Rapport d'évaluation préalable des naphtalènes chlorés : annexe A

Annexe A

Persistance des napthalènes chlorées (NC) dans les sédiments

On peut également démontrer que les tri- à hepta-NC satisfont au critère énoncé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation de la Loi canadienne sur la protection de l'environnement (1999) (LCPE) pour la persistance dans les sédiments (demi-vie dans les sédiments d'une année ou plus). Gevao et al. (2000) ont mesuré les NC dans une carotte sédimentaire prélevée dans le lac Esthwaite Water, qui est situé dans une zone semi-rurale du nord-ouest de l'Angleterre. À partir de la plus faible concentration du groupe d'homologues se trouvant dans les sédiments de ce lac, soit 0,619 µg de hexa-NC/kg (échantillon datant de 1962 et analysé en 1995), et en supposant une demi-vie d'une année, on peut calculer la concentration de NC qui aurait dû être présente dans les sédiments en 1962 pour obtenir la valeur calculée. On utilise la formule suivante, fondée sur un scénario de décomposition du premier degré :

C(t) = C_oe^-kt

• C(t), est la concentration, mesurée en 1995, dans les sédiments datés de 1962 (0,619 µg/kg);
• C_o est la concentration originale présente en 1962;
• k est la vitesse de la réaction de dégradation, qui est égale à 0,693 si l'on suppose une demi-vie d'une année (t_1/2 = ln 2/k);
• t est le nombre d'années écoulé de 1962 à 1995, soit 33.

Il s'en suit que :

0,619 = C_oe^{-(0,693) (33)}
C_o = 5,32 x 10⁹ µg/kg
 = 5,32 kg/kg

Par conséquent, il aurait fallu que 5,32 kg de hexa-NC soient présents dans chaque kg de sédiments en 1962 pour que leur concentration soit de 0,619 µg/kg en 1995, si la demi-vie est d'une année. Comme il s'agit d'une valeur non réaliste, on peut conclure que la demi-vie des NC présents dans les sédiments est supérieure à une année. Des calculs similaires ont été effectués pour les autres groupes d'homologues (tri-, tétra- penta- et hepta-NC) dont Gevao et al. (2000) avaient mesuré les teneurs. Les chercheurs ont obtenu des valeurs C_o supérieures pour chacun de ces groupes d'homologues, ce qui indiquerait que leur demi-vie est également supérieure à une année, et qu'ils satisfont ainsi au critère de la LCPE pour la persistance dans les sédiments.

Persistance dans les sols

À partir des données de Meijer et al. (2001), qui ont mesuré l'évolution de la concentration de NC dans des échantillons de sols agricoles prélevés au R.-U., il est possible de démontrer que les NC satisfont au critère de persistance dans les sols énoncé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation de la LCPE (demi-vie égale ou supérieure à 182 jours (0,5 an) dans le sol, Canada, 2000). Des boues d'épuration renfermant 245 ng/kg de poids sec de NC ont été épandues sur le sol agricole d'essai en 1968 et mélangées avec celui-ci sur une profondeur de 15 cm. Le sol n'a reçu aucun autre apport de NC par la suite, sauf les dépôts d'origine atmosphérique. On a établi qu'un échantillon conservé depuis 1972 contenait 0,4061 ng/g de poids sec de penta-NC. En 1990, la teneur de penta-NC mesurée dans un échantillon du même sol était de 0,2853 ng/g de poids sec. L'équation de décomposition du premier degré suivante permet de calculer la demi-vie des NC dans ce sol :

C(t) = C_oe^-kt

• C(t) est la concentration de 0,2853 ng/g, mesurée en 1990;
• C_o est la concentration de 0,4061 ng/g, mesurée en 1972;
• k est la vitesse de la réaction de dégradation;
• t est le nombre d'année écoulé de 1972 à 1990, soit 18.

Et, pour obtenir la valeur de k :

k = [ln (C(t) / C_o )] / -t
k = [ln (,2853/,4061)] / -18
k = 0,0196

t_½ = ln 2/k
t_½ = ln 2/0,0196
t_½ = 35,33

On obtient ainsi une demi vie de 35,33 années pour les penta-NC présents dans le sol, ce qui démontre que ce groupe d'homologues satisfait au critère de la LCPE pour la persistance dans le sol (demi-vie dans le sol de 182 jours ou plus).

D'après les données de Meijer et al. (2001), qui ont analysé 39 congénères ou groupes de congénères de NC (ceux impossibles à séparer pour l'analyse) dans les échantillons de sol, les congénères hexa- et hepta-NC 66-67, 64-68, 69, 71-72, 63, 65, 73 et 74 sont des substances très persistantes, étant donné que leurs concentrations ne se sont pas modifiées de manière significative durant les 18 années écoulées entre 1972 et 1990. Selon les résultats de l'étude, tous les autres groupes d'homologues analysés, soit les tri-, tétra- et penta-NC, satisfont au critère de la LCPE pour la persistance dans le sol, leur demi-vie dans le sol étant de 7 à 9,5 années pour les tri-NC, de 10,6 à 18 années pour les tétra-NC et de 35,3 années pour l'ensemble des penta-NC.