Résumé : La réflexion originale de cette thèse prend son ancrage dans la complexité à évaluer l’exposition chimique. Plus précisément, cette thèse analyse et propose d’opérationnaliser une approche intégrée couplant les données environnementales et les données d’exposition issues de biomonitoring humain lors d’une évaluation de l’exposition chimique au cours d’incidents. Dans une perspective préventive en santé publique, les objectifs sont multiples :1) identifier les approches permettant d’évaluer l’exposition lors d’incidents de manière intégrée ; 2) évaluer l’exposition à travers les données environnementales et les données d’exposition par une analyse de cas d’étude, 3) proposer des recommandations pratiques pour les professionnels concernés, dont en particulier les professionnels de la santé. Le chapitre 1 présente le contexte et les définitions des concepts clés qui ont permis de formuler la problématique de recherche. Le chapitre 2 présente la méthodologie destinée à atteindre les objectifs de la thèse. Elle comprend la démarche de recherche et de sélection de la littérature selon le modèle PRISMA. L’approche intégrée a été élaborée selon une approche par niveaux de complexité liés à l’accessibilité des données environnementales et de l’état de l’exposition de la population exposée. Le chapitre 3 développe les méthodes et les approches théoriques ainsi que les incertitudes liées à la science de l’exposition lors d’incidents chimiques. Le chapitre 4 présente le cas d’étude choisi et qui a permis d’illustrer l’intérêt de développer une approche intégrée. L’analyse montre ce que pourrait amener l’intégration des approches par rapport à ce qui a été fait au moment de l’incident. Les mesures de la qualité de l’air et les deux campagnes de biomonitoring humain menées lors de cet incident majeur ont permis de délimiter et de qualifier des zones supplémentaires « à risque » pour la population générale hors des zones d’évacuation. Une cartographie des données d’exposition environnementale et des niveaux d’imprégnation humaine dans l’organisme des participants à la substance chimique a été effectuée afin d’explorer les résultats dans le temps et l’espace. Des concentrations chimiques qualifiées « à risque pour la santé » ont été mesurées jusqu’à 20 jours après l’incident. Ces cartographies ont permis d’optimiser la démarche d’évaluation de l’exposition chimique. Par ailleurs, les déterminantsde l’exposition ont été analysés selon les niveaux de complexité définis et les incertitudes associées. Les perspectives qui ressortent de cette analyse ont permis de formuler dans lechapitre 5 des recommandations tant pour les acteurs potentiellement concernés dans ladémarche d’évaluation de l’exposition que dans la communication en santé publique lorsd’une exposition chimique aiguë. Enfin, les chapitres 6 et 7 présentent la discussion desrésultats au regard de la littérature. Les résultats de l’analyse ont permis d’ajuster l’approcheintégrée lors des étapes de l’évaluation de l’exposition : avant, pendant et après l’incidentchimique. La présente thèse conclut la nécessité d’identifier et de préparer les acteurspotentiels, d’entreprendre des mesures dynamiques des polluants relargués dans le temps etl’espace afin d’estimer le risque, d’adapter les mesures de protection et d’ajuster les modèlesde reconstruction de l’exposition chimique en intégrant les déterminants de l’exposition selonles données disponibles et les méthodes analytiques.