Rapport provisoire d'évaluation écologique préalable Acides perfluorocarboxyliques à longue chaîne (C9 à C20), leurs sels et leurs précurseurs

Rejets directs

On ne dispose d’aucune donnée sur les rejets directs d’APFC à longue chaîne (C9 à C20) dans l’environnement, au Canada.

Rejets indirects

On dispose de certaines données empiriques sur la dégradation des polymères à base de fluorotélomères en APFC à longue chaîne (C9 à C20). Les alcools fluorotélomériques (FTOH) qui possèdent un nombre « X » d’atomes de carbone produisent des intermédiaires tels que les acides carboxyliques fluorotélomériques insaturés (X:2 ACFTI) où X est égal au nombre d'atomes de carbone et d'acides carboxyliques fluorotélomériques (X:2 ACFT) qui peuvent à leur tour se décomposer en APFC à longue chaîne (C9 à C20). Les FTOH eux-mêmes peuvent donner de tels APFC par biodégradation ou métabolisation, comme le montrent les études suivantes : Hagen et al., 1981; Lange, 2002; Dinglasan et al., 2004; Kudo et al., 2005; Martin et al., 2005; Wang et al., 2005a et 2005b; Fasano et al., 2006 et 2008; Liu et al., 2007; Nabb et al., 2007. En outre, Kudo et al. (2005), Martin et al. (2005) et Liu et al.(2007) fournissent d’autres éléments indiquant que des ACFT et des ACFTI sont formés comme intermédiaires lors de la biodégradation ou la métabolisation des FTOH.

On a constaté que les FTOH étaient une source potentielle d’APFC à longue chaîne (C9 à C20) lorsqu’on a trouvé des métabolites de ces alcools dans le biote (Smithwick et al., 2006; Butt et al., 2008; Powley et al., 2008; Furdui et al., 2007). On s’attend à ce que la métabolisation des FTOH donne des intermédiaires comme les ACFT et les ACFTI (Dinglasan et al., 2004; Wang et al., 2005a et 2005b). Houde et al. (2005) ont signalé la présence d’ACFTI 8:2 et 10:2 dans le plasma de dauphins à gros nez de la région du golfe du Mexique, le long de la côte est de l’Atlantique. Aucun ACFT n’a cependant été détecté. Une étude sur les tendances temporelles effectuée par Butt et al. (2008) a également révélé la présence d’ACFTI dans tous les échantillons de foie de phoque annelé provenant de l’Arctique canadien. Furdui et al. (2007) ont indiqué la présence d’ACFTI 8:2 et d’ACFTI 10:2 dans 52 % et 40 %, respectivement, de tous les échantillons de touladis prélevés dans les Grands Lacs. La présence d’ACFT et d’ACFTI dans la faune est également signalée dans un certain nombre d’études comme celles de Taniyasu et al., 2005; Verreault et al., 2005; Powley et al., 2008; Smithwick et al., 2006; Butt et al., 2007a, 2007b et 2008; et Furdui et al., 2007. Dinglasan et Mabury (2005) ont montré que des FTOH 8:2, des ACFT 8:2 et des ACFTI 8:2 sont formés par la dégradation d’un monomère de méthacrylate télomérique 8:2 utilisé dans la fabrication des polymères. Bien que le taux de dégradation n’ait pas été établi, l’inoculat destiné au traitement aérobie des eaux usées a pu décomposer de manière significative le monomère au cours de l’essai sur environ 73 jours.

L’abondance relative des APFC linéaires par rapport à celle des APFC ramifiés peut donner une idée de leur source possible. Par exemple, DeSilva et Mabury (2004) ont déterminé qu’au moins 99 % des APFC contenus dans les échantillons de foie d’ours blancs provenant du sud-ouest de la baie d’Hudson et de l’est du Groenland étaient des isomères linéaires. Les APFC linéaires sont indicateurs d’une dégradation principalement à partir de FTOH linéaires et révèlent que les APFC résultent de la télomérisation plutôt que de la fluoration électrochimique (procédé qui générerait environ 20 % d’isomères ramifiés). Les profils de répartition des APFC détectés dans les échantillons de tissus selon que leurs chaînes comptent un nombre pair ou impair de carbones confirment que les FTOH sont une source d’APFC. On peut s’attendre à ce que la dégradation d’un FTOH donné forme, par oxydation atmosphérique, un nombre équivalent d’APFC dont la chaîne compte un nombre pair de carbones et d’APFC dont la chaîne compte un nombre impair voisin de carbones. Il a été établi que les FTOH donnent, en se décomposant, des concentrations relativement égales d’APFC dont la chaîne compte un nombre pair de carbones et d’APFC dont la chaîne compte un nombre impair de carbones (Ellis et al., 2004b); par conséquent, l’exposition à chacun de ces deux types d’APFC devrait être équivalente chez les organismes des niveaux trophiques inférieurs. On s’attend à ce que les APFC dont la chaîne compte un nombre impair de carbones soient présents en concentrations légèrement plus élevées dans le biote des niveaux trophiques supérieurs (Martin et al., 2004a). Ce profil a été observé dans les échantillons prélevés chez des ours blancs par Kannan et al. (2005) et Smithwick et al. (2005b). Lorsque les quantités d’APFC dont la chaîne compte un nombre impair de carbones et celles d’APFC dont la chaîne compte un nombre pair de carbones sont corrélées, cela tend à indiquer une source unique et uniforme (Smithwick et al., 2005b; van de Vijver et al., 2005) et à refléter la fabrication des alcools fluorotélomériques. Les FTOH semblent disponibles pour les organismes dans l’environnement et ils sont métabolisés, in vivo, en intermédiaires (d’autres précurseurs d’APFC) qui pourraient mener finalement à la formation d’APFC à longue chaîne. Furdui et al. (2008) ont observé une diminution des isomères ramifiés d'APFC en C11 et C13 chez les touladis du lac Ontario entre 1993 et 2004 et ils ont noté une augmentation des isomères linéaires dans les échantillons plus récents (jusqu'à l'année 2004), ce qui laisse penser que les sources actuelles d'APFC dans ce lac proviennent du processus de télomérisation.

Les concentrations résiduelles de FTOH dans les polymères ont été mesurées dans le cadre d’une étude effectuée par Dinglasan-Panlilio et Mabury (2006), celle-ci ayant consisté à analyser plusieurs produits contenant des polymères fluorés ou des composés fluorés apparentés. On a détecté des FTOH (4:2 à 12:2) en concentrations de 0,11 à 3,8 %, en poids sec, dans les produits. Le solvant d’extraction utilisé était l’acétate d’éthyle (2 aliquotes de 5 mL subséquemment combinées), sa concentration n’étant pas précisée. Même s’il était impossible de distinguer les FTOH constituant des résidus^[1] des FTOH faisant partie de la formulation des produits, la présence de ces alcools indique que les polymères à base de fluorotélomères pourraient en être une source dans l’environnement.

Les concentrations d’APFC à longue chaîne (C9 à C20) mesurées en milieu aquatique dans les zones urbaines canadiennes semblent indiquer l’existence de sources directes, par exemple des usines de traitement des eaux usées (UTEE) (Boulanger et al., 2005a; Simcik et Dorweiler, 2005; Crozier et al., 2005). Des APFC en C9 à C12 ont été détectés dans les boues d’UTEE dans le cadre d’un certain nombre d’études (Boulanger et al., 2005b; Higgins et al., 2005; Sinclair et Kannan, 2006; Crozier et al., 2005). Higgins et al. (2005) ont révélé la présence de concentrations plus fortes d’APFC à chaîne comptant un nombre pair de carbones (C8 à C12) dans les boues stabilisées par voie aérobie provenant d’une UTEE et dans les sédiments prélevés dans la région de la baie de San Francisco comparativement à d’autres sources. Sinclair et Kannan (2006) ont fait ressortir un profil caractérisé par des APFC comptant un nombre pair de carbones plus abondants que ceux en comptant un nombre impair dans les effluents d’UTEE provenant d’usines de l’État de New York.

Les UTEE qui procédaient à un simple traitement primaire n’engendraient pas de rejets d'APFC à longue chaîne (C9 à C20). Cependant, dans les UTEE avec traitement secondaire, on a enregistré une présence accrue d’APFC en C9 à C20 (Sinclair et Kannan, 2006), ce qui laisse supposer une dégradation biologique ou chimique rapide des précurseurs lors du traitement secondaire. Les précurseurs, tels que les produits de décomposition des ACFT et des FTOH, ont été mesurés dans les échantillons d’influents et d’eaux issues du traitement primaire, mais pas dans les eaux ayant subi un traitement secondaire (Sinclair et Kannan, 2006). Comme on ne trouve des ACFT que dans les échantillons d’eaux issues du traitement primaire, on conclut que la conversion des FTOH en APFC à longue chaîne (C9 à C20) est incomplète, tandis que l’absence d’ACFT et la présence d’APFC en C9 à C11 dans les échantillons d’eaux ayant subi un traitement secondaire laissent supposer une conversion complète. Crozier et al. (2005) ont mesuré des concentrations d’APFC en C9 et en C10 (concentrations de 3 à 6 ng/L) dans les effluents et les biosolides (concentrations de 0,4 à 5,2 ng/g) issus d’usines de traitement des eaux usées en Ontario. On n'a pas détecté d'APFC en C11 et C12 (limite de détection : 2 ng/L). Crozier et al. (2005) ont également remarqué qu'aucun APFC en C10 n'a été relevé dans les influents d'une UTEE, mais qu'on en a relevé dans les effluents à une concentration de 4 ng/L, ce qui indique que les APFC en C10 se sont formés au cours du processus de l'UTEE. Au contraire, des APFC en C9 ont été relevés à une concentration de 4 ng/L dans les influents et les effluents de l'UTEE, ce qui indique qu'il n'y a pas eu d’élimination du composé.

De Silva et al. (2009) ont laissé entendre que la biodégradation et/ou la métabolisation des acides polyfluorophosphoriques (diesters ou diPAP) tels que les diPAP 10:2 peuvent créer des APFC en C10. Des diPAP ont été mesurés à des concentrations de 100 ng/g dans les boues d’UTEE.

Guo et al. (2009) ont détecté des APFC en C9 à C12 dans des maisons américaines types contenant des planchers en tapis, des tapis prétraités et des liquides d'entretien des tapis offerts dans le commerce. Les cires à parquet et les produits d'étanchéité de la pierre, des carreaux et du bois, qui contiennent des produits fluorotélomères, constituent des sources potentielles d'APFC en C9 à C12 dans les maisons où l’on trouve ces matériaux. Les autres sources potentielles comprennent les textiles de maison, les rembourrages et les vêtements traités ainsi que les liquides et les mousses d'entretien des tapis et des tissus (Guo et al., 2009). Plusieurs études dans le cadre desquelles on échantillonnait l’air intérieur dans des domiciles ont mis en évidence le rejet de précurseurs d’APFC à partir de produits ménagers. On a analysé les FTOH (6:2, 8:2 et 10:2) et les APFC (C9 à C12) dans des échantillons archivés de poussière prélevés entre 2000 et 2001 dans des domiciles en Ohio et en Caroline du Nord, aux États-Unis (Strynar et Lindstrom, 2005). Les concentrations moyennes se situaient entre 0,5 et 0,804 µg/g de poussière dans le cas des APFC en C9 à C12. Les concentrations moyennes de FTOH 6:2, 8:2 et 10:2 variaient entre 0,4 et 1,0 µg/g de poussière. Les valeurs moyennes étaient comparables pour les échantillons des deux provenances, ce qui laisse supposer l’existence de sources similaires comme les tapis ou les textiles traités. Shoeib et al. (2005) ont signalé la présence de FTOH 6:2, 8:2 et 10:2 dans la poussière intérieure prélevée dans les aspirateurs de domiciles choisis au hasard à Ottawa, les concentrations moyennes étant respectivement de 0,035, 0,055 et 0,035 µg/g de poussière. En raison de difficultés techniques, on n’a pas recueilli d’échantillons d’air en vue de l’analyse des FTOH. Des FTOH ont également été détectés dans les vêtements de protection contre les intempéries (Berger et Herzke, 2006) ainsi que sous forme d’émissions provenant de poêles à frire antiadhésives (Sinclair et al., 2007). Des APFC comme tels (et, dans certains cas, des ACFT et des ACFTI) pourraient également être libérés par les produits de consommation, entre autres les vêtements de protection contre les intempéries, les batteries de cuisine, les agents de protection des tissus dans le commerce, ainsi que les matières entrant en contact avec les aliments (Begley et al., 2005; Boulanger et al., 2005b; Mawn et al., 2005; Washburn et al., 2005; Bradley et al., 2007; Sinclair et al., 2007).

Footnote