (JO du 4 août 1990). [5] Arrêté relatif aux prélèvements et à la consommation d'eau ainsi qu'aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l'environnement soumises à autorisation (JO du 3 mars 1998). |
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Production et utilisation
Production et ventes
Données économiques
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Principe de production
Le chlorobenzène est obtenu par chloration du benzène en présence d'un catalyseur (chlorure ferrique, stannique ou alumineux). On obtient ainsi un mélange de produits composé de chlorobenzène, dichlorobenzène et d'autres produits chimiquement voisins qu'il faut séparer par distillation et cristallisation.
Le chlorobenzène de qualité technique est généralement pur à 99 % et, selon un rapport édité par le Gouvernement du Canada (1992), les principales impuretés qu'il renferme sont du benzène (<0,05%) et du dichlorobenzène (<0,1%).
Production
Le déclin de la production de chlorobenzène à partir de 1960, aux USA, résulte de deux causes principales :
- abandon du chlorobenzène pour la fabrication de phénol et d'aniline,
- baisse, voire arrêt, de la production des pesticides ou insecticides (DDT) utilisant le chlorobenzène comme intermédiaire chimique dans leur fabrication.
Aujourd'hui, le phénol est produit dans le monde, à près de 90% à partir du cumène (IPPC, 2003). On en produit, en France, à partir de cette molécule, en moyenne 150 kt.an-1. La production à partir de chlorobenzène, même si elle peut toujours exister reste donc très marginale. De même, l'aniline est aujourd'hui produit en très grande majorité à partir de nitrobenzène. Dans ces conditions, la production de chlorobenzène a subi le même déclin en Europe et en France (SHD, 2005).
Selon l'ESIS (2005), les producteurs en Europe sont essentiellement Bayer, BASF (Allemagne), Monsanto (Belgique), Zeneca (Royaume Unis).
Seul le site de production français, l'usine Arkema de Jarrie a produit du chlorobenzène jusqu'en 2002. Il servait ensuite lors de la production d'herbicides et de fongicides (anti mites…). Toutefois, suite aux interdictions d'utilisation de nombreux produits issus du chlorobenzène (DDT et autres produits dérivés), le maintien des unités de production des chlorobenzènes est apparu impossible. Ces unités ont donc été démantelées et la production des chlorobenzènes n'est plus une activité du groupe Arkema. Il n'y a donc plus d'usine de production de chlorobenzène en France, sauf peut être des productions marginales. Ces informations nous ont d'ailleurs été confirmées par le Syndicat des Halogènes et Dérivés.
En revanche, l'usine Rhodia Organique (Mulhouse Dornach) semble toujours utiliser du chlorobenzène pour la synthèse de nitrochlorobenzène.
Place de la substance dans l'économie Française
En France, l'usine Rhodia Organique Mulhouse Dornach utilise du chlorobenzène pour la synthèse de nitrochlorobenzène.
L'usine Arkema de Jarrie a également produit du chlorobenzène jusqu'en 2002. Il servait en particulier à la production d'herbicides et de fongicides (anti mites…). Après des études technico économiques, le maintien des unités de production et de transformation de chlorobenzène est apparu impossible. Ces unités ont donc été démantelées et la production de chlorobenzène n'est plus une activité du groupe Arkema.
Utilisé en tant que solvant, le chlorobenzène, avec 350 t, ne représente que 1% de la consommation de solvants halogénés en France (INRS, 2005).
Impact économique des mesures de réduction
On peut estimer le coût de la réduction des émissions de COV par les industriels en étudiant le marché de la lutte contre les Composés Organiques Volatils. Celui ci a été estimé à 32,4 M€ en 2004, en augmentation de 20% par rapport à 2003. Il devrait encore continuer à augmenter de 20% en 2005, pour atteindre 38,8 M€ (Actu® environnement, 2005).
Les procédés de traitement des COV ont des coûts qui vont dépendre du type d'installation et du débit de gaz. On peut citer plusieurs installations (Alcimed, 2002) :
Tableau 5.1. Coût comparatifs de quelques installations industrielles de traitement des COV.

En se basant sur le prix des importations (Direction générale des douanes, 2005) le prix du cumène s'est établi en 2004 autour de 830 €.t 1. Alors que le prix du chlorobenzène s'est établit à 900 €.t 1 pour la même période. La synthèse du phénol est donc plus intéressante économiquement en utilisant du cumène. Même si nous ne connaissons pas le prix du nitrobenzène, il est intéressant de constater que le prix de l'aniline en 2004 était similaire au prix du chlorobenzène. Il semble donc plus intéressant de produire de l'aniline à partir du nitrobenzène qu'à partir du chlorobenzène. De façon générale, les substituants au chlorobenzène, utilisés comme intermédiaires réactionnels, paraissent plus intéressants économiquement.
De même, selon les industriels interrogés, le coût de la régénération et de la réutilisation des solvants est aujourd'hui plus faible que le coût d'achat d'un solvant neuf auquel il faut ajouter le coût de la destruction après utilisation.
Utilisations
Introduction
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Selon Srour (cité dans Euro Chlor, 1999), en 1987, un total de 97 000 t de chlorobenzène a été utilisé en Europe de l'ouest pour les usages suivants :
- fabrication des nitrochlorobenzènes 6 75 000 t (77%) ;
- autres transformations chimiques 15 000 t (16%)
- solvant de procédés 5 000 t (5%)
- Autres solvants (ex : fabrication de produits phytosanitaires) 2 000 t (2%).
Ainsi, comme le confirment diverses sources (EPA, 2005 ; Eurochlor, 1999), le chlorobenzène est, dans une large majorité des cas, utilisé comme intermédiaire réactionnel dans la fabrication d'autres produits chimiques (nitrochlorobenzène). Ces composés sont à la base de nombreuses réactions chimiques, en particulier les réactions utilisant des amines aromatiques (aniline) et les alcools aromatiques. Ces réactions ont de nombreuses applications comme la fabrication de colorants/teintures et surtout d'insecticides organiques (DDT). Toutefois dans tous ces produits finis, le chlorobenzène n'est pas présent sous une forme libre, notamment le DDT.
En outre, le chlorobenzène sert également comme solvant ou agent d'extraction dans certaines réactions chimiques (production de di isocyonate de méthylène et insecticide). Ainsi, dans son panorama sur l'utilisation des solvants, l'INRS (2005) indique que 350 t de chlorobenzène sont utilisées chaque année en France pour la formulation de préparations solvantées utilisées dans l'agrochimie. Selon le SHD (2005), ces solvants ne sont pas produits en France. En revanche, il est toujours possible d'en importer pour les utiliser dans des formulations. Le chlorobenzène peut servir également comme dégraissant dans les industries textiles et métallurgiques. Ces utilisations restent toutefois marginales. Lors de ces différentes utilisations, cette substance n'est pas présente sous forme libre dans les produits finis, mais elle peut être présente dans les effluents liquides ou gazeux.
[6] Substance utilisée pour la synthèse des produits phytosanitaires regroupés sous le nom de leur substance active : le carbofuran (Acta, 2004).
Le chlorobenzène peut également être utilisé comme solvant dans les adhésifs, les peintures, et les vernis. Dans ces derniers cas, il est directement présent dans les produits finis et peut donc se volatiliser dans l'environnement ou être rejeté dans les eaux. Toutefois cette utilisation semble avoir aujourd'hui disparu du fait des réglementations sur l'utilisation des solvants chlorés. L'INRS ne les mentionne d'ailleurs pas dans son panorama sur l'utilisation de solvants (2005).
Enfin, d'autres utilisations peuvent être mentionnées mais elles ne semblent pas représenter une quantité importante de produits. On peut ainsi citer l'utilisation de chlorobenzène dans des produits de nettoyage à sec, en tant qu'agent de gonflement des fibres dans l'industrie textile (EPA, 2005 ; INERIS, 2005), comme fluide diélectrique et fluide de transfert de chaleur (INERIS, 2005) ou encore comme répulsif à action contre les taupes.
De façon générale, le chlorobenzène est donc une substance de base utilisée lors de synthèses chimiques et 95% des quantités totales utilisées sont transformées, dans des systèmes fermés, en produits intermédiaires et finaux (Euro Chlor, 1999).
Rejets dans l’environnement
Rejets dans l'environnement
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Compte tenu du potentiel de dégradation par photolyse et biodégradation, le chlorobenzène est relativement peu persistant dans l'environnement.
Dans l'atmosphère, le chlorobenzène est présent sous forme de vapeur, il est dégradé par réaction photochimique sous forme de radicaux hydroxylés. Sa demi vie est de 21 jours (Atkinson, 1989).
Dans l'eau, la demi vie mesurée a été établie à 17,5 heures (eau distillée) et à 3,8 heures dans une eau de rivière (Mansour 1996). Suite à un rejet de chlorobenzène dans l'eau, la dissipation de cette substance s'effectue majoritairement par évaporation (EPA, 2005) : le temps de demi vie pour l'évaporation est de ~4,5 heures dans des conditions de vent modérées. A ce premier phénomène s'additionne l'adsorption sur les matières en suspension et les sédiments (INERIS, 2005).
Dans le sol, la mobilité du chlorobenzène est modérée à élevée (HSDB, 2003; Walton et al., 1992). La volatilisation de cette substance à partir de sols humides est donc probablement une voie de transfert privilégiée vers d'autres compartiments environnementaux.
La biodégradation du chlorobenzène dans les compartiments terrestres est variable : absence de minéralisation dans le sol après 8 mois ou des demi vies de biodégradation de 200 à 600 jours (expériences menées à partir de consortium bactérien). De plus, il a été observé que le temps de minéralisation est considérablement réduit lors d'ajout de phosphate et d'ammonium dans les sols (INERIS, 2005) ou lors de la présence d'une source de carbone pour les microorganismes (Callahan et al. 1979).
Les émissions de chlorobenzène dans l'environnement se font très majoritairement vers l'atmosphère. Elles ont pour origine les rejets industriels des usines fabricant ou utilisant le chlorobenzène. Les émissions sont dues pour l'essentiel aux pertes par volatilisation se produisant au cours de l'utilisation de chlorobenzène dans les différentes applications industrielles (INERIS, 2005 ; EPA, 2005), en particulier lorsqu'il est utilisé en tant que solvant ou dégraissant et qu'il ne subit donc pas de transformations. Pour limiter ces rejets, les modes de fabrication font intervenir des systèmes fermés, mais ces émissions ne peuvent pas être totalement évitées.
Au cours de ces différents processus industriels, le chlorobenzène peut également être rejeté dans les effluents aqueux des usines (eaux de rinçage…). Ces rejets représentent la source principale de pollution de l'eau (INERIS, 2005).
Euro Chlor (association représentant l'industrie du chlore) rapporte les émissions de chlorobenzène (Euro Chlor, 1999) par les industries européennes dans l'air (Fig. 3.1a) et dans l'eau (Fig. 3.1b).

Figure 3.4. Emissions industrielles de chlorobenzène (en kg) d'après Euro Chlore (1999) : A : dans le compartiment aérien ; B : dans l'eau.

Ces graphiques confirment l'importance des rejets atmosphériques du chlorobenzène, puisque les quantités émises dans l'air sont 10 fois plus grandes que celles émises dans l'eau. Néanmoins, on constate pour l'ensemble des substances chlorées (y compris le chlorobenzène), entre 1985 et 2004, une réduction de ~99% (en masse) des quantités rejetées dans l'eau et ~93% de celles rejetées dans l'air (Euro Chlor, 1999).
Lors d'un premier inventaire des émissions polluantes réalisé entre 1991 et 2000 dans 9 régions françaises, on estimait que le flux total de chlorobenzène, émis par des installations industrielles était de 69 kg.j 1 (République française, 2005). De même, dans le cadre de l'action nationale de recherche et de réduction des substance dangereuses dans l'eau, des mesures ponctuelles ont été réalisées à la sortie de près d'un millier d'ICPE. Il apparaît que le flux total de chlorobenzène issu de ces installations est de 49 kg.j 1 en 2003/2004. Enfin, en région Rhône Alpes, où deux inventaires des rejets de micropolluants, par des établissements industriels, ont été réalisés en 1993 et 1998, on constate une baisse des émissions de chlorobenzène. Ainsi, le flux total qui représentait 67 kg.j 1 en 1993 a baissé à 8 kg.j 1 en 1998. Ces résultats, confirment tout d'abord que les émissions de chlorobenzène dans les milieux aqueux diminuent. En outre, les rejets sont dus pour l'essentiel au secteur de la chimie et de la parachimie. On retrouve en particulier des traces de chlorobenzène dans les effluents aqueux des usines Rhodia de Mulhouse (0,7 kg.j 1) et Arkema de Jarrie (DRIRE Alsace, 1998 ; DRIRE Rhône Alpes, 2004). Néanmoins, pour cette dernière, nous ne disposons pas de mesures réalisées après l'arrêt des unités de production de chlorobenzène en 2002.
Enfin, selon le gouvernement du Canada (1992), l'élimination de déchets industriels par incinération est également une source de contamination de l'environnement par le chlorobenzene. Il sont aussi détectés dans les rejets d'usines d'incinération d'ordures ménagères (ASTEE, 2003).
L'usage non industriel de produits contenant du chlorobenzène n'est pas considéré comme une voie d'émission significative (EPA, 2005). Ces rejets proviennent essentiellement des vapeurs de peintures, vernis et autres adhésifs ayant le chlorobenzène comme solvant. Un déversement de ces produits dans l'environnement pourra également entraîner une pollution de l'eau.
Pollutions historiques et accidentelles
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Le chlorobenzène est à la base de l'acide picrique qui fut utilisé pendant la Première Guerre Mondiale sous le nom de mélinite pour le chargement des obus.
Présence environnementale
Synthèse
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Le chlorobenzène présent dans l'environnement fait partie de la famille des composés organiques volatils et est d'origine anthropique. La concentration atmosphérique en chlorobenzène est évaluée à 0,1 g.m 3 dans ATSDR (1990) et Howard (1989). Des pourcentages indicatifs de partition de cette substance entre les différents compartiments de l'environnement ont été obtenus (Table 3.1) par Mackay et Patterson (1990) par modélisation.
Table 3.2. Partition du chlorobenzène entre les différents compartiments de l'environnement selon (Mackay and Patterson, 1990)

Perspectives de réduction
Réduction des rejets
Techniques de traitement des milieux pollués
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Traitement par ultra-sons
Des techniques de dégradation du chlorobenzène par l'usage d'ultra sons ont été expérimentées en laboratoire (Kruus et al., 1997, Jiang et al., 2002). Néanmoins, à ce jour, aucune application pratique de ces techniques n'a été rapportée.
Bioremédiation
Différentes techniques de dégradation microbienne du chlorobenzène (ou bioremédiation) présent dans des eaux souterraines ou des sols ont été testées in vitro (Alfreider et al., 2003 ; Jechorek et al., 2003 ; Muller et al., 2003 ; Vogt et al., 2004).
Epuration naturelle
Le Cemagref (2000) a prouvé, suite à des expérimentations de terrain que des zones d'herbe, implantées judicieusement sur un bassin versant à vocation agricole, sont capables de retenir une grande partie des pesticides véhiculés par les eaux de ruissellement (dont ceux contenant du chlorobenzène). L'épuration s'effectue par adsorption des substances sur la matrice minérale constituant le sol et/ou par dégradation microbienne in situ (Monferrán et al., 2005).
Ce type de système d'épuration naturelle, peut être utilisé en complément de la promotion de bonnes pratiques agricoles.
Traitement des effluents gazeux
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Le chlorobenzène étant un COV, le traitement des effluents gazeux contenant de tels composés est donc d'une grande importance. Nous n'avons pas identifié d'informations sur des traitements spécifiques au chlorobenzène ; on rappelle ci après quelques informations générales sur le traitement des COV.
Selon les experts du programme INTERREG III (2005), les COV sont actuellement traités selon deux grandes familles de techniques :
- Les techniques récupératrices et en particulier l'adsorption qui représente 10% des procédés en fonctionnement ;
- Les techniques destructives que sont l'oxydation thermique ou catalytique qui représentent 80% des traitement mais où l'oxydation en présence d'un catalyseur ne représentent que 5% de ce traitement.
Pourtant c'est ce dernier procédé qui semble le plus intéressant puisqu'il permet à la fois d'abaisser la température de combustion et donc de réaliser des économies d'énergie, mais aussi d'éviter la formation de NOx. Par ailleurs, la grande sélectivité de l'oxydation catalytique peut également éviter la formation de composés intermédiaires bien plus toxiques que les COV de départ ou de chlore. Cependant, les catalyseurs ont tendance à se désactiver au cours du temps.
Des études sont actuellement menées pour développer des catalyseurs permettant d'éliminer les COV chlorés par oxydation totale. Une étude est également menée pour développer une méthode de valorisation des COV par hydrodéchloration catalytique (Interreg III, 2005). Cette méthode aurait l'avantage de transformer les COV en produits chimiques organiques à valeur commerciale et/ou à contenu énergétique. Enfin une dernière étude est le développement d'adsorbants nouveaux pour la séparation et la récupération par adsorption de COV7 .
Stations d'épuration
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Il est difficile de trouver un procédé de traitement spécifique adapté au chlorobenzène. De plus, la décomposition de composés organiques halogénés par des traitements biochimiques peut poser quelques problèmes. Leur décomposition est parfois difficile ou impossible pour les micro organismes et la concentration des effluents doit rester la plus stable et la plus basse possible. Pour résoudre ces problèmes on peut effectuer des traitements primaires, soit avec du charbon actif, soit par un procédé thermochimique (oxydation à haute température et basse pression) (Dilla, W., et al., 1995 ). Dans ce dernier cas, on peut également utiliser des catalyseurs qui vont aider à la réaction d'oxydation. Dans le cas du charbon actif, plusieurs sources (Lenntech, chemviron Carbon, correspondance personnelle) indiquent que le chlorobenzène présente une très grande probabilité d'être efficacement adsorbé sur le charbon actif (http://www.lenntech.com/fran%C3%A7ais /adsorption.htm).
Recyclage
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D'autres solutions peuvent être envisagées pour réduire les rejets de chlorobenzène telles que son recyclage. Lorsqu'il est utilisé en tant que solvant lors de procédés de fabrication, il peut être envisagé de le régénérer par distillation.
[7] D'autres études de Huang Y. et al, (2003), de Ukisu Y. et al, (2000) et de Keane M.A et al, (2001) peuvent également être consultées.
Alternatives aux usages
Produits de substitution
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Synthèse du phénol :
Pendant longtemps, le chlorobenzène a été utilisé pour produire du phénol, intermédiaire réactionnel très utilisé en chimie. La synthèse de ce phénol consiste en une hydrolyse basique à chaud (350°C) du chlorobenzène.
A la place du chlorobenzène, le phénol peut être produit à partir du cumène8 :
Selon la Société Française de Chimie, en 1994, la capacité de production de cumène en France était de 200 000 t et était dédiée à la production de phénol à hauteur de 150 000 t. Ces deux composés sont toujours produits en France par la seule usine Rhodia de Roussillon (38).
Il est à signaler que cette synthèse du phénol à partir du cumène a diminué de façon significative les quantités de chlorobenzène utilisées aux Etats Unis à partir de 1960. Toutefois aucune étude n'a démontré une évolution semblable en Europe.
Synthèse de l'aniline
Le chlorobenzène peut être utilisé comme réactif dans la synthèse de l'aniline. Ce composé est synthétisé en chauffant de l'ammoniaque avec du chlorobenzène en présence d'un catalyseur (cuivre).
L'aniline peut également être produite à partir du benzène en deux étapes. La première étape consiste en la nitration du benzène par de l'acide nitrique. Puis le nitrobenzène ainsi formé est réduit en aniline grâce à l'ajout d'un agent de réduction (catalyseur).
Comme pour la synthèse du phénol, la synthèse de l'aniline, même si elle évite l'utilisation de chlorobenzène fait intervenir du benzène, autre substance visée par la Directive 76/464/CE de la Directive Cadre Eau. On peut donc dans ces conditions s'interroger sur l'intérêt environnemental de telles synthèses. On peut néanmoins signaler qu'elles ne font pas intervenir de composés chlorés dont la synthèse nécessite celle de chlore (souvent polluante et coûteuse en énergie).
[8] aujourd'hui, selon l'agence américaine de protection de l'environnement, le cumène ne semble pas être toxique pour l'environnement. En revanche, sa synthèse fait intervenir le benzène, inscrit à la liste des substances chimiques dangereuses prioritaires de la Directive Cadre Eau.
Synthèse du nitrochlorobenzène.
Le chlorobenzène rentre dans la production de nitrochlorobenzène. Ce composé est synthétisé par nitration de chlorobenzène grâce à l'acide nitrique et en présence d'acide sulfurique. On obtient alors un mélange de trois molécules :
- le p nitrochlorobenzène (65%) ;
- le o nitrochlorobenzène (34%) ;
- le m nitrochlorobenzène (1%).
Ces molécules de nitrochlorobenzène servent ensuite à la synthèse de pesticides, de produits intermédiaires (25%) et de colorants (40%).
En France, l'entreprise Rhodia organique Mulhouse Dornach possède une unité de fabrication de nitrochlorobenzène qui sert ensuite à la synthèse d'intermédiaires réactionnels. Toutefois, il semble que cette unité soit la seule fonctionnant en France.
A ce jour il ne semble pas exister d'autre méthode de synthèse de nitrochlorobenzène.
Autres produits de substitution.
En tant que solvant, le chlorobenzène peut être facilement substitué, que ce soit dans les peintures ou dans les produits phytosanitaires. Ainsi, certaines peintures ne contiennent pas de chlorobenzène, en particulier lorsqu'elles sont employées comme peintures fongicides dans certaines industries comme l'agro alimentaire. On peut ainsi signaler le cas de l'entreprise ARTILIN qui propose des peintures à l'eau, sans chlorobenzène, labellisées « vertes ».
De façon générale, la consommation des solvants chlorés à énormément diminué, en Europe, depuis trente ans, passant de 920 000 à 220 000 t.an-1. Cette diminution s'est traduite, le plus souvent, par l'emploi de solvants de substitution, ou par le développement de techniques sans solvant.
Conclusion
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Le chlorobenzène est un composé aromatique halogéné volatil. Il est utilisé essentiellement pour la synthèse du nitrochlorobenzène, et comme solvant. Toutefois, ces usages sont devenus rares, et comme la plupart des composés et solvants halogénés, sa production a été en constante diminution depuis trente ans. Il n'est d'ailleurs plus synthétisé en France depuis la fermeture des unités de production de l'usine Arkema de Jarrie. Aujourd'hui le chlorobenzène n'est plus utilisé que dans les rares cas où il n'existe pas de produits de substitution. Sa consommation comme solvant est pratiquement nulle.
Les émissions de chlorobenzène se font avant tout vers l'atmosphère, et sont dues aux rejets industriels liés à son utilisation. Ces émissions sont en diminution constante depuis de nombreuses années.
En outre, dans de nombreuses synthèses, où le chlorobenzène était utilisé comme intermédiaire réactionnels (synthèse du phénol et de l'aniline), les industriels utilisent aujourd'hui des produits de substitutions. La consommation de chlorobenzène a donc pour ces usages fortement diminué. De plus, de nombreux produits issus de la fabrication du chlorobenzène sont aujourd'hui interdits en France (DDTet dérivés). Cette substance n'est plus utilisé que dans de rares applications et pour des synthèses ou il n'existe pas d'autre substituant (nitrochlorobenzène).
Face à ces baisses de consommation, la production de chlorobenzène s'avère aujourd'hui non intéressante économiquement. Face à ce constat, et au regard des évolutions des émissions en Europe, on peut penser que les rejets de chlorobenzène continueront à baisser en France, mais modérément puisqu'ils sont déjà faibles.
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Dernière vérification le 29/03/2024
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