Les herbicides représentent environ 50 % des pesticides utilisés pour l'agriculture. Leurs cibles chez la plante sont très variées et bien souvent spécifiques du monde végétal. Ceci explique que, le plus souvent, la toxicité de ces produits soit faible chez les mammifères et surtout qu'elle dépende d'un mode d'action différent de celui existant chez la plante. Les herbicides homologués le sont sur la base d'un dossier toxicologique expérimental approfondi. L'effet le plus fréquent retrouvé chez les animaux d'expérience est une induction des enzymes hépatiques associée éventuellement, à forte dose, à une franche hépatotoxicité. Cependant, dans ces études, la plupart des organes ou systèmes comme les reins ou le sang, ou le système immunitaire, peuvent éventuellement être touchés sans que ces lésions soient forcément observables chez l'homme du fait de modes et de niveaux de contamination différents. Chez l'homme, les effets le plus couramment observés, en dehors des cas d'accidents ou de suicides, concernent la peau sous forme de lésions irritatives ou allergiques. De très nombreuses études épidémiologiques ont été conduites pour évaluer le rapport entre l'exposition aux herbicides et l'incidence des cancers ou des troubles de la reproduction, sans qu'aucune relation n'apparaisse de façon cohérente au travers des différentes études.

Un certain nombre d'herbicides doivent être étudiés à part du fait de la fréquence des pathologies observées chez l'homme. Les phénoxys, comme le 2,4-D, le MCPP, font partie des herbicides qui ont été les plus utilisés dans le monde. Malgré une toxicité aiguë moyenne, un certain nombre de suicides avec ces produits ont eu une issue fatale. Une partie notable des études épidémiologiques effectuées a mis l'accent sur le lien entre l'exposition à ces produits et l'incidence des lymphomes non hodgkiniens et des sarcomes des tissus mous, avec des résultats contradictoires. Le paraquat est l'herbicide le plus souvent responsable de décès lors d'accidents ou de tentatives de suicide. Les lésions pulmonaires induites par ce produit sont secondaires à une surproduction d'ions superoxydes et amènent le plus souvent au décès en quelques jours, voire quelques semaines, quel que soit le traitement. Le diquat, bien qu'induisant le même type d'action biochimique, n'induit pas de lésion pulmonaire et le décès est le plus souvent le fait de lésions cardiaques ou neurologiques. Les rares décès observés avec le glyphosate semblent être la conséquence de l'absorption orale de doses très élevées, de l'action des adjuvants de formulation et d'erreurs thérapeutiques. Parmi les herbicides anciens, les sels de chlorate restent les plus utilisés. L'intoxication après absorption orale se caractérise par une méthémoglobinémie et une hémolyse plus ou moins rapides et intenses, mais qui peuvent aboutir au décès du fait de l'anoxie et de l'insuffisance rénales qu'elles vont générer.

La contamination par des herbicides peut survenir lors de la fabrication, chez l'utilisateur du produit final, et enfin chez le consommateur, du fait des résidus ou leurs métabolites existant éventuellement dans une plante traitée. Pour chacune des possibilités de contamination involontaire, des règles spécifiques indiquent pour chaque substance et préparation d'herbicides les limites acceptables d'exposition ainsi que les conditions d'emploi et d'étiquetage.

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