Exposé raisonné concernant la préparation d'une liste de substances réglementées en vertu de l'article 200 de la LCPE, et la détermination de leurs quantités seuils

Cette annexe est un extrait du Federal Register, Vol. 51, No. 221, Monday November 17, 1986, page 41580.

L'état physique et la volatilité ont servi à déterminer un indice du pouvoir de volatilisation et de diffusion dans l'atmosphère d'un composé chimique. Ils sont combinés pour donner un « facteur de classement » global du risque, qui est défini comme suit :

Indice = valeur de référence toxicologique /V

Où :

• valeur de référence toxicologique = IDLH; ce sigle, qui signifie « », a été publié par le NIOSH en 1990. Lorsqu'il n'y avait pas de valeurs IDLH 1990 pour une substance, d'autres échelles de la valeur de référence toxicologique étaient appliquées. Voir la page 19.
• V = indice du potentiel de volatilisation et de diffusion.

Dans le cas des gaz et des solides, V prend la valeur de 1,000, ce qui signifie que toute la quantité de substance peut passer dans l'atmosphère suivant le rejet. Dans celui des liquides, V est obtenu en estimant la vitesse de volatilisation (masse vaporisée par unité de temps) d'une masse donnée de liquide déversé. V peut être obtenu comme indiqué ci-après en appliquant les équations de Clements (1981) (voir aussi TRC, 1986).

On peut estimer la vitesse d'évaporation d'un liquide dans l'air stagnant de la façon suivante :

G = (1.74 x 10-4 MKAP) / (RT)

Où :

• G = Vitesse de production (lb/minute);
• M = Masse moléculaire (g/mole);
• K = Coefficient de transfert de masse (cm/s);
• A = Superficie de la nappe (cm²);
• P = Pression de vapeur du composé chimique (mm Hg);
• R = Constante universelle des gaz (82,05 (atm x cm³) / (g-mole x °K));
• T = Température du liquide (°K)

On peut obtenir une approximation du coefficient de transfert de masse en substituant la valeur de l'eau à celle d'un composé chimique inconnu.

K = 0,83(18/M)0,33

En combinant ces équations, on obtient :

G = (3,78 x 10-4 M2/3AP)/RT

La superficie de la nappe de la substance déversée est avant tout proportionnelle à la quantité déversée lorsque le déversement se produit sur une surface plane et non absorbante. Par hypothèse, l'épaisseur de la nappe est de 1 cm, mais lorsqu'une digue est érigée autour du contenant ou lorsque l'aire autour de celui-ci est inégale et qu'il peut se former des flaques, la profondeur de la nappe pourrait être supérieure pour une superficie donnée. Faute de renseignements précis sur l'étendue du secteur endigué de chaque liquide, on prend comme hypothèse que la nappe fait 1 cm d'épais et que le liquide a une densité voisine de celle de l'eau (1g/cm³).

Superficie (cm²)
= 454 (g/lb) x Q (lb) / ( (g/cm³) x ( 1 cm))
= 454 Q

Où :

• Q = Masse du liquide déversé (lb)

Par substitution et en supposant que le liquide a atteint sa plage de température d'ébullition (P = 760 mm Hg)
T > point d'ébullition :

G/Q = V = 1,6 M0,67/ (T+273)

Où G/Q correspond à la vitesse de volatilisation d'une masse donnée de liquide déversé. À noter que V a été estimé pour les liquides à leur température d'ébullition plutôt qu'à une température ambiante. Sans doute les conditions varient-elles d'un rejet accidentel à un autre et sans doute un facteur thermique interviendra (p.ex., incendie, réaction exothermique non contrôlée ou réactions avec l'air ou l'eau), ce qui aura pour effet d'accélérer la volatilisation du liquide. L'EPA est consciente du fait que des déversements à une température ambiante sont aussi probables, que la vitesse de volatilisation peut varier selon la chaleur émanant de l'entourage, et que le sous-refroidissement par évaporation et que la vaporisation instantanée dans un milieu surchauffé peuvent se produire. Cependant, aux fins du classement relatif des substances, leur volatilité à leur point d'ébullition a été utilisée. On ne pense pas que de tenir compte d'autres conditions avec tous les composés chimiques fera varier beaucoup leur classement.

Bibliographie

TRC 1986. "Evaluation and Assessment of Models for Emergency Response Planning prepared for CMA", TRC Environmental Consultants, Inc. April 1986.

Clements, 1981. "Mathematical Models for Estimating Workplace Concentration Levels: A Literature Review" U.S.EPA, Clement Associates, 1981.

NIOSH (1990), (1994) and (1997) "Pocket Guide To Chemical Hazards", U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Centers for Disease Control and Preention, National Institute for Occupational Safety and Health, Washington, DC 20402