vignette|un nonylphénol typique, ici le 4-(2,4-diméthylheptan-3-yl)phénol dont les atomes de carbone 3 et 4 sur la chaîne heptyle sont chiraux Les nonylphénols (), ou NP, sont des composés organiques synthétiques (ils ne sont pas produits naturellement) appartenant à la famille des alkylphénols. Le nom de nonylphénol regroupe génériquement différentes formes sous lesquelles on les retrouve ; le 2-, 3- ou 4-nonylphénols. En chimie industrielle, les nonylphénols sont des précurseurs très utilisés des nonylphénols polyéthoxylés (NPE) obtenus par éthoxylation, c'est-à-dire par addition de groupes éthoxyles, –O–CH2–CH2–, (jusqu’à une centaine) largement utilisés dans l'industrie, au moins jusque dans les années 2000Recommandation Canadienne pour la Qualité des Sédiments, Environnement Canada (en 2003 la production mondiale des nonylphénols était estimée aux environs de tonnes par anCBG - Nonylphenol. Les dérivés éthoxylés des nonylphénols (NPE) font partie du groupe des composés dits alkylphénols éthoxylés (ou APE).
Les nonylphénols sont théoriquement biodégradables mais toxiques, bioaccumulables et relativement persistants. En effet, ils ne sont totalement dégradés qu'après plusieurs semaines, voire plus selon la température, l'acidité, la luminosité et le milieu dans lequel ils se trouvent, ce qui permet la contamination de l'environnement et de certains organismesRecommandation Canadienne pour la Qualité des sédiments Voir. En se dégradant, ces derniers libèrent dans l'environnement le nonylphénol qui a servi à les fabriquer, et les organismes qui les dégradent produisent des métabolites plus toxiques (et œstrogéniques) que les NPE ; dont outre le NP, du nonylphénol monoéthoxylé (NP1EO), du nonylphénol diéthoxylé (NP2EO), de l’acide nonylphénoxyacétique (NP1EC) et de l’acide nonylphénoxyéthoxyacétique (NP2EC). NP et NPE font partie des produits chimiques fortement suspectés de causer la féminisation de poissons, crustacés, mollusques dans le milieu naturel et des difficultés de reproduction chez ces espèces.
Utilisations, et applications industrielles Les NPE sont synthétisés pour leurs propriétés tensioactives qui permettent une meilleure dispersion des liquides et la miscibilité de certaines substances telles que l'huile et l'eau. Ainsi, ils sont largement utilisés dans l'industrie. L'industrie textile les emploie comme agent mouillant, dispersants, émulsifiants ou encore comme détergents. Ils sont également utilisés dans les peintures, la production de pâtes. et papiers, le traitement des métaux, l'extraction et la production du pétrole ainsi que dans certains floculants, biocides, agents de rétention, et même produits cosmétiques tels que les shampooings et certains produits nettoyants domestiquesRapport (canadien) d'évaluation ; Le nonylphénol et ses dérivés éthoxylés ; 23 juin 2001. (Voir). Ceci indique que les NPE sont présents chez les particuliers en grande quantité.
Toxicité Le responsable de l'unité textile à la Commission européenne (qui a déjà rédigé la norme REACH concernant les produits autorisés ou non en Europe) mène actuellement une étude sur le nonylphénol qui est soupçonné de provoquer, entre autres, la stérilité chez les personnes qui le manipulent comme chez ceux qui le subissent via utilisation d'eau polluées : cas de stérilité chez des paysans au Bangladesh (un des plus gros fabricants de textiles au monde, industrie utilisant massivement le nonylphénol, pour nos marques quotidiennes de vêtements) et en Inde où l'industrie textile est présente depuis 30 ans.
On retrouve cette substance dans l'eau de lavage des machines à laver, elle n'est pas filtrée par les usines de traitements de l'eau, les boues restantes après traitement contiennent donc des nonylphénols ; ces boues sont utilisées par certains agriculteurs pour épandage hivernal ; la substance se retrouve ensuite dans les plantes qui poussent dans ces champs. 80 % des légumes poussant en France en contiendraientSource : Émission Envoyé spécial du 19 septembre 2013.
Les NP et les NPE étant tous les deux présents dans l’environnement, la toxicité des deux familles de composés est prise en compte et est exprimée en équivalent toxique de NP ou ET.
Les NP sont toxiques, notamment pour des organismes aquatiques : pour le poisson (17–1 400 μg/L), pour les invertébrés (20–3 000 μg/L) pour les algues (27–2 500 μg/L). La toxicité des NPE augmente de façon inversement proportionnelle à la longueur de la chaîne éthoxyle. Les NP sont de 2 à 200 fois plus toxiques que les NPE.
Reprotoxicité Bien qu'ils soient à fois moins œstrogéniques que l’œstradiol, certains nonylphénols pourraient affecter la santé reproductive. Divers modèles biologiques et expérimentations ont montré des atteintes de la fertilité, de la reproduction et du développement chez des organismes exposés au 4-nonylphénol, comme c'est aussi le cas pour d’autres alkylphénols, tels que le 4-tert-octylphénol qui a des propriétés proches de celles du 4-nonylphénol.
Perturbateurs endocriniens : Les NP sont connus comme ayant une activité œstrogène, c'est-à-dire ayant capacité d’imiter les hormones sexuelles naturelles, qui peut entraîner la féminisation d'organismes aussi différents que des moulesBlaise, C., Gagné, F., Salazar, M., Salazar, S., Trottier, S., & Hansen, P. D. (2003). Experimentally-induced feminisation of freshwater mussels after long-term exposure to a municipal effluent. Fresenius Environmental Bulletin, 12(8), 865-870. ou des poissons (démontré, par exemple, chez Le médaka (Oryzias latipes)Gray, M.A., Metcalfe, C.D., (1997) Induction of testis-ova in Japanese medaka (Oryzias latipes) exposed to p - nonylphenol. Environ. Toxicol. Chem. 16, 1082–1085, avec, par exemple, induction de vitellogénine chez la truite mâleJobling et al. 1995, 1996. Chez l'animal : ils peuvent provoquer une diminution du succès de reproduction, un ralentissement de la croissance, une diminution de la taille Chez l'homme : les effets des NP sur l’homme sont encore mal connus par manque d’études. Des effets ont été récemment démontrés sur les fonctions du sperme chez les mammifèresChitra et al. (2002) et Adeoya-Osiguwa et al. (2003) et une détérioration de l’ADN dans le sperme humain et les lymphocytes humainsHarreus et al. 2002
Cancérogénicité Acevedo et son équipe ont montré chez la souris de laboratoireAcevedo R, Parnell PG, Villanueva H, et al. « The contribution of hepatic steroid metabolism to serum estradiol concentrations in nonylphenol treated MMTVneu mice and its potential effects on breast cancer incidence and latency ». J Appl Toxicol 2005 ; 25 : 339-53. que le nonylphénol accroît significativement le risque de cancer mammaire (dans cette étude pour de nonylphénol une fois par jour dans la nourriture durant 32 semaines).
Dans l'environnement Le nonylphénol (et les nonylphénoléthoxylates) ont été récemment ajoutés à la liste des composés préoccupants pour l'environnement de l'AEPC en 2017, ainsi qu'à celle de l'OSPAR (également en 2017). Et leur utilisation industrielle est déjà restreinte en Europe dans le cas des produits qui auront des contacts directs avec les consommateurs (emballages alimentaires, textilesEuropean Commission COM/2016/0767 Final - 2016/0382 (COD): Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council on the Promotion of the Use of Energy From Renewable | Source : EurLex, 2016).
Contamination environnementale Des NP et NPE sont détectés, généralement à faible dose, presque partout (eau, air, sol, sédiments et biote).
Le nonylphénol est l'un des produits les plus retrouvés dans les eaux de rivières et fleuves en Europe selon l'AEE )d'après une étude du Joint research center de la Commission européenne qui a cherché 60 substances dans 122 rivières et 164 points d'eau souterraine. L’estimation de l’exposition humaine aux NP et aux NPE reste cependant délicate, du fait des nombreuses sources potentielles d’exposition à ces composés, et en raison d'une mauvaise connaissance de leur cinétique et durée de vie dans l'environnement.
Les données publiées laissent penser que la bioaccumulation du NP et des NPE via la chaîne alimentaire aquatique existe, avec des facteurs de bioconcentration (FBC) et de bioaccumulation (FBA) élevés, pour le biote (dont algues et plantes) ; variant de 0,9 à 3 400 pour les invertébrés et poissons.
Des calculs complets des effets devraient prendre en compte l'action conjointe et éventuellement synergique de toutes les formes et dérivés ou composés de nonylphénols, via l’exposition directe des humains à ces différents composés présents dans de nombreux produits de consommation, mais également via l’exposition indirecte due aux rejets industriels et domestiques, ainsi qu'à des relargages différés (par exemple par remise en suspension de sédiments lors de crues ou curages). Les données de surveillance des milieux auxquels les humains sont le plus susceptibles d’être exposés sont trop limitées pour qu'on puisse estimer avec précision l’exposition humaine ou animale aux NP et aux NPE.
Origine de la contamination environnementale Les apports de NPE dans l'eau semblent surtout venir des effluents de stations d’épuration des eaux usées (industrielles, municipales) ou de rejets directs faits dans le milieu aquatique. Les particuliers y contribuent via certains shampoings et produits d'entretien rejetés dans les égouts jusqu'aux stations d'épuration (là où elles existent, c'est-à-dire dans les pays riches surtout).
Selon le traitement appliqué en station d'épuration, seuls 20 à 80 % des NPE sont éliminés, bien qu'il soit théoriquement possible d'éliminer les NPE jusqu'à 90 %Nonylphénols et éthoxylates, http://rsde.ineris.fr/fiches/fiche_nonylphenol.pdf. Le traitement primaire (simple décantation) ne permet que de supprimer la majeure partie des matières en suspension. Les NPE sont alors attaqués par divers micro-organismes, qui les métabolisent, d'abord en sous-produits. Les produits intermédiaires (nonylphénol) et finaux du métabolisme sont cependant plus persistants que les NPE parents. Il faut plusieurs semaines pour les dégrader notamment par le CO2 et par photodégradation. Il s'en retrouve donc dans l'environnement notamment dans les sols, les boues d'épandage, les eaux souterraines, les rivières et les sédiments. Les NP sont persistants sous conditions anaérobiques et de froid (dans les eaux souterraines, les sédiments et les décharges), mais semblent l’être beaucoup moins dans le sol en milieu aérobie.
La présence de NP et de NPE dans les sédiments s’explique aussi par le fait qu’ils sont adsorbés par des particules qui se déposent ensuite au fond des rivières à l'abri de la lumière et parfois de l'oxygène. Leur adsorption dépend notamment de la teneur en carbone organique total des sédiments. Ensuite, les plantes aquatiques, les poissons et divers organismes entrant en contact avec les sédiments ou le sédiment mis en suspension (lors des crues, ou de travaux, par exemple, ou via des animaux fouisseurs) peuvent absorber les NP et NPE qu’ils renferment.
Les NP sont connus pour s’accumuler dans les tissus des poissons et d’autres organismes vivants, et suivre un processus de « biomagnification » dans la chaîne alimentaireOSPAR 2001 : Commission d'Oslo et de Paris. Ils se retrouvent donc dans la chaîne alimentaire dans de nombreux produits, tels que la charcuterie, les tomates ou encore les pommes.