Toluène - LSIP1

3.0 Évaluation de la « toxicité » au sens de la LCPE

Comme nous l'avons mentionné dans l'introduction du présent rapport, l'évaluation suivante porte sur les sources de toluène dans l'environnement (c'est-à-dire les voies d'introduction), l'exposition des humains et des autres éléments du biote ainsi que sur les effets nuisibles potentiels.

3.1 Entrée

Au Canada, le toluène s'introduit dans l'environnement surtout lors de son rejet dans l'atmosphère; environ 106 kt de toluène sont rejetées chaque année dans l'atmosphère. Les sources principales de toluène sont les solvants (54 kt émises chaque année) et les véhicules légers (34 kt par année) qui représentent ensemble plus de 80 % des rejets atmosphériques. Le toluène est libéré dans le sol lors de déversements, dans les eaux de lixiviation des décharges contaminées et dans l'eau lors de déversements et du rejet d'effluents contaminés. Au Canada, on a mesuré la teneur en toluène de l'atmosphère, de certains échantillons d'eau potable, d'eau superficielle, d'eau souterraine, d'effluents industriels et d'eau de lixiviation provenant de dépotoirs.

3.2 Exposition

Le toluène ne persiste pas dans l'eau ni dans le sol, car il se biodégrade et se volatilise rapidement dans l'atmosphère. Il ne persiste pas dans l'atmosphère parce qu'il subit une photo-oxydation rapide.

Les concentrations moyennes de toluène atmosphérique dans les villes variaient de 5,2 à 44,2 µ g/m³, les maximums calculés sur une période de 24 heures pour des échantillons individuels variant de 9,0 à 145,0 µ g/m³. Les concentrations moyennes de toluène à proximité de pompes à essence libre-service variaient de 20 à 20 200 µ g/m³; les concentrations moyennes aux pompes s'élevaient à 1 880 µ g/m³ en hiver et à 2 550 µ g/m³ en été.

Sur plus de 800 échantillons d'eau prélevés à travers le Canada, on a relevé des concentrations de toluène supérieures à 0,5 µ g/L dans seulement six échantillons, notamment dans un échantillon d'eau de surface (0,9 µ g/L). La concentration de toluène la plus élevée qui ait été mesurée dans d'autres études portant sur les eaux de surface ambiantes s'élevait à 0,5 µ g/L. Les concentrations ambiantes de toluène dans les eaux de surface peuvent donc être considérées comme étant inférieures à 0,5 µ g/L. Des concentrations de 22 µ g/L ont été enregistrées à la suite d'un déversement, alors que la concentration la plus élevée dans un effluent était de 32 µg/L.

On ne s'attend pas à ce que le toluène s'accumule beaucoup chez les organismes terrestres ou aquatiques et rien n'indique qu'il se produit une importante bioconcentration chez certains organismes ou une bioamplification dans la chaîne alimentaire.

Tableau 2 - Dose journalière de toluène absorbée par les Canadiens à partir de diverses sources

Substrat/ milieua	Dose estimée en microgrammes par kilogramme de poids corporel par jour
	0 - 0,5 ab	0,5 - 4 ac	5 - 11 ad	12 - 19 ae	20 - 70 af
Air (urbain)	1,7 - 14,7	2,0 - 17,0	2,4 - 20,4	2,1 - 17,5	1,5 - 12,6
(rural)	1,2 - 1,7	1,3 - 1,9	1,6 - 2,3	1,4 - 2,0	1,0 - 1,4
Eau	0,03	0,1	0,08	0,04	0,04
Aliment (poisson)	0,04	0,1	0,2	0,1	0,1
Produits de consommation	0	0	0	0,2 - 1,2	0,1 - 0,9
Station d'essence libre-service (été)	0,7	0,8	0,9	0,8	0,6
(hiver)	0,5	0,6	0,7	0,6	0,4
Apport total estimé	1,8 - 15,5	2,1 - 18,0	2,6 - 21,6	2,3 - 19,6	1,6 - 14,2
Cigarette (fumée principale)	0	0	0	45,2	57,1
(fumée secondaire)	0,04g	0,05	0,06	0,05	0,04

1. Les concentrations moyenes dans l'air s'élèvent à 5,2-44,2 µ g/m³ et à 3,5-5,0 µ g/m³ respectivement, dans des sites urbains et ruraux (Dano et coll., 1989); la concentration moyenne dans l'eau potable est de 2,0 µ g/L (Otson et coll., 1982) et dans le poisson, elle est de 1 µ g/g (Gilbert et coll., 1983). On suppose que les produits de consommation contiennent 5 % de toluène, que l'exposition dure de 5 à 30 min, une fois par semaine et que le toluène est absorbé à travers une main à raison de 20 mg/h (Gilbert et coll., 1983). Pour les stations d'essence libre-service, les concentrations atmosphériques moyennes s'élèvent respectivement à 2,55 mg/m ³ (PACE, 1987) et à 1,88 mg/m ³ (PACE, 1989) en été et en hiver. On suppose également qu'un conducteur moyen passe 10 minutes par semaine à la station d'essence. On estime que chaque cigarette contient 160 pg de toluène et que la fumée secondaire en contient 960 µ g/cigarette (USDHHS, 1986); on suppose que les adultes âgés entre 20 et 70 ans fument 25 cigarettes par jour et que les personnes âgées de 12 à 19 ans fument 15 cigarettes par jour.
2. Sujet pesant 6 kg, respirant 2 m³ d'air, buvant 0,1 L d'eau (modifié à partir de DHM, 1988) et consommant 0,25 g de poisson par jour (SBSC, 1977).
3. Sujet pesant 13 kg, respirant 5 m³ d'air, buvant 0,8 L d'eau (modifié à partir de DHM, 1988) et consommant 1,52 g de poisson par jour (SBSC, 1977).
4. Sujet pesant 26 kg, respirant 12 m³ d'air, buvant 1,1 L d'eau (modifié à partir de DHM, 1988) et consommant 4,81 g de poisson par jour (SBSC, 1977).
5. Sujet pesant 53 kg, respirant 21 m³ d'air, buvant 1,1 L d'eau (modifié à partir de DHM, 1988) et consommant 5,06 g de poisson par jour (SBSC, 1977).
6. Sujet pesant 70 kg, respirant 20 m³ d'air, buvant 1,5 L d'eau (d'après DHM, 1988) et consommant 6,59 g de poisson par jour (SBSC, 1977).
7. On suppose que le volume moyen d'une maison est de 340 m³, qu'un individu fume 2 cigarettes à l'heure pendant une période de 5 heures et avec une efficacité de prélèvement de 0,11 pour la fumée de tabac, basée sur une formule où la dose = taux de respiration/heure x durée x concentration x efficacité de prélèvement (Rickert et LABSTAT INC., 1988).

Comme les humains sont exposés au toluène dans tous les milieux, on a évalué l'apport total en se basant sur plusieurs milieux. Dans le Tableau 2, on a indiqué la dose journalière moyenne (exprimée en fonction du poids corporel) de toluène estimée à partir de diverses sources pour différents groupes d'âge de la population canadienne ainsi que les considérations sur lesquelles sont basées ces estimations. Pour la population en général, la voie d'exposition la plus importante est l'inhalation à partir de l'air, avec des doses que l'on estime varier de 1,0 à 20,4 µ g/kg pc/jour. On estime que les doses de toluène provenant du poisson et de l'eau potable sont considérablement moins élevées : elles se situent entre 0,04 et 0,2 µ g/kg pc/jour et entre 0,03 et 0,1 µ g/kg pc/jour, respectivement. Il faut toutefois noter que, particulièrement dans le cas de la nourriture, on dispose de très peu de données. L'apport estimé de toluène dans les stations d'essence libre-service est inférieur à l'apport de toluène provenant de l'air ambiant : il varie de 0,4 à 0,9 µ g/kg pc/jour. Selon les estimations, l'apport de toluène provenant des produits de consommation est analogue à celui qui a été estimé à partir de mesures relevées dans des stations d'essence libre-service, soit de 0 à 1,2 µ g/kg pc/jour. La fumée de cigarette est de loin la source la plus importante d'exposition au toluène pour les fumeurs. Selon les estimations, les apports de toluène provenant de la fumée principale varient de 45,2 à 57,1 µ g/kg pc/jour pour les individus de 12 ans et plus. D'après les données dont on dispose et tel qu'il est indiqué dans le Tableau 2, on a estimé que l'apport quotidien total de toluène pour les différents groupes d'âge varie de 1,8 à 21,6 µ g/kg pc/jour. Pour les fumeurs, l'apport quotidien total est beaucoup plus élevé, et il va jusqu'à 71,3 µ g/kg pc/jour chez les adultes. Ces apports estimés, que l'on suppose typiques pour ce qui est de la majeure partie de la population en général, sont basés sur des valeurs moyennes mesurées dans l'ensemble de l'environnement. Les concentrations élevées que présentent, par exemple, les eaux souterraines qui se trouvent sous les dépotoirs ou qui ont reçu des déversements d'essence et de pétrole n'ont pas été jugées pertinentes pour l'estimation de l'exposition de la population en général.

3.3 Effets

3.3.1 Effets sur la santé humaine

Les données épidémiologiques dont on dispose ne permettent pas d'évaluer la cancérogénicité ou la clastogénicité du toluène chez les humains. Le toluène ne s'est pas révélé cancérogène après avoir été inhalé par des rats et des souris dans le cadre d'une étude bien vdirigée (Huff, 1990) et par des rats, dans le cadre d'un essai biologique moins sensible (CIIT, 1980). Dans la seule étude de cancérogenèse par voie orale, les auteurs ont conclu que le toluène provoquait une augmentation du nombre de tumeurs malignes totales chez les rats (Maltoni et coll., 1983; 1985). En raison des limites de l'étude, ces résultats ont toutefois été jugés équivoques. Selon la plupart des indications, le toluène n'est pas génotoxique chez les mammifères ni chez les systèmes microbiens. Il a donc été classifié dans le groupe IV-C (probablement non cancérogène pour les humains) du schéma de classification destiné à l'élaboration des «Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada» (DHM, 1989).

Pour les composés classifiés dans le groupe IV-C, on a obtenu une dose journalière admissible (DJA) basée sur une dose sans effet nocif observé (DSENO) ou sur la dose minimale avec effet nocif observé (DMENO) chez les humains ou chez des animaux, divisée par un facteur d'incertitude. Pour le toluène, une dose journalière admissible ou une concentration quotidienne admissible pour la plus importante voie d'exposition (c'est-à-dire l'inhalation) peut etre déterminée à partir des résultats obtenus chez les humains et chez les animaux (même si les données relatives aux concentrations de toluène dans les aliments sont limitées, d'après l'information dont on dispose sur les concentrations dans le poisson et dans l'eau potable, ainsi que sur les propriétés physico-chimiques, on estime que l'apport de toluène provenant des aliments et de l'eau potable est négligeable comparativement à l'apport par inhalation). Ainsi, on a calculé de la manière suivante une DJA basée sur des études d'inhalation chez des espèces animales

où

• 375 mg/m³ représente la DSENO la plus faible ou la DMENO obtenues lors des essais biologiques de qualité adéquate réalisés jusqu'à présent chez des espèces animales (DMENO pour une réduction du poids du corps chez la souris; Huff, 1990);
• 6,5/24 et 5/7 représentent la conversion d'une exposition de 6,5 heures/jour, 5 jours/semaine en une exposition continue;
• 0,043 m³/jour représente le volume d'air que l'on suppose que les souris inhalent (Altman et Dittmer, 1972);
• 0,025 kg représente le poids corporel supposé des souris (NIOSH, 1985);
• 100 représente le facteur d'incertitude (x 10 pour la variation intraspécifique; x 10 pour la variation interspécifique; aucun facteur n'a été introduit pour une DMENO plutôt que pour une DSEO puisque l'effet observé était une diminution de la prise de poids sans autre signe de toxicité; un facteur supplémentaire de 10 est habituellement introduit dans les études portant sur des expositions subchroniques; toutefois, la DSEO dans les études portant sur des expositions chroniques est supérieure à la PFDEO employée ici).

D'après les résultats de l'étude clinique effectuée par Andersen et coll. (l983), la concentration journalière admissible (CJA) se calcule de la manière suivante :

où

• 150 mg/m³ représente la plus faible DSEO basée sur une diminution de la fonction neurologique mesurée d'après divers tests, une augmentation des symptômes neurologiques et une irritation des voies respiratoires observées lors d'une étude clinique adéquate réalisée chez des volontaires humains;
• 6/24 représente la conversion d'une exposition de 6 heures par jour en une exposition continue;
• 10 représente le facteur d'incertitude (x 10 pour la variation intraspécifique).

Une DJA calculée à partir de la CJA par incorporation du volume moyen d'inhalation et du poids corporel humain (c'est-à-dire 20 m³ et 70 kg; DHM, 1988) s'élèverait à 1,07 mg/kg pc/jour (1 070 µ g/kg pc/jour).

3.3.2 Environnement

D'après des essais à long terme, l'organisme le plus sensible du biote aquatique serait la truite arc-en-ciel aux premiers stades de vie. On a signalé que la CL₅₀ était de 0,02 mg/L pour une exposition continue de 27 jours des stades embryo-larvaires. Le fretin de saumon coho était l'organisme aquatique le plus sensible lors des tests de toxicité aiguë, la CL₅₀ -96 heures étant de 5,5 mg/L. La CSEO-40 jours pour la croissance du fretin de saumon coho était de 1,4 mg/L et la CMEO était de 2,8 mg/L.

Les concentrations ayant des effets qui ont été mentionnées dans les études d'inhalation effectuées chez des animaux de laboratoire sont considérées comme applicables aux mammifères sauvages. La plus faible concentration avec effet était de 375 mg/m³ chez la souris dans des conditions d'exposition subchronique ou chronique au toluène par inhalation.

3.4 Conclusions

Au Canada, le toluène est utilisé pour diverses applications qui le font pénétrer dans l'environnement canadien. Ces rejets se traduisent par des concentrations mesurables ou prévisibles du toluène dans divers milieux auxquels les humains et d'autres organismes peuvent être exposés.

3.4.1 Alinéa 11a) - Effets sur l'environnement

Sauf dans les cas de déversement ou de rejet occasionnel d'effluent contaminé, les concentrations de toluène dans les eaux de surface du Canada sont inférieures ou égales à 0,5 µ g/L. Cette concentration est au moins 40 fois plus faible que la CL₅₀ -27 jours (0,02 mg/L) pour les premiers stades de vie de la truite arc-en-ciel, espèce aquatique la plus sensible d'après des études à long terme. La concentration la plus élevée qui ait été signalée dans le cas du rejet d'un effluent non dilué est de 32 µ g/L. Cette valeur est environ 170 fois plus faible que la CL₅₀ -96 heures (5,5 mg/L) pour le fretin de saumon coho, espèce aquatique la plus sensible d'après des études de toxicité aiguë. La concentration de toluène dans un cours d'eau à la suite d'un déversement chimique s'élevait à 22 µ g/L. Cette valeur est environ 250 fois plus faible que la CL₅₀ -96 heures pour le saumon coho.

La concentration atmosphérique moyenne la plus élevée mesurée dans des villes (44 µ g/m³) est presque 10 000 fois plus faible que la plus faible dose avec effet signalée pour des mammifères dans le cadre d'études d'inhalation à long terme (375 mg/m³).

Ainsi, d'après les données dont on dispose, le toluène n'est pas considéré comme étant «toxique» au sens de l'alinéa 11a) de la LCPE.

3.4.2 Alinéa 11b) - Effets sur l'environnement dont dépend la vie humaine

En raison de sa faible persistance dans l'atmosphère et du fait qu'il n'absorbe pas le rayonnement ultraviolet, le toluène n'intervient pas dans l'amincissement de la couche d'ozone ni dans le réchauffement planétaire.

Ainsi, d'après les données dont on dispose, le toluène n'est pas considéré comme étant «toxique» au sens de l'alinéa 11b) de la LCPE.

3.4.3 Alinéa 11c) - Effets sur la vie ou la santé humaine

Les doses journalières moyennes totales de toluène estimées pour divers groupes d'âge de la population canadienne varient de 1,6 à 21,6 µ g/kg pc/jour, mais il faut noter que les données dont on dispose au sujet des concentrations de toluène dans les aliments sont extrêmement limitées. Ces apports quotidiens moyens de toluène sont considérablement moins élevés (d'environ 50 à 670 fois) que les doses journalières admissibles calculées d'après des essais biologiques effectués chez des espèces animales (d'environ 60 à 780 fois) et que les valeurs calculées d'après des études cliniques effectuées chez des volontaires humains.

Ainsi, d'après les données dont on dispose, le toluène n'est pas considéré comme étant «toxique» au sens de l'alinéa 11c) de la LCPE.

3.4.4 Conclusions générales

Ainsi, d'après les données dont on dispose, le toluène n'est pas considéré comme étant «toxique» au sens des alinéas 11a), b) et c) de la LCPE.