Rapport de la commission de révision pour le décaméthylcyclopentasiloxane (siloxane D5)

5 Évaluation de la nature et de l'importance du danger que représente le siloxane D5 pour l'environnement

• 5.1 Danger pour les animaux terrestres et les plantes
• 5.2 Danger pour les organismes aquatiques
• 5.3 Danger pour les organismes vivant dans les sédiments
• 5.4 Conclusions sur la nature et l'importance du danger que représente le siloxane D5 pour l'environnement

259. Il existe plusieurs méthodes acceptables utilisées pour évaluer le potentiel d'effets nocifs des produits chimiques rejetés dans l'environnement. La méthode utilisée pour évaluer les produits chimiques varie selon que les substances sont nouvelles ou qu’elles sont utilisées depuis un certain temps. Dans le cas d'un produit chimique qui se trouve dans l'environnement depuis une période aussi longue que le siloxane D5, il est possible d'effectuer une évaluation des risques fondée sur des concentrations mesurées réelles et tout effet observé sur l'environnement.

260. Deux conditions de base doivent exister pour qu'il y ait des effets nocifs. Il faut tout d'abord qu'il y ait exposition. Même pour les produits chimiques les plus dangereux, s’il n’y a pas d’exposition, il n’y aura pas de dommage.

261. Deuxièmement, après que l'exposition ait eu lieu, il faut qu'il y ait un effet néfaste ou nocif. Ceci est appelé le danger. L'ampleur de l'effet causé par l'exposition à une quantité définie d'un produit chimique est appelée la puissance. La puissance d'un produit chimique est définie par sa relation dose-réponse ou concentration-réponse, qui est déterminée en exposant des organismes à des quantités connues d'un produit chimique pendant des périodes connues et en consignant l'ampleur de la réaction.

262. Des évaluations des risques peuvent être menées selon des niveaux de complexité croissante, selon la quantité de renseignements disponibles. Les évaluations des nouveaux produits chimiques se limitent aux niveaux inférieurs et se basent sur :

• les propriétés physiques et chimiques des composés;
• les résultats de simulations simples qui prédisent le devenir dans l'environnement; et
• quelques tests ou modèles permettant de déterminer la toxicité.

263. Lorsque l’Évaluation préalable a été effectuée, le siloxane D5 avait été utilisé et pénétrait dans l’environnement depuis plus de 30 ans. Malgré cela, peu de renseignements sur le devenir dans l'environnement ou la toxicité étaient disponibles. Par conséquent, l’Évaluation préalable (Environnement Canada et Santé Canada, 2008) fut axée sur quelques paramètres, par exemple la persistance et le potentiel de bioaccumulation, ce qui, selon la Commission, représente une évaluation de niveau inférieur.

264. Après 2008, des renseignements supplémentaires ont été obtenus sur les propriétés physiques et chimiques de base du siloxane D5. Par ailleurs, des renseignements supplémentaires sont désormais disponibles relativement à la toxicité du siloxane D5.

265. Plus important encore, des renseignements sur les concentrations de siloxane D5 dans différentes matrices environnementales, notamment l'air, l'eau, les sols et les sédiments, sont maintenant disponibles. Ainsi, il est maintenant possible d'effectuer une évaluation plus précise du danger que représente l'utilisation du siloxane D5 pour l'environnement.

266. Le risque est la probabilité qu'il y ait des résultats nocifs et est nécessairement lié aux probabilités qu'il y ait exposition et sensibilité à la substance. Les niveaux inférieurs des évaluations des risques écologiques se basent sur des renseignements limités et sont donc souvent basés sur des ratios d'exposition simple à un certain seuil d’effet (quotients de risque ou QR). En raison de l'incertitude inhérente à ces approches, des facteurs d'incertitude (FI) sont en général appliqués pour réduire la possibilité d'une conclusion faussement négative qu'il y a peu de risque, alors que celui-ci est en fait important.

267. Dans les évaluations de niveau inférieur, les QR supérieurs à 1,0 laissent entendre qu'il y a un potentiel d'effets nocifs alors que les QR inférieurs à 1,0 laissent entendre que des effets nocifs sont improbables. Le QR est calculé comme le rapport de la concentration ou de la dose d'exposition (multipliée par un facteur d'incertitude) et de la concentration ou de la dose d'effet (équation 1).

268. Ces facteurs d'incertitude sont volontairement conservateurs et protecteurs, plutôt que prédictifs. Les évaluations passent aux niveaux supérieurs à mesure que des renseignements supplémentaires sont obtenus, et l'incertitude et le besoin de facteurs d'incertitude sont moins nécessaires.

269. Les évaluations des niveaux inférieurs sont donc conçues pour identifier, et possiblement éliminer, les produits chimiques qui ne sont pas préoccupants. Le simple fait de dépasser un quotient de risque de 1,0, ou tout seuil réglementaire, n'indique pas nécessairement qu'il y aura des effets nocifs. Cela signifie plutôt que des évaluations plus approfondies sont de mise afin de mieux caractériser le danger et/ou le risque. Ceci fut le cas pour le siloxane D5.

270. Les QR initiaux calculés dans l’Évaluation préalable (Environnement Canada et Santé Canada, 2008, figure 1, p. 40) étaient fondés, selon la Commission, sur des hypothèses et des paramètres dans des modèles utilisés pour prédire les concentrations aux sites recevant des effluents des SEEU (voir la section 4.2 ci-dessus) inexacts. Prises ensembles, ces erreurs et incertitudes ont donné lieu à une estimation trop prudente du risque du siloxane D5.

271. Grâce aux renseignements scientifiques désormais disponibles, la Commission fut en mesure d'effectuer une évaluation des risques plus complète ou précise par rapport à la nature et à l'importance du danger que présente le siloxane D5 pour l'environnement.

272. La Commission a examiné les risques dans un contexte probabiliste lorsque des données suffisantes étaient disponibles. Cette approche probabiliste est conforme aux points de vue d'Environnement Canada (Transcription des audiences publiques, vol. 9, p. 95) et du SEHSC et de la CCTFA (Fairbrother et al., 2011). Cette approche utilise toutes les données disponibles et, même si elle n'inclut pas nécessairement toutes les valeurs possibles pour les concentrations au Canada, les données étaient suffisamment représentatives et robustes pour être utilisées dans une évaluation probabiliste.

273. Même si la Commission s'est concentrée sur les expositions qui étaient estimées ou mesurées dans l'environnement au Canada, elle a également tenu compte des données pertinentes d'autres pays.

Haut de la page

5.1 Danger pour les animaux terrestres et les plantes

274. Afin d'évaluer les risques que représente le siloxane D5 pour les animaux terrestres et les plantes, la Commission a examiné les concentrations de siloxane D5 mesurées dans des sols amendés avec des biosolides provenant de SEEU (Wang et al., 2010). En raison du fait que les échantillons de sol avaient été prélevés à différents endroits dans les champs de chaque exploitation agricole et analysés séparément, les concentrations individuelles ont été traitées comme des valeurs indépendantes qui étaient représentatives de la variation spatiale des concentrations entre les exploitations agricoles et dans les champs.

275. Des distributions de fréquence cumulée ont été utilisées pour comparer les concentrations de siloxane D5 mesurées dans l’environnement aux valeurs de toxicité. Les distributions ont été construites sur un tracé de probabilité en traçant les concentrations en abscisse sur une échelle logarithmique, et les rangs des valeurs en ordonnée en utilisant une échelle de pourcentage de probabilité. Le rang de chaque valeur d’ordonnée a été calculé à l’aide de la formule de Weibull.⁹ Un graphique de la probabilité des concentrations mesurées dans les sols (figure 1) indiquait que la plus forte concentration mesurée était 100 fois inférieure au CI50 (Tableau 3) pour l'organisme terrestre le plus sensible (orge). La probabilité de dépasser cette concentration était inférieure à 1 % et la Commission a déterminé que le risque était minimal pour les sols. Cela s'explique par le fait que les sols amendés avec des biosolides représentent un maximum ou un scénario de pire éventualité pour les concentrations de siloxane D5 dans cette matrice. Les concentrations de siloxane D5 dans les sols non amendés seraient toutes inférieures à celles des sols auxquels des biosolides ont été ajoutés.

Figure 1. Concentrations de siloxane D5 dans les sols canadiens amendés avec des biosolides comparées aux valeurs de toxicité pour les plantes et les animaux terrestres les plus sensibles. Le 95^e centile est indiqué par la ligne pointillée horizontale.

276. La Commission a conclu que les concentrations de siloxane D5 n'augmenteraient pas dans les sols au fil du temps et que cette voie d'exposition ne présente pas de danger pour les animaux et les plantes terrestres. Cette conclusion est fondée sur :

• la volatilité du siloxane D5;
• sa courte demi-vie dans les sols secs (0,1 à 13 jours, Environment Agency, 2010) et les données combinées mesurées pour tous les sols (2,7 à 83 jours, Brooke et al., 2009); et,
• la quantité et la fréquence d'application de biosolides autorisées sur les terres agricoles à l'échelle du Canada (CCME, 2010).

Haut de la page

5.2 Danger pour les organismes aquatiques

277. Des concentrations de siloxane D5 mesurées dans des eaux de surface près de sources de rejets de SEEU étaient disponibles pour certains sites au Canada (Wang et al., 2010). Ces échantillons ont été prélevés à des sites situés entre cinq mètres et 3,1 km du point de décharge et sont représentatifs de sites près du rejet. Les concentrations de siloxane D5 à cinq de ces sites étaient inférieures à la LD, et la plus grande concentration moyenne géométrique mesurée était 1,48 µg/L.

278. Pendant l'examen de données d'autres pays, la Commission a noté que les concentrations dans les eaux de surface variaient d'une valeur inférieure à la LD à 0,4 µg/L (Environnement Canada, 2011c). Ces données suggèrent que les concentrations sont normalement faibles et sont toutes inférieures à la solubilité maximale dans l'eau de 17 µg/L.

279. De plus, aucune des concentrations de siloxane D5 mesurées dans les effluents des SEEU du Canada (Wang et al., 2010) n'était supérieure à sa solubilité maximale dans l'eau. Il s'agit d'un point important car certaines des SEEU dans cette étude ont été sélectionnées à partir d'un ensemble de données beaucoup plus grand afin de représenter des scénarios de la pire éventualité de rejet au Canada (Wang et al., 2010).

280. En tenant compte des preuves qui lui ont été présentées, la Commission a préparé un graphique de la probabilité des concentrations mesurées dans les eaux de surface (figure 2). La plus forte concentration mesurée était 10 fois inférieure à la solubilité maximale du siloxane D5 dans l'eau, qui est également la concentration sans effet observé pour les organismes aquatiques. Cette constatation s'accorde avec les observations signalées par d'autres pays.

Figure 2. Concentrations de siloxane D5 dans les eaux de surface canadiennes à moins de 3,1 km des rejets de SEEU comparées à la solubilité maximale dans l'eau. Le 95^e centile est indiqué par la ligne pointillée horizontale.

281. Le siloxane D5 ne devrait pas avoir d’effets nocifs sur les organismes aquatiques exposés à des concentrations égales ou inférieures à sa solubilité maximale dans l'eau. La Commission a donc conclu que les concentrations de siloxane D5 dans les eaux de surface représentent un risque minimal et ne constituent pas un danger pour les organismes aquatiques, même dans les eaux de surface à proximité des rejets des SEEU.

282. D'après l'analyse de tous les renseignements qui lui ont été présentés, la Commission a conclu que le siloxane D5 ne représente pas un risque pour les organismes aquatiques. En effet, aucun effet nocif n’a été observé chez les organismes aquatiques à des concentrations égales à la solubilité du siloxane D5 dans quelque matrice que ce soit, ce qui est la concentration maximale qui peut être présente dans l'environnement.

Haut de la page

5.3 Danger pour les organismes vivant dans les sédiments

283. En raison de la force de liaison du siloxane D5 aux sédiments et de sa demi-vie relativement longue dans ce compartiment de l'environnement (Xu, 2011b), il est plus probable que les organismes vivant dans les sédiments soient exposés au siloxane D5, en comparaison avec les autres organismes.

284. Afin d'évaluer les risques pour ces organismes, la Commission a examiné des données sur les concentrations de siloxane D5 dans des sédiments provenant d'échantillons prélevés à proximité (de cinq mètres à 3,1 km) de rejets de SEEU au Canada (Wang et al., 2010). Ces échantillons de sédiments ont été prélevés au même moment que les échantillons d'eau discutés à la section 5.2 ci-dessus et, selon les valeurs indiquées (Wang et al., 2010, tableau 3), deux ou trois échantillons distincts de sédiments ont été prélevés à chaque site. Chaque échantillon a été analysé en double ou en triple.

285. Les moyennes géométriques des réplicats d'analyses ont été utilisées pour caractériser les concentrations de siloxane D5 dans les sédiments. Les différents échantillons de chaque site ont été traités de façon indépendante afin que la répartition des valeurs obtenues représente la variation spatiale entre les sites, et à l’intérieur d’un même site. Puisque les échantillons de sédiments avaient été prélevés environ au même moment, il n'était pas possible de caractériser la variation temporelle, comme le cycle saisonnier.

286. Au moyen des données dans le tableau 5, la Commission a caractérisé la probabilité que les concentrations de siloxane D5 dans les sédiments dépassent les seuils de toxicité pour les invertébrés vivant dans les sédiments. Celles-ci sont affichées dans la figure 3. Comme il y avait plusieurs valeurs pour toutes les espèces testées, la moyenne géométrique a été utilisée pour représenter une seule valeur de concentration sans effet observé pour chaque espèce.

Figure 3. Concentrations de siloxane D5 dans les sédiments d’eaux de surface canadiennes échantillonnées à moins de 3,1 km d’usines d’épuration des eaux usées comparées aux CSEO pour les organismes vivant dans les sédiments. Les 5^e et 95^e centiles sont indiqués par les lignes pointillées horizontales.

287. Il n'était pas possible de calculer une moyenne géométrique pour le ver à boue L. variegatus ( symbole dans le graphique), car les deux valeurs de concentration sans effet observé étaient supérieures à la concentration maximale testée. Toutefois, ces données pour le ver à boue ont été incluses dans le classement, mais non dans la régression des données de toxicité. La Commission a utilisé l'équation Hazen pour calculer les positions de représentation graphique.¹⁰

288. Peu importe les unités d'expression des concentrations d'exposition, la Commission a déterminé que les risques étaient de minimis. Pour les concentrations exprimées en µg/g (poids sec), il y a une probabilité de 1 % que le 5^e centile de la distribution des concentrations sans effet observé soit dépassé (figure 3A, Tableau 6). Pour les concentrations exprimées en µg/g de CO, il y a une probabilité de 1,1 % que le 5^e centile de la répartition des concentrations sans effet observé soit dépassé (figure 3B, Tableau 6).

Dans la formule de régression ci-dessus, « a » est la pente de la fonction et « b » est l’ordonnée à l’origine de la fonction.
Données de (Wang et al., 2010)

289. Ces conclusions sont fondées seulement sur les concentrations dans les sédiments à des endroits au Canada. Toutefois, des résultats semblables ont été obtenus lorsque des données d'autres pays étaient incluses dans la caractérisation d'expositions au moyen d'une méthode semblable à celle discutée ci-dessus (Fairbrother et al., 2011). Encore une fois, puisqu'une approche probabiliste a été utilisée, il est théoriquement impossible d'affirmer qu'il n'y avait pas de chevauchement entre les répartitions de concentrations mesurées dans les sédiments et les valeurs de toxicité. Comme aucun effet nocif n'a été observé dans les tests de toxicité effectués jusqu'à la limite de solubilité du siloxane D5 dans les sédiments, la Commission a conclu, d'après les preuves dont elle disposait, que le D5 ne représente pas un risque pour les invertébrés benthiques vivant dans les sédiments.

Haut de la page

5.4 Conclusions sur la nature et l'importance du danger que représente le siloxane D5 pour l'environnement

290. En prenant en compte la nature du siloxane D5, ses propriétés intrinsèques, et tous les renseignements scientifiques disponibles, la Commission a conclu que le siloxane D5 ne représente pas un danger pour l'environnement. La Commission a également conclu que les concentrations actuelles de siloxane D5 dans l'environnement sont dans un état de quasi-équilibre. Par conséquent, on s'attend à ce que les concentrations de siloxane D5 restent relativement constantes à long terme.

291. En raison de ses propriétés physico-chimiques uniques, de son mécanisme d'action, et de son absence de toxicité à des concentrations inférieures à sa limite de solubilité, il est pratiquement impossible que le siloxane D5 soit présent dans une matrice environnementale à des concentrations suffisantes pour nuire à l'environnement. La Commission a donc conclu que le siloxane D5 ne représente pas actuellement un danger pour l'environnement et que, d'après les meilleurs renseignements disponibles, les utilisations futures du siloxane D5 ne représenteront pas un danger pour l'environnement.

Haut de la page

⁹ La formule de Weibull (p = i/n+1 x 100, où p est la position de représentation graphique, i est le classement du point de données et n est le nombre total de points de données dans l'ensemble) sert à calculer les positions de représentation graphique aux fins de créer une distribution de fréquence cumulée. La formule de Weibull est normalement utilisée avec de grands ensembles de données (n >10).

¹⁰ L'équation Hazen (p = (i – 0.5)/n x 100) est utilisée pour les petits ensembles de données (n <10).