L’élément métallique chrome peut exister sous trois états d’oxydation : +2, +3 et +6, dans lesquels il forme des composés en donnant respectivement deux, trois et six électrons aux atomes d’autres éléments. Le chrome dans son état d’oxydation +6 est connu sous le nom de chrome hexavalent ou chrome VI. L’élément se trouve le plus souvent dans son état d’oxydation +3, connu sous le nom de chrome trivalent ou chrome III, et sous cette forme, c’est un oligo-élément essentiel pour l’homme. Le chrome hexavalent, cependant, est toxique et est classé comme cancérigène par l’Environmental Protection Agency (EPA) aux États-Unis. Les composés du chrome hexavalent les plus couramment rencontrés sont les chromates (Cr2O42-) et les dichromates (Cr2O72-).
Certains composés du chrome VI sont présents naturellement, par exemple le minéral crocoïte ou le chromate de plomb (PbCrO4) ; cependant, le principal problème de santé concerne le chrome VI provenant de sources industrielles. Des personnes peuvent y être exposées sur le lieu de travail ou dans l’environnement. Les chromates et dichromates sont utilisés industriellement dans le chromage, les pigments et les traitements anti-corrosion. Ils sont également produits en tant que sous-produits non intentionnels dans d’autres processus, tels que le soudage de l’acier au chrome. En laboratoire, ils sont parfois utilisés comme agents oxydants et pour le nettoyage de la verrerie.
L’exposition au chrome VI par inhalation de poussières et d’aérosols et par contact cutané a de graves effets néfastes sur la santé. Les effets toxiques aigus comprennent des difficultés respiratoires, des symptômes gastro-intestinaux et des brûlures par contact cutané, tandis qu’une exposition chronique peut entraîner une bronchite, de l’asthme et une dermatite. Un certain nombre d’études en laboratoire sur des animaux ont fourni des preuves convaincantes que l’inhalation de chrome VI augmente considérablement le risque de cancer du poumon, et des études en milieu de travail indiquent une incidence accrue de cancer du poumon chez les travailleurs exposés à ces composés par inhalation.
Le chrome hexavalent a attiré l’attention du grand public dans le cadre d’un procès concernant des eaux souterraines contaminées intenté contre une société énergétique bien connue en 1993, dans lequel la militante écologiste Erin Brockovich – qui travaillait alors pour un cabinet d’avocats local – a joué un rôle majeur. Des eaux usées contenant du chrome VI, utilisées pour protéger une tour de refroidissement de la corrosion, avaient été déversées dans des piscines non revêtues près de la ville de Hinkley, en Californie, puis s’étaient infiltrées dans les eaux souterraines qui constituaient la principale source d’approvisionnement en eau potable de la ville. Les niveaux de chrome hexavalent ont atteint 580 microgrammes par litre, soit environ 10 fois la limite fixée par l’EPA. Il a été soutenu avec succès que la négligence de l’entreprise avait entraîné divers problèmes de santé graves, y compris le cancer, causés par le chrome hexavalent. La société a finalement versé un règlement de 333 millions de dollars américains (USD) à 648 résidents de Hinkley et l’affaire a fait l’objet d’un film à grand succès mettant en vedette Julia Roberts dans le rôle de Brockovich.
Bien qu’il soit généralement admis que le chrome hexavalent est toxique et cancérigène par inhalation, la preuve que l’ingestion de chrome VI aux niveaux trouvés dans les eaux souterraines contaminées peut causer le cancer chez l’homme n’est pas concluante. Lorsqu’il est ingéré à de faibles niveaux, il apparaît que le chrome VI est converti par l’acide gastrique en chrome III relativement non toxique. Une étude a signalé des niveaux élevés de cancer gastro-intestinal chez des souris recevant de fortes doses de chrome VI, mais – en raison de différences dans le tube digestif – il n’est peut-être pas valable de conclure qu’il existe un risque similaire pour les humains. Une enquête sur les taux de cancer à Hinkley entre 1988 et 2008 a conclu que le nombre de cas de cancer n’était pas supérieur à la normale ; cependant, il a été avancé que de nombreux cas de cancer ont pu être exclus en raison du décès de certaines personnes atteintes et du déménagement d’autres avant l’étude.
Aux États-Unis, l’EPA de Californie a fixé une limite de 50 microgrammes — 50 millionièmes de gramme — de chrome hexavalent par litre pour l’eau potable. Les niveaux de chrome VI dépassent cette limite dans un certain nombre de domaines – dans certains cas en raison de la pollution industrielle, dans d’autres en raison de sources naturelles. Il existe un certain nombre de mesures qui peuvent être prises pour éliminer ces composés de l’eau du robinet, telles que l’échange d’ions, l’osmose inverse et l’adoucissement à la chaux.