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In adults, the relationship between benzene exposure (IARC, Group 1) and leukemia has been demonstrated in workplace for high-level exposure. This pollutant is emitted at low concentration in environment, especially by road traffic and petrol stations. The objective was to investigate the relationship between benzene exposure at low-level dose and childhood leukemia. The record-based GEOCAP study included all cases of childhood leukemia diagnosed in France over 2002-2007 and 30,000 contemporaneous population-based control children highly representative of the source population. The length of major roads was calculated around the residence of each geocoded subject in a 150-m buffer. We assigned them the yearly estimates of benzene and NO2 concentrations at the square where his residence was located on a 2-km2 grid covering continental France. The distance to the nearest petrol station from the residence was also calculated for all subjects. The length of major roads around the residence was positively and significantly associated with the risk of acute myeloblastic leukemia (AML). This association was more evident with benzene and NO2 2-km estimates, combined with the length of major roads indicator to enhance the exposure contrasts. The distance to the nearest petrol station was positively but non-significantely associated with AML, and some of this association was explained by a confouding effect of the length of major roads around the residence. This work suggests that exposure to benzene emitted in environment may increase the risk of AML in children., La cancérogénicité du benzène à forte dose (CIRC, Groupe 1) a été démontrée sur la base des cas de leucémies observés dans les études épidémiologiques conduites en milieu professionnel chez l’adulte exposé à de fortes doses. Ce polluant est émis en faible concentration dans l’environnement, notamment par le trafic routier et les stations-service. L’objectif est d’étudier le lien entre exposition au benzène à faible dose et risque de leucémie chez l’enfant. L’étude GEOCAP regroupe les cas de leucémies de l’enfant diagnostiqués en France entre 2002 et 2007 issus du Registre National des Hémopathies de l’Enfant, et un échantillon de 30 000 témoins représentatif de la population générale pédiatrique. La longueur de routes à fort trafic a été calculée au voisinage de la résidence de chaque sujet géocodé dans un rayon de 150 m. Les concentrations en benzène et en NO2 ont été estimées pour l’ensemble des sujets de France continentale à une échelle de 2 km2. La distance à la station-service la plus proche a également été calculée depuis la résidence de chaque sujet. La longueur de routes au voisinage de la résidence était positivement et significativement associée au risque de leucémie aigüe myéloblastique (LAM). La prise en compte des expositions au benzène et en NO2 renforçait cette association. La distance à la station-service la plus proche était positivement mais non-significativement associée à la LAM, et cette association résultait en partie d’un effet de confusion de la longueur de routes au voisinage de la résidence. Ce travail soutient l’hypothèse selon laquelle l’exposition au benzène émis dans l’environnement pourrait induire une augmentation du risque de LAM chez l’enfant.