vignette|Oiseau exposé aux hydrocarbures lors d'une marée noire. Le pétrole est un mélange d'hydrocarbures plus ou moins épais ou liquide (selon le type de pétrole concerné et selon sa durée d'exposition à l'air, à l'eau et au sol dans l'environnement). C'est un mélange variable et complexe de nombreux composants. Plus il a été capté en profondeur (et donc sous très haute pression, très haute température) et moins il est raffiné, plus il est susceptible d'être acide et de contenir des métaux (plomb, mercure et radionucléidesStéphane Lafortune, Jean-Claude Pinte, Martine Sada, Christian Pelligand (2009) . Risque d'exposition aux radionucléides et au radon lors de forage et de l'exploitation de puits pétroliers et de réseaux géothermiques ouverts. Congrès national de Radioprotection (SFRP), juin, Angers, France. ⟨Ineris-00970484⟩). Selon le gisement il est plus ou moins riche en hydrocarbures volatils).

Toxicité des composants du pétrole Hormis quelques composants neutres pour l'environnement, la plupart des composants du pétrole sont toxiques : famille des aromatiques monocycliques ; famille des aromatiques polycycliques (HAP), cancérigènes, classés comme prioritaires tant en environnement qu’en milieu professionnel avec près de de travailleurs exposés en France. Le HAP le plus dangereux serait le benzo(a)pyrène (BaP) ; le benzo(k)fluoranthène et le benzo(ghi)pérylène sont deux autres produits souvent cités et mis en cause. métaux toxiques à l'état de traces (plus importantes dans certains gisements profonds) ; soufre (acidifiant).

Paradoxalement alors que le pétrole est depuis un produit très courant dans notre environnement, il n'a fait l'objet que de peu d'études d'évaluation des risques sanitaires (ERS), probablement en partie car il est toujours un mélange complexe de composés plus ou moins toxiques. Les expositions professionnelles varient également beaucoup selon les métiers (en termes de quantité inhalée ou ingérée ou acquise par passage percutané, et en termes de composition chimique exacte du pétrole) et souvent le travailleur est exposé à d'autres polluants.

Toxicité des pétroles Elle ne saurait se résumer à la somme des potentiels toxiques ou de la toxicité reconnue de chacun des composants chimiques de l'hydrocarbure, car ces composés peuvent interagir entre eux en augmentant la toxicité du pétrole. Et une fois dans l'eau, l'air ou les sols ou dans un organismes, ces composants du pétrole peuvent agir synergiquement entre eux ou avec d'autres composés chimiques ou biochimiques, d'origine naturelle (dans l'environnement ou l'organisme) ou polluants chimiques.

Des molécules capables de s'adsorber ou de se fondre dans le pétrole sont nombreuses dans l'environnement (composés organométalliques, pesticides, certains perturbateurs endocriniens, ypérite...). Le pétrole est un très bon solvant pour des milliers de polluants dits "lipophiles".

De nombreuses méthodes peuvent être mobilisées pour évaluer la toxicité d'un pétrole brut, raffiné ou de produits dérivés du pétrole.

Pour des raisons éthiques, cette toxicité est en grande partie étudiée sur le modèle animal, et depuis peu sur des cultures cellulaires.

Ce que l'on sait Quelques données concernant directement la santé humaine et la santé publique proviennent cependant : d'études épidémiologiques concernant des travailleurs de l'industrie pétrolièrePascal Petit (2016) De l'exposition professionnelle aux hydrocarbures aromatiques polycycliques à l'estimation du risque de cancers professionnels ; Thèse de doctorat en Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement | Soutenue le 16-11-2016 à Grenoble Alpes, dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble), en partenariat avec Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, Mathématiques et Applications (Grenoble) (laboratoire) et leurs risques de contamination directe ou indirecte (via leur environnement, la chaine alimentaire...)ex : Fiorella Barraza Castelo (2017) [Évaluation de l'exposition humaine liée aux activités pétrolières en Équateur : de la surveillance de la qualité de l'air à l'étude du transfert des contaminants métalliques dans le continuum sol-plante] ; Thèse de doctorat en Hydrologie, hydrochimie, sol, environnement, soutenue le 13-10-2017 à Toulouse 3, dans le cadre de École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse), en partenariat avec le Laboratoire Géosciences Environnement (Toulouse) ; Des données proviennent aussi d'études ayant porté sur l'exposition aux marées noiresLaffon, B., Pásaro, E., & Valdiglesias, V. (2016). Effects of exposure to oil spills on human health: updated review. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 19(3-4), 105-128. ; d'exposition aux vapeurs de pétrole ou imbrûlés et gaz des carburants de poêles à pétrole dépourvus d’évacuation des gaz brûlés vers l’extérieur de la pièce. Ces gaz sont tous les ans responsables de centaines ou milliers de cas d'asphyxie ou d'intoxication aiguë au monoxyde de carbone ; outre du NO, , CO, et des particules ces poêles émettent 3 COV préoccupants (formaldéhyde, benzène et 1,3-butadiène). Ici la toxicité est principalement due aux vapeurs et particules (suies) issues de la combustion du pétroleMarion Carteret (2012) Évaluation de l’exposition des personnes aux polluants issus des chauffages d’appoint au pétrole ; Thèse de doctorat en Optique et lasers, physico-chimie, atmosphère, sous la direction de Jean-François Pauwels et de Benjamin Hanoune, soutenue le 24-01-2012 à Lille 1 (École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement) en partenariat avec le laboratoire de Physicochimie des processus de combustion et de l’atmosphère (PC2A) (résumé) ; d'exposition accidentelles (ingestion involontaire par un cracheur de feuSebbane M, Arbib F & Brambilla C.(1995) Pneumopathie aiguë par inhalation de pétrole. À propos d'un cas chez un cracheur de feu. La Semaine des hôpitaux de Paris, 71(7-8), 216-218.) ou suicidaires, avec par exemple un cas d'intoxication aiguë par injection intraveineuse directe de pétrole, qui a causé une thrombo-phlébite du membre supérieur droit, avec le jour suivant une nécrose tissulaire et un œdème centrifuge des parties molles du bras. À j+4, la nécrose était parsemée de petites logettes purulentes, puis au sixième jour un collapsus est survenu, précédé d'une hyperthermie à avec frissons, agitation et vomissements et hypotension artérielle à 60/40 mmHg et pouls filant. Ce patient a finalement pu être sauvé par de fortes doses d’héparine associées à un anticoagulant oralAguèmon, A. R., Diallo, A. T., Biaou, O., & Atchadé, D. (décembre 2000). À propos d’un cas d’intoxication aiguë par injection intraveineuse directe de pétrole. In Annales françaises d'anesthésie et de réanimation (Vol. 19, No. 10, pp. 758-760). Elsevier Masson. de cas d'ingestion involontaire de produits pétroliers (par des enfants en général notamment dans les pays ou aux époques où il était courant d'avoir du pétrole à la maison, pour les lampes, comme solvant, carburant...)Atanda, H. L., Porte, J., Bon, J. C., Rodier, J., Moyen, G. M., & Nkoua, J. L. (1992). Ingestions accidentelles de produits toxiques chez l’enfant. À propos de, 308.Huber, C., Huber-Braun, M. C., Desrentes, M., & Lautier, F. (1987). Les intoxications aiguës par le pétrole chez l'enfant au Gabon. Bulletin de la Société de pathologie exotique, 80(4), 682-688.. L'ingestion de pétrole provoque des troubles pulmonaires, mais aussi des brûlures du tractus digestif, avec vomissements, diarrhées prolongées, et hépatite ictérique, parfois accompagnés de troubles neurologiques ; Quelques études ont aussi porté sur les effets de l'exposition accidentelle d'humains à des déchets pétroliers (sont alors signalés durant plusieurs mois des manifestations cliniques touchant tous les âges et dominées par les symptômes suivants (souvent au moins deux de ses symptômes sont associés). À titre d'exemple à la suite d'un déversement en 2006 de de déchets toxiques pétroliers à Abidjan en Côte d'Ivoire, une étude a décrit les manifestations cliniques suivantes chez les personnes exposées à ces déchetsKouassi & al. (2015) Manifestations cliniques chez les sujets exposés à un accident toxique environnemental (Abidjan, Côte d’Ivoire 2006). Revue des Maladies Respiratoires, 32(1), 38-47 (résumé). : troubles respiratoires et pulmonaire (74,5 % des cas), avec troubles de la sphère ORL (31,0 %), toux (48,8 %), douleurs thoraciques (37,9 %), dyspnée (9,5 %) et quelques cas d'hémoptysie ; d'autres travaux ont montré que même l'ingestion de pétrole conduit à des pneumopathiesMuganga, N., Mashako, M., Kanda, T., & Mulefu, K. M. (1986) Les pneumopathies par ingestion de pétrole. Analyse de 60 observations. Ann. Soc. Belge Méd. trop, 66, 69-75. ; troubles digestifs, avec douleurs abdominales (36,2 %), diarrhée (23,0 %), ballonnements abdominaux (19,9 %) voire vomissements (9,9 %) ; atteintes neurologiques (malaise vagal..) ; atteintes cutanées ; atteintes ophtalmologiques ; troubles cardiovasculaires ; problèmes gynécologiques.

Les signes respiratoires semblent plus fréquents chez les plus de , alors que les diarrhées, nausées et vomissements sont plus fréquents chez les moins de . Les hommes décrivent plus souvent une douleur thoracique alors que les femmes déclarent plus souvent des douleurs abdominales et vomissements (p = 0,001).

Certaines études nécessitant d'évaluer des niveaux de toxicité utilisent le modèle lipidique cible ou l'analyse colorimétrique à l'aide de colorants afin d'évaluer la toxicité et la biodégradabilité de produitsMontagnolli, Renato Nallin; Lopes, Paulo Renato Matos; Bidoia, Ederio Dino (2015-02-01). "Screening the Toxicity and Biodegradability of Petroleum Hydrocarbons by a Rapid Colorimetric Method". Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 68 (2): 342–353. doi:10.1007/s00244-014-0112-9. ISSN 0090-4341. .

Selon leur provenance (et le type de dérivés) des pétroles (ou leurs dérivés) peuvent présenter des niveaux de toxicité intrinsèque très différents (par exemple en raison d'une teneur en acides naphténiques (mélange de divers acides carboxyliques différents ciclopentilici et cyclohexyle, hépatotoxique et source d'hémorragie cérébrale), sources de naphténates (ex : naphténate de plomb)Conrad Environmental Aquatics Technical Advisory Group (CEATAG) (1998) Naphthenic Acids Background Information Discussion Report, 65 ppConrad Environmental Aquatics Technical Advisory Group (CEATAG) (1998). Naphthenic Acids Background Information Discussion Report, 65 ppBrient J.A, Wessner P.J, & Doyle M.N (1995). "Napthenic Acids". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/0471238961.1401160802180905.a01., en acide carboxylique nettement plus élevé dans certains gisements, en mercure, en plomb, arsenic, baryum, nickel, zinc, etc. naturellement élevée dans les pétroles profonds ; de plus le plomb ou le mercure peuvent être présents sous forme organométallique bien plus toxique et bioassimilable que le plomb ou le mercure purs, même à l'état moléculaire ; ex métaux méthylés, ou diméthylmercure-pentaneLagache M (2003) La simulation de Monte-Carlo et l'industrie pétrolière: développement de potentiel pour les composés organomercurés: calcul de grandeurs thermodynamiques dérivées de gaz à condensat (Doctoral dissertation, Paris 11). ).

Ces niveaux de toxicité sont en outre fortement influencés par d'autres facteurs tels que : les conditions atmosphériques (la chaleur ramollit ou liquéfie le pétrole qui peut alors être plus mobile, augmenter sa surface de contact et absorber ou adsorber plus de produits et libérer plus de substances volatiles aromatiques ; sa solubilité ; sa texture et son degré de persistance ;