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thumb|Différentes substances chimiques de la famille des lanthanides. Une substance chimique, ou produit chimique (parfois appelée substance pure), est tout échantillon de matière de composition chimique définie et présentant des propriétés caractéristiques (couleur, odeur, densité, point de fusion), indépendamment de son origine. Il n'est pas toujours aisé de donner une définition précise d'une substance chimique. De manière générale, cette notion désigne un produit manufacturé (synthétisé) par l'Homme (n'existant pas dans la nature ou copiant des molécules existant dans la nature). Pour le vocabulaire administratif normalisé de la France et de l'Union européenne : les « substances chimiques » désignent ; le mot « préparation » désigne . La quantité de ces produits a fortement augmenté depuis la révolution industrielle. Le nombre de produits chimiques différents recensés dépassait soixante-cinq millions en 2009 (contre dix-huit millions en 2002). On estime qu'environ onze mille nouvelles substances ont été créées par jour de 2002 à 2009. La base de données CAS comptait au (dont commercialisés). Plus de substances chimiques sont disponibles dans le commerce, et sept nouvelles substances sont introduites chaque jour dans le commerce. La production mondiale annuelle de produits chimiques a également rapidement augmenté, passant d'environ un million de tonnes par an an vers 1930 à plus de trois cents millions de tonnes en 2009, en grande partie synthétisés à partir d'hydrocarbures fossiles. Nombre de ces produits ont été largement diffusés dans l'environnement où ils se dégradent et/ou circulent, via l'eau et l'air d'où ils se retrouvent dans les sols et sédiments. Ils forment dans l'environnement ou dans les organismes qui les ingèrent des sous-produits, des métabolites, des résidus pouvant se combiner avec d'autres produits (en produisant d'éventuelles synergies (chimiques, biochimiques). Ils sont notamment retrouvés dans l'eau (dont eau de pluie, brumes et rosées, pour les pesticides par exemple, mais aussi dans les eaux de surface, de nappe phréatique et de boisson pour les perturbateurs endocriniens par exemple).
