HAL-INERIS
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Developmental neurotoxicity in the progeny after maternal gavage with chlorpyrifos
No full textInternational audienceToday, developmental intellectual disorders affect one out of six children in industrialised countries. Intensively used in agriculture, the neurotoxicant pesticide chlorpyrifos (CPF) is known for its environmental persistence and bioaccumulation. Its role has not yet been established in the aetiology of intellectual impairments. Here we assessed whether maternal ingestion of low CPF dose in rats could impair the cerebral function of their progeny. Rat dams received daily CPF exposures (1 mg/kg, per os) during gestation and lactation. Behaviours relevant to mental retardation were measured in the surface righting, negative geotaxis and grip strength at post-natal days (PND) 3 and 7. Open field tests were performed at PND 16, 18 and 20. Fear conditioning was assessed at PND 34. Startle inhibition was tested at PND 31 and 60. According to the results, the progeny of CPF-treated dams showed slower negative geotaxis as neonates, lower novelty exploration as juveniles and faster startle reflex as adolescents and adults. This data suggests that developmental CPF relevant to human exposure may impair novelty-related activity and sensori-motor functions, thus adaptability to the environment. This data supports the hypothesis that CPF may contribute to behavioural disorders including acquisition retardation and consequences as an adult
Long-term dust generation from silicon carbide powders
No full textInternational audienceMost dustiness studies do not measure dust release over long durations, nor do they characterize the effect of dust release on bulk powders. In this study, we tested the dustiness of two different samples of silicon carbide (SiC) powders (referred to as F220 and F320) over six hours using a vortex shaker. Additionally, we characterized the bulk sample for change in shape and size distribution due to the testing. Both powders release respirable fractions of dust particles but differ in their dust generation behavior. The numbers of released respirable particles for powder F220 are more than two times higher than those of powder F320. The dust generation mechanism might include the release of aerosols due to the attrition of particles owing to inter-particle and particle-wall impaction. This study emphasizes the need for long duration dustiness tests for hard materials like SiC and characterization for change in bulk material properties due to dust generation and release. Furthermore, the results can aid in selecting the bulk material for long-term applications based on dustiness
Effect-based trigger values for in vitro and in vivo bioassays performed on surface water extracts supporting the environmental quality standards (EQS) of the European Water Framework Directive
No full textInternational audienceEffect-based methods including cell-based bioassays, reporter gene assays and whole-organism assays have been applied for decades in water quality monitoring and testing of enriched solid-phase extracts. There is no common EU-wide agreement on what level of bioassay response in water extracts is acceptable. At present, bioassay results are only benchmarked against each other but not against a consented measure of chemical water quality. The EU environmental quality standards (EQS) differentiate between acceptable and unacceptable surface water concentrations for individual chemicals but cannot capture the thousands of chemicals in water and their biological action as mixtures. We developed a method that reads across from existing EQS and includes additional mixture considerations with the goal that the derived effect-based trigger values (EBT) indicate acceptable risk for complex mixtures as they occur in surface water. Advantages and limitations of various approaches to read across from EQS are discussed and distilled to an algorithm that translates EQS into their corresponding bioanalytical equivalent concentrations (BEQ). The proposed EBT derivation method was applied to 48 in vitro bioassays with 32 of them having sufficient information to yield preliminary EBTs. To assess the practicability and robustness of the proposed approach, we compared the tentative EBTs with observed environmental effects. The proposed method only gives guidance on how to derive EBTs but does not propose final EBTs for implementation. The EBTs for some bioassays such as those for estrogenicity are already mature and could be implemented into regulation in the near future, while for others it will still take a few iterations until we can be confident of the power of the proposed EBTs to differentiate good from poor water quality with respect to chemical contamination
Effect of radiofrequency electromagnetic fields on in vivo C6 brain tumors in Wistar rats
No full textInternational audiencePrevious literature suggested that brain cancer patients with heavy cell phone use showed reduced survival. Here we aimed to test survival and tumor aggressiveness in the C6 cells glioblastoma model in Wistar rats subjected to controlled brain averaged specific absorption rate (BASAR) induced by radiofrequency electromagnetic field (RF-EMF) exposures. For the first time, BASARdependent effects were reported in vivo by the reduction of apoptosis and by the reduction of inflammation in the tumor micro-environment. In accordance with the literature, our data did not suggest any impact on survival or tumor volume. Further replication studies are needed to confirm these observations
La biosurvellance active basée sur l'épinoche trois épines : optimisation et étude de cas
No full textInternational audienceLes stratégies de biosurveillance active ont maintes fois été utilisées dans les milieux aquatiques avec divers organismes tels que les gammares, les bivalves ou encore les poissons. Elles présentent la particularité de pouvoir exposer à une pollution environnementale des organismes calibrés et dont les antécédents sont bien connus, sans nécessairement avoir à les retrouver sur les sites étudiés. Cependant, malgré les avantages de cette approche (contrôle des paramètres biotiques et abiotiques), il peut être pertinent de vérifier la plasticité des organismes face à de l'encagement. Afin de limiter les erreurs d'interprétation, les effets des contraintes liées à l'encagement doivent être caractérisés. Plusieurs études basées sur l'épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus) ont ainsi été réalisées afin d'évaluer l'impact de certains de ces facteurs sur une batterie de biomarqueurs représentative de plusieurs fonctions biologiques (système immunitaire inné, système antioxydant et de détoxification, paramètres énergétiques, transmission synaptique). Les premiers travaux ont porté sur les effets de la densité de poissons par cage et le transport des organismes avant et après l'encagement [2]. Les résultats ont montré qu'une densité élevée (> 2,31 kg/m3 ) et le transport induisaient un stress oxydatif caractérisé par une surproduction d'espèces réactives de l'oxygène ainsi qu'une stimulation du système antioxydant. À la suite de cette étude, d'autres facteurs tels que le confinement et la restriction d'accès à la nourriture ont été investigués. Les résultats ont montré que le confinement impactait peu les biomarqueurs étudiés. En revanche, cette contrainte a semblé accentuer les effets néfastes de la restriction alimentaire, surtout pendant la période de reproduction (printemps-été). En dehors de cette période, la plupart des biomarqueurs n'ont pas été impactés par la limitation d'accès à la nourriture. L'ensemble de ces travaux a permis de préciser les conditions d'encagement des épinoches en vue de leur utilisation en biosurveillance. La démarche a ensuite été déployée in situ en aval d'une station d'épuration (Sacy-le-Grand, Oise) afin d'évaluer, en particulier, l'effet de la mise en place d'un système de lagunage. Les épinoches encagées en entrée de lagunage ont présenté une inhibition du système immunitaire inné ainsi qu'une augmentation de certains paramètres liés au stress oxydant. Cet impact de l'effluent de STEP était atténué en sortie de lagunage, mettant en évidence l'effet bénéfique de cette installation
Outil d’aide à la détermination des meilleures Techniques Disponibles
No full textOeuvre déposée à l'Agence pour la protection des programme
Prédictions de l’effet de mélanges perturbateurs endocriniens sur le cycle ovarien chez la femme
No full textInternational audienceCombining modeling with databases of exposures and toxicity can predict human health risks from exposures to chemical mixtures. To assess the potential effects of random mixtures of aromatase inhibitors on the dynamics of women’s menstrual cycles, we simulated millions of exposures scenarios to mixtures of 86 aromatase inhibitors. A pharmacokinetic model was used to predict the internal concentration of each chemical for up to two years. A ToxCast aromatase assay provided concentrationinhibition relationships for each chemical. The resulting total aromatase inhibition was input to a mathematical model of the hormonal hypothalamus-pituitary-ovarian control of ovulation in women. Above 10 % inhibition of estradiol synthesis, noticeable (eventually reversible) effects on ovulation were predicted. About 10 % of the combined exposures simulated had mild to catastrophic impacts on ovulation. A lower bound on that figure, obtained using an optimistic exposure scenario, was 0.3 %. These results demonstrate the possibility to predict large-scale mixture effects for endocrine disrupters with a predictive toxicology approach, suitable for high throughput ranking and risk assessmentLa sécurité des produits chimiques est en général évaluée produit par produit, sans tenir compte de la somme des expositions possibles ni des synergies ou antagonismes potentiels des co-expositions. L’hypothèse faite par défaut est que le contrôle des expositions à chaque produit est suffisant pour nous protéger des expositions multiples. Il y a peu de justification à cette hypothèse, pourtant l’effet potentiel des co-expositions est rarement évalué. La constitution récente de larges bases de données sur les expositions et les effets des produits chimiques, et les avancées dans la puissance de calcul permettent maintenant une exploration de ce problème. Dans cette optique, nous avons récemment évalué à l’aide de modèles mathématiques la magnitude des effets potentiels de l’exposition à des mélanges d’inhibiteurs de l’aromatase sur la dynamique du cycle menstruel chez la femme. L’aromatase est une enzyme clef de la synthèse de l’oestradiol, hormone sexuelle fondamentale pour la reproduction des mammifères
Modélisation numérique explicite de l’initiation et de la propagation de fractures rocheuses
No full textInternational audienceStudying the performance of rocks subjected to industrial operations (mines, underground storages, geothermal, etc.) requires a good understanding of their response to varying stress fields up to their failure. Fracturing of rock is one form of energy dissipation that allows to restore the energy balance in the rock material. The aim of this research is to enhance the numerical modeling of the initiation and propagation of cracks or fractures in rocks in order to enhance the capabilities to predict the performance of deep underground structures. A critical review of the approaches developed to tackle this issue has led us to choose the discrete approach and more particularly the numerical code “Yade”. Developments have been made to evaluate the different forms of energy dissipation involved in rock behavior. Validation of the energy approach was carried out by simulating laboratory tests. The evolution of the different energy components permitted to verify that the energy balance was correctly evaluated. The energy balance approach was also verified at mesoscopic scale by simulating the underground excavation of a real mine-by-test experiment conducted in the past. Another application was the modelling of an iron ore mine pillar in Lorraine. These applications yield good prospects for better modelling ruptures of the host rock and enhance significantly the security and performance assessment of underground operationsLa fracturation des milieux rocheux soulève la question de performance et de sécurité dans le contexte d’exploitation du sous-sol : mines, stockages souterrains d’hydrocarbures ou de déchets, géothermie profonde, etc. Le développement d’outils de modélisation numériques permettant d’étudier, d’une manière satisfaisante, l’initiation et la propagation des fractures dans les roches est nécessaire pour connaître les phénomènes susceptibles d’intervenir et d’évaluer leurs conséquences. L’étude de l’initiation et de la propagation des fractures fait appel à la mécanique linéaire de la rupture. Les méthodes numériques dédiées à la simulation de la fracturation sont basées sur la comparaison de l’évolution de certains paramètres, tels que le taux de restitution de l’énergie et/ou le facteur d’intensité des contraintes avec des valeurs seuils de ces paramètres (taux de restitution critique, facteur d’intensité critique aussi appelé ténacité), qui sont des valeurs intrinsèques au matériau rocheux. Sur la base de ces critères, des méthodes numériques ont été développées pour étudier la fracturation induite par les ouvrages souterrains et leur exploitation et/ou son interaction avec la fracturation naturelle préexistante. La méthode de modélisation numérique aux éléments finis étendus et la méthode des éléments discrets sont aujourd’hui les plus à même de traiter cette problématique
Analyse d’impuretés dans le biogaz et le biométhane
No full textInternational audienceBiogas production is now a recognized process for treating waste and converting it into energy. Biogas is a mixture of mainly methane (CH4) and carbon dioxide (CO2). However, many by-products, in particular volatile organic compounds (VOCs), can potentially be produced during the production of biogas. Therefore, before being used as fuel, biogas quality needs to be improved as some by-products may be harmful to infrastructure or represent a health risk. The draft standards for biomethane (purified biogas) intended to be injected into the natural gas networks (prEN 16723-1) and to be used as vehicle fuel (prEN 16723-2) set requirements for a large number of parameters including the content of impurities. Before these specifications can be implemented, reliable sampling and analysis methods must be developed and validated for each parameter. The European project EMPIR ENG 54 "Metrology for biogas" aimed to evaluate the metrological aspects in terms of sampling, stability and analysis of certain organic biogas residues. As part of this project, Ineris has particularly contributed to the studies on BTEX and halogenated hydrocarbons as well as the constitution of guides on sampling methods and storage of samples before analysis. Sampling with adsorbent tubes coupled were evaluated with analysis by gas chromatography/ionization flame and mass spectrometry detectors were evaluated for both family of substances. For BTEX, sampling and short-term storage were determined adequate using Carbotrap 300. This sorbent was also suited for halogenated hydrocarbons but larger variabilities were observed for these compounds. Evaluation of suitable analytical methods for measuring impurities in biogas is continuing through a follow up project EMRP 16ENG05 “Metrology for biomethane”.Avec environ 17 000 usines de biogaz en Europe, la production de biogaz est désormais un procédé reconnu pour traiter les déchets et les transformer en énergie. Le biogaz est un mélange principalement de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2). De nombreux sous-produits peuvent cependant être potentiellement générés lors de la fabrication du biogaz (composés soufrés comme le sulfure d’hydrogène ou les mercaptans, azotés comme l’ammoniac, les terpènes, les siloxanes, les hydrocarbures halogénés, les cétones, les alcools et les esters). Par conséquent, avant d’être utilisé en tant que combustible, le biogaz doit être amélioré et sa qualité contrôlée, car ces sous-produits peuvent être nuisibles pour les infrastructures (corrosion) ou représenter un risque sanitaire