Team:Lyon-INSA-ENS/Safety/PublicEnvironmentalSFr

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              Sécurité Publique et Environnementale <br><HR>
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We considered Public and Environmental safety from both hazard and probability point of view. To measure how nuclear power plants related procedures and nuclear waste treatments are strictly regulated we organised two visits. First we visited <B> the nuclear power plant of Tricastin</B> to have an idea of how radioactive compounds are confined and how human workers are protected. Then we chose to visit <B>the Centraco</B> site which attend to a part of radioactive waste management.
+
Nous avons considéré la sécurité du publique et de l'environnement  à la fois du point de vue du risque et de la probabilité. Afin de réaliser au combien les <B>procédure des centrales nucléaires</B> et le <B>traitement des déchets</B> de celles-ci sont strictement réglementés nous avons organisé <B>deux visites</B>.  
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Nous avons d'abord visité la <a href="https://2011.igem.org/Team:Lyon-INSA-ENS/Team/photos_visite_tricastinFr"><B>centrale nucléaire du Tricastin</B></a> afin d'avoir une idée de <B>la façon dont sont confinés les composants radioactifs</B> et comment <B>les travailleurs sont protégés</B>. Ensuite, nous avons choisi de visiter <B>le site de Centraco</B> qui est engagé dans le traitement des déchets faiblement et moyennement radioactifs.
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Hazard
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Le risque
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In usual working conditions, our strain will accumulate radioactive cobalt. Cobalt is toxic by inhalation and contact. It has been proven to cause cancer, respiratory system damage, skin damage among others on humans and various effects on other species including plants, <A href="#Cobalt1"> [1] </A>. It is important to notice that cobalt in our bacteria could be more concentrated than in usual resins. Radioactivity of the compound adds to the danger, with various damages that can’t be neglected : nausea, cerebral edema, sterility, foetal damage... Only low-dose effects can be effectively treated. A previous study <A href="#Cobalt2"> [2] </A> showed that cobalt accumulation capacity of the bacteria is not infinite and that bacteria death will conduce to the liberation of cobalt in the medium with the potential health issues that have been described if it ends up in the environment. For these reasons it is very important to ensure that the “Cobalt Buster” bio-filter will not release bacteria in environment after the processing.  
+
Dans les conditions de travail habituelles, <B>notre souche va accumuler du cobalt radioactif</B>. Le cobalt est <B>toxique</B> par inhalation et par contact. Il a été prouvé que le cobalt peut provoquer des cancers, des problèmes respiratoires, des dommages de la peau chez l'Homme et de nombreux autres effets chez d'autres espèces comme les plantes <A href="#Cobalt1"> [1] </A>. Il est important de remarquer que le cobalt présent dans notre bactérie peut être plus concentré que dans les résines utilisées pour le moment.
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La radioactivité du composant augmente ainsi le danger, avec des effets qui ne peuvent être négligés : nausée, oedeme cérébral, stérilité, dommages foetals... Seuls les effets à faible dose peuvent être traités. Une précédente étude <A href="#Cobalt2"> [2] </A> a montré que la <B>capacité d'accumulation du cobalt</B> dans une bactérie n'est <B>pas infinie</B> et que la mort de la bactérie conduit à <B>la libération du cobalt</B> dans le milieu avec des risques potentiels pour la santé. Ces risques sont les mêmes que ceux décrits précédemment. Pour ces raisons, il est très important de s'assurer que le bio-filtre <big>"Cobalt Buster"</big> ne va pas relâcher des bactéries dans l'environnement après le traitement des eaux polluées.
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In case of an unexpected release of the bacteria in the environment before it has fixated cobalt, we consider that hazard is low. Indeed, adding to the difficulties for the bacteria to survive in the Environment, none of the parts we will construct present a direct danger for Public as they will not modify the biosafety level of the <I>E. coli</I> strain and the bacteria does not produce any human toxic element by itself. However, antibiotic resistances carried by the different parts we will add to the <I>E. coli</I> strain may provide a selective advantage in environments where antibiotic selective pressure is high. Antibiotic resistances could be transferred to other bacteria strains, potentially human pathogens which would be favored by natural selection in such environments.
+
<B>Dans le cas d'un rejet imprévu de bactéries</B> dans l'environnement avant que celles-ci aient fixé le cobalt, on considère que le <B>risque est faible</B>. En effet, en plus des difficultés de survie de la bactérie, aucune des parts que l'on constuira ne présentera de danger direct pour le public. Ces parts ne modifieront pas le niveau du danger biologique de la souche d'<I>E. coli</I> et la bactérie ne produira pas par elle-même des éléments toxiques pour l'Homme.
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       </p>
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Cependant, les résistances aux antibiotiques portées par les différentes parts qui sont ajoutées à la souche d'<I> E.coli</I>, pourraient éventuellement procurer un avantage sélectif à ces souches dans un environnement où la pression sélective due aux antibiotiques est forte. Les résistances aux antibiotiques peuvent être transférées à d'autres souches de bactéries, ces souches peuvent éventuellement être pathogènes pour l'Homme ce qui favoriserait leur sélection naturelle dans de tels environnements.
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En ce qui concerne les <B>utilisations malveillantes</B>, cette souche pourrait en effet être utilisée pour capturer et concentrer le cobalt afin de l'utiliser pour polluer un milieu, comme l'eau. Cependant, c'est une méthode plus compliquée et moins efficace que l'utilisation d'autres poisons, ce qui en fait <B>un très mauvais moyen de causer des dégâts sur la santé ou l'environnement</B>.
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If a serious nuclear incident occurs (as INES scale level 7 nuclear disaster), the presence of our “Cobalt Buster” bio-filter will not enhance adverse consequences on health and environment. Indeed, in this case radioactivity level of the bio-filter can be neglected compared to releases generated by the incident and bacteria will probably be killed.
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Si un important accident nucléaire se produisait (niveau 7 sur l'échelle des désastres nucléaires de l'INES), la présence de notre bio-filtre <big>"Cobalt Buster"</big> <B>n'augmenterait pas les conséquences défavorables sur la santé ou l'environnement</B>.
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En effet, dans ce cas le niveau de radioactivité du bio-filtre pourrait être négligé en comparaison des rejets générés par l'incident. De plus, dans ce contexte, les chances de survies de la bactérie sont minimes.
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Le danger lié à nos travaux est principalement causé par la combinaison des capacités d'accumulation de cobalt et d'adhérence de la souche <big>"Cobalt Buster"</big>. Les parts que nous créons permettent d'augmenter l'adhérence des bactéries en présence de Cobalt sans pour autant augmenter leur capacité à accumuler le Cobalt. <B>Aucune part que nous allons entrer dans la registry ne peut donc être considérée comme dangereuse dans une souche d'<i>E.coli</i> conventionnelle</B>.  
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Probability
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La probabilité
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Once in working conditions, our strain will form a biofilm and be bound to a confined filter. As the biofilter is intended to work in nuclear power plants to capture radioactive cobalt, every steps of the industrial use of the “Cobalt Buster” strain will be done in confined conditions with a very strict procedure. Indeed, after the capture of radioactive cobalt in nuclear waste-water, our “Cobalt Buster” filter will be considered as nuclear waste and it will be supported following a very strict and highly regulated procedure.  
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Dans nos conditions de travail, les souches vont <B>former des biofilms</B> et vont être <B>liées à un filtre</B>. Comme le biofiltre doit fonctionner  dans des centrales nucléaires afin de capturer le cobalt radioactif, toutes les étapes de l'utilisation industrielle de la souche <big>"Cobalt Buster"</big> se fera en <B>milieu confiné respectant des procédures strictes</B>.
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En effet, après la capture du cobalt radioactif dans les conduits des eaux usées des centrales nucléaires, notre filtre <big>"Cobalt Buster"</big> sera considéré comme un <B>déchet nucléaire</B> et sera encadré par une procédure très stricte et hautement régulée.
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Strict radioactive discharge protocols and storage conditions ensure that the probability of unintentional release is close to zero. Nuclear power plants are extremely confined and regulated areas. This implies that the probability of an unexpected event is extremely low. Moreover, water systems treated by the filter are isolated from each other and especially isolated from the environment which greatly reduces the risk of release.
+
Les protocoles stricts en matière de déchets radioactifs et ceux en matière de stockage garantissent que <B>la probabilité de rejet non intentionnel est proche de zéro</B>. Les centrales nucléaires sont extrêmement confinées et sont des zones très régulées. Cela implique que la probabilité d’événements inattendus est extrêmement faible.
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De plus, les conduits d'eau traitées par les biofiltres sont isolés les uns des autres et particulièrement isolés du reste de l'environnement ce qui réduit de beaucoup les risques de rejet.
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All procedures in place in nuclear power plants are made to respect the precautionary principle and reduce the exposure of humans and environment to the minimum. The presence of our “Cobalt Buster” bio-filter will not increase the probability that a nuclear incident occurs in the power plant.
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Toutes les procédures en place dans les centrales nucléaires sont faites pour <B>respecter le principe de précaution</B> et <B>réduire l'exposition humaine et environnementale au minimum</B>. La présence de notre bio-filtre <big>"Cobalt buster"</big> ne va pas augmenter la probabilité qu'un accident nucléaire surgisse dans une centrale. Nous pouvons rappeler que seulement deux incidents majeurs d'exploitation nucléaire ont eu lieu durant les quinze dernières années : est-ce un fort ou un faible taux d'incident ?
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          Conclusion
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Bien qu'il existe un danger à accumuler du métal radioactif dans une souche d'<i>E. coli</i> non pathogène, le risque potentiel est largement inférieur aux autres dangers entraînés par un incident pouvant survenir dans une centrale nucléaire. De plus, notre installation ne changerait que très peu les processus qui ont actuellement lieu dans les centrales, qui fonctionnent avec un risque minimal. Le confinement dans les zone nucléaires assure un risque très faible : les dangers sont strictement contrôlés. Il y a très peu de chances que notre bactérie soit utilisée à des fins malveillantes dans la mesure où il existe des moyens bien plus efficaces d'obtenir le même résultat. <B>Les potentiels bénéfices</B> du bio-filtre <big>"Cobalt Buster"</big>, en <B>divisant le volume des déchets nucléaires par 100</B> et en <B>réduisant les coûts de traitement des déchets</B> sont <B> plus importants que les risques encourus</B>, et nous pensons que ces bénéfices justifient l'ajout d'un tel dispositif dans des centrales nucléaires.
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<A name="Cobalt1"> [1]</A> Cobalt et ses dérivés, INERIS, 2006 april, <a href="http://www.ineris.fr/substances/fr/substance/getDocument/2744">  available here </a>  
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<A name="Cobalt1"> [1]</A> Cobalt et ses dérivés, INERIS, 2006 april, <a href="http://www.ineris.fr/substances/fr/substance/getDocument/2744">  disponible ici </a>  
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<A name="Cobalt2"> [2] </A>
<A name="Cobalt2"> [2] </A>
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Bioremediation of trace cobalt from simulated spent decontamination solutions of nuclear power reactors using E. coli expressing NiCoT genes. Raghu G, Balaji V, Venkateswaran G, Rodrigue A, Maruthi Mohan P. Appl Microbiol Biotechnol. 2008 Dec.
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Bioremediation of trace cobalt from simulated spent decontamination solutions of nuclear power reactors using <i>E. coli</i> expressing NiCoT genes. Raghu G, Balaji V, Venkateswaran G, Rodrigue A, Maruthi Mohan P. Appl Microbiol Biotechnol. 2008 Dec.
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Latest revision as of 23:24, 21 September 2011





Sécurité Publique et Environnementale






Nous avons considéré la sécurité du publique et de l'environnement à la fois du point de vue du risque et de la probabilité. Afin de réaliser au combien les procédure des centrales nucléaires et le traitement des déchets de celles-ci sont strictement réglementés nous avons organisé deux visites. Nous avons d'abord visité la centrale nucléaire du Tricastin afin d'avoir une idée de la façon dont sont confinés les composants radioactifs et comment les travailleurs sont protégés. Ensuite, nous avons choisi de visiter le site de Centraco qui est engagé dans le traitement des déchets faiblement et moyennement radioactifs.





Le risque


Dans les conditions de travail habituelles, notre souche va accumuler du cobalt radioactif. Le cobalt est toxique par inhalation et par contact. Il a été prouvé que le cobalt peut provoquer des cancers, des problèmes respiratoires, des dommages de la peau chez l'Homme et de nombreux autres effets chez d'autres espèces comme les plantes [1] . Il est important de remarquer que le cobalt présent dans notre bactérie peut être plus concentré que dans les résines utilisées pour le moment. La radioactivité du composant augmente ainsi le danger, avec des effets qui ne peuvent être négligés : nausée, oedeme cérébral, stérilité, dommages foetals... Seuls les effets à faible dose peuvent être traités. Une précédente étude [2] a montré que la capacité d'accumulation du cobalt dans une bactérie n'est pas infinie et que la mort de la bactérie conduit à la libération du cobalt dans le milieu avec des risques potentiels pour la santé. Ces risques sont les mêmes que ceux décrits précédemment. Pour ces raisons, il est très important de s'assurer que le bio-filtre "Cobalt Buster" ne va pas relâcher des bactéries dans l'environnement après le traitement des eaux polluées.


Dans le cas d'un rejet imprévu de bactéries dans l'environnement avant que celles-ci aient fixé le cobalt, on considère que le risque est faible. En effet, en plus des difficultés de survie de la bactérie, aucune des parts que l'on constuira ne présentera de danger direct pour le public. Ces parts ne modifieront pas le niveau du danger biologique de la souche d'E. coli et la bactérie ne produira pas par elle-même des éléments toxiques pour l'Homme. Cependant, les résistances aux antibiotiques portées par les différentes parts qui sont ajoutées à la souche d' E.coli, pourraient éventuellement procurer un avantage sélectif à ces souches dans un environnement où la pression sélective due aux antibiotiques est forte. Les résistances aux antibiotiques peuvent être transférées à d'autres souches de bactéries, ces souches peuvent éventuellement être pathogènes pour l'Homme ce qui favoriserait leur sélection naturelle dans de tels environnements.


En ce qui concerne les utilisations malveillantes, cette souche pourrait en effet être utilisée pour capturer et concentrer le cobalt afin de l'utiliser pour polluer un milieu, comme l'eau. Cependant, c'est une méthode plus compliquée et moins efficace que l'utilisation d'autres poisons, ce qui en fait un très mauvais moyen de causer des dégâts sur la santé ou l'environnement.


Si un important accident nucléaire se produisait (niveau 7 sur l'échelle des désastres nucléaires de l'INES), la présence de notre bio-filtre "Cobalt Buster" n'augmenterait pas les conséquences défavorables sur la santé ou l'environnement. En effet, dans ce cas le niveau de radioactivité du bio-filtre pourrait être négligé en comparaison des rejets générés par l'incident. De plus, dans ce contexte, les chances de survies de la bactérie sont minimes.


Le danger lié à nos travaux est principalement causé par la combinaison des capacités d'accumulation de cobalt et d'adhérence de la souche "Cobalt Buster". Les parts que nous créons permettent d'augmenter l'adhérence des bactéries en présence de Cobalt sans pour autant augmenter leur capacité à accumuler le Cobalt. Aucune part que nous allons entrer dans la registry ne peut donc être considérée comme dangereuse dans une souche d'E.coli conventionnelle.





La probabilité


Dans nos conditions de travail, les souches vont former des biofilms et vont être liées à un filtre. Comme le biofiltre doit fonctionner dans des centrales nucléaires afin de capturer le cobalt radioactif, toutes les étapes de l'utilisation industrielle de la souche "Cobalt Buster" se fera en milieu confiné respectant des procédures strictes. En effet, après la capture du cobalt radioactif dans les conduits des eaux usées des centrales nucléaires, notre filtre "Cobalt Buster" sera considéré comme un déchet nucléaire et sera encadré par une procédure très stricte et hautement régulée.


Les protocoles stricts en matière de déchets radioactifs et ceux en matière de stockage garantissent que la probabilité de rejet non intentionnel est proche de zéro. Les centrales nucléaires sont extrêmement confinées et sont des zones très régulées. Cela implique que la probabilité d’événements inattendus est extrêmement faible. De plus, les conduits d'eau traitées par les biofiltres sont isolés les uns des autres et particulièrement isolés du reste de l'environnement ce qui réduit de beaucoup les risques de rejet.


Toutes les procédures en place dans les centrales nucléaires sont faites pour respecter le principe de précaution et réduire l'exposition humaine et environnementale au minimum. La présence de notre bio-filtre "Cobalt buster" ne va pas augmenter la probabilité qu'un accident nucléaire surgisse dans une centrale. Nous pouvons rappeler que seulement deux incidents majeurs d'exploitation nucléaire ont eu lieu durant les quinze dernières années : est-ce un fort ou un faible taux d'incident ?





Conclusion


Bien qu'il existe un danger à accumuler du métal radioactif dans une souche d'E. coli non pathogène, le risque potentiel est largement inférieur aux autres dangers entraînés par un incident pouvant survenir dans une centrale nucléaire. De plus, notre installation ne changerait que très peu les processus qui ont actuellement lieu dans les centrales, qui fonctionnent avec un risque minimal. Le confinement dans les zone nucléaires assure un risque très faible : les dangers sont strictement contrôlés. Il y a très peu de chances que notre bactérie soit utilisée à des fins malveillantes dans la mesure où il existe des moyens bien plus efficaces d'obtenir le même résultat. Les potentiels bénéfices du bio-filtre "Cobalt Buster", en divisant le volume des déchets nucléaires par 100 et en réduisant les coûts de traitement des déchets sont plus importants que les risques encourus, et nous pensons que ces bénéfices justifient l'ajout d'un tel dispositif dans des centrales nucléaires.







References :


[1] Cobalt et ses dérivés, INERIS, 2006 april, disponible ici


[2] Bioremediation of trace cobalt from simulated spent decontamination solutions of nuclear power reactors using E. coli expressing NiCoT genes. Raghu G, Balaji V, Venkateswaran G, Rodrigue A, Maruthi Mohan P. Appl Microbiol Biotechnol. 2008 Dec.









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