Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) : tout ce qu’il faut savoir

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) constituent une famille de composés organiques formés de plusieurs cycles benzéniques fusionnés. Ces substances polluantes issues de la combustion incomplète de matières organiques fossiles (comme le pétrole, le charbon ou le bois) sont aujourd’hui au cœur des études environnementales et des projets de réhabilitation de sites pollués.

Qu’est-ce que les HAP ?

Un hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP) est un composé organique contenant plusieurs atomes de carbone et d’hydrogène organisés en noyaux benzéniques. Ces molécules se forment principalement lors des processus de combustion (bois, charbon, carburants, goudron, huiles, etc.).

Leur masse moléculaire, leur pression de vapeur et leur température ambiante déterminent leur comportement :

• les HAP légers (2 à 3 cycles) sont volatils, présents sous forme gazeuse ;

• les HAP lourds (4 cycles ou plus) se fixent sur les particules, formant la phase particulaire.

Ces composés sont fortement cancérigènes et toxiques, certains présentant un potentiel de bioconcentration dans les tissus vivants.

D’où proviennent les HAP ?

Les HAP proviennent principalement de la combustion incomplète de matières fossiles ou organiques.

On les retrouve dans :

• la combustion domestique (chauffage au bois, cheminées, cuisinières) ;

• les émissions industrielles (pétrole, cokeries, distillation de goudron de houille) ;

• les gaz d’échappement de carburants automobiles ;

• la dégradation thermique de matériaux bitumineux sur les routes et bâtiments.

Certains HAP naturels apparaissent lors de feux de forêt ou d’éruptions volcaniques, mais la majorité des HAP présents dans l’air ambiant provient d’activités humaines.

Quels matériaux peuvent contenir des HAP ?

Dans le domaine de la construction et de la démolition, plusieurs produits et éléments de construction peuvent contenir des HAP :

• asphaltes coulés, revêtements routiers, colles, parquets, huiles industrielles ;

• matériaux bitumineux de démolition et anciens revêtements au goudron de houille ;

• matériaux contenant du goudron utilisés avant les années 1980.

Lors de travaux, de déconstruction ou de chantier de réhabilitation, ces matériaux peuvent libérer des vapeurs saturantes ou des poussières dangereuses, contaminant le sol, l’air ambiant ou les déchets générés.

Il est donc indispensable de réaliser un diagnostic HAP avant toute phase de travaux ou démolition, afin d’identifier les zones à forte teneur en HAP et de définir les mesures de protection adaptées.

Quels sont les effets des HAP sur la santé ?

Les HAP présentent une forte toxicité et font partie des substances cancérogènes les plus surveillées par les organismes internationaux tels que l’Environmental Protection Agency (EPA) et l’Union européenne.

Risques toxicologiques et cancérogènes

Les HAP incluent des substances considérées comme cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction (CMR) : certains sont classés par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) dans le groupe 1 (cancérogène certain pour l’humain) ou dans les groupes 2 (probable ou possible). 

Par exemple, le Benzo[a]pyrène est classé cancérogène pour l’humain (Groupe 1) par le CIRC. Les effets reconnus comprennent :

• un risque accru de cancer, notamment des cancers du poumon, de la peau, de la vessie, du foie et, selon certaines études, du cancer du sein. 

• des effets système tels que troubles hépatiques, hématologiques, immunitaires, perturbations de la reproduction et du développement.

• des effets sur le système immunitaire, notamment liés à l’exposition chronique.

• des effets respiratoires et cardiovasculaires liés à l’inhalation de particules contenant des HAP.

Exposition professionnelle et grand public

L’exposition professionnelle aux HAP concerne notamment les ouvriers de la route, du bâtiment et des usines de traitement des déchets.

Les voies d’exposition sont :

• inhalation des vapeurs et des fumées ;

• contact cutané avec les produits bitumineux ;

• ingestion par apport alimentaire de denrées contaminées (poissons, graisses, huiles).

Ces substances étant lipophiles, elles s’accumulent dans les tissus gras, rendant leur élimination lente et partielle.

Comment analyser les HAP ?

Pour évaluer la présence des HAP dans un environnement ou dans un matériau, on utilise des méthodes d’analyse spécifiques. Cela implique de :

• prélever des échantillons (air, sol, eau, matériaux contenant des goudrons ou bitumes) ;

• analyser les métabolites urinaires (dans les études de biosurveillance humaine) pour évaluer l’imprégnation.

• utiliser des techniques physico-chimiques (GC-MS, chromatographie) pour quantifier les différents HAP.

Dans le cadre des travaux ou démolition de matériaux contenant des HAP (ex : enrobés routiers), un diagnostic HAP est recommandé avant toute intervention.

Comment se protéger des HAP ?

Mesures de prévention sur les chantiers

Lors des travaux exposant aux HAP, plusieurs mesures de protection doivent être mises en œuvre :

• ventilation et captage des vapeurs saturantes ;

• port de masques filtrants, gants et combinaisons étanches ;

• confinement des zones de démolition ;

• gestion et élimination légale des déchets dangereux contenant des HAP.

Rôle des agences et cadre réglementaire

L’Environmental Protection Agency (EPA), l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) et l’Union européenne encadrent strictement les limites d’exposition.

En Suisse, les ordonnances fédérales (OSites, OSol, OLED) imposent une évaluation environnementale avant tout projet portant sur des bâtiments ou sites pollués.

Ces réglementations visent à protéger les travailleurs et la population face à des substances fortement dangereuses et persistantes dans l’environnement.

HAP et environnement : rôle majeur dans les diagnostics de sols

Les HAP présentent un rôle majeur dans les études de sols et les diagnostics environnementaux menés avant ou après travaux de déconstruction.

Les experts évaluent :

• la présence de HAP dans les sols ou les eaux souterraines ;

• la fonction chimique des composés présents ;

• la quantité de HAP selon le nombre de cycles aromatiques et la masse moléculaire ;

• les risques de migration vers la nappe phréatique ou d’émission dans l’air ambiant.

Ces données alimentent les articles techniques, les rapports d’évaluation et les projets de dépollution.

Les résultats permettent de définir la manière la plus adaptée pour le traitement ou la neutralisation des polluants en fonction de la phase gazeuse ou particulaire des HAP identifiés.

HAP dans les projets de réhabilitation et de construction neuve

Dans les nouveaux projets de construction, l’attention portée à la qualité des matériaux est essentielle.

Tout produit contenant du bitume ou du goudron doit être contrôlé afin de limiter la diffusion de polluants dans les bâtiments neufs.

Lors de projets de déconstruction, les matériaux bitumineux de démolition doivent être triés, stockés et traités conformément au code de l’environnement et aux directives légales.

Les entreprises doivent également communiquer une information claire aux équipes en charge des travaux, pour éviter tout contact direct avec des matériaux fortement contaminés.

Le rôle de PERLéman dans la gestion des HAP

Le bureau d’études PERLéman, spécialisé en sites et sols pollués, accompagne les collectivités, les entreprises et les particuliers dans :

• l’évaluation et la caractérisation des HAP sur les sites de travaux ;

• la mise en œuvre de stratégies de dépollution et d’élimination légale des déchets dangereux ;

• la surveillance environnementale lors des phases de chantier ;

• la rédaction d’articles techniques et de rapports d’évaluation conformes aux directives européennes et suisses.

L’objectif : garantir la sécurité sanitaire, la protection de l’environnement et la conformité réglementaire de chaque projet, qu’il s’agisse d’une réhabilitation de sol pollué, d’une déconstruction de bâtiment, ou d’un nouveau chantier.

Vue d’ensemble et points clés

• Définition : HAP = Hydrocarbures aromatiques polycycliques, composés organiques à cycles aromatiques multiples.

• Origine : principalement combustion incomplète, chaleur à haute température, carburant automobile, matériaux bitumineux, chauffage.

• Matériaux concernés : goudron, bitume, enrobés routiers, colles, revêtements contenant du goudron de houille.

• Effets santé : risque de cancer, effets sur le système immunitaire, exposition professionnelle importante, effets reprotoxicité et développement.

• Analyse : prélèvements, biosurveillance, diagnostic avant travaux de démolition.

• Protection : mesures collectives et individuelles, limitation d’exposition, appel à une agence de protection ou au cadre réglementaire.

Conclusion

Les HAP constituent un enjeu majeur de santé publique et environnementale. Pour un diagnostic et une gestion du risque pertinents, notamment dans le cadre de travaux, démolition, transformation de matériaux ou réhabilitation de sites, il est essentiel de comprendre les sources, identifier les matériaux contenant des HAP, évaluer l’exposition (y compris l'exposition professionnelle aux HAP), et mettre en œuvre des mesures de protection efficaces.

Dans ce contexte, la surveillance, la prévention et la contrôle des matériaux (notamment bitumineux, goudronnés, à forte teneur en HAP) sont des éléments clés pour limiter les impacts sanitaires.