Partie I - Approches pour l'établissement des recommandations concernant l'eau potable

Les paramètres chimiques/physiques**

Introduction

On obtient les données concernant l'exposition à des substances chimiques au cours d'études toxicologiques sur animaux de laboratoire et, à l'occasion, au cours d'études d'épidémiologie humaine. Les effets varient selon la dose et la voie d'exposition (p. ex. par ingestion, par inhalation ou par exposition cutanée), la fréquence ou la durée de l'exposition, ainsi que l'espèce, le sexe et l'âge des spécimens exposés. En général, on classe les effets de l'exposition à des substances chimiques dans l'une des catégories générales suivantes : effets touchant un seul organe, effets neuropathiques ou comportementaux, effets sur la procréation, effets tératogènes et effets tumorigènes, cancérogènes ou mutagènes. Les effets peuvent être de courte ou de longue durée, être réversibles ou irréversibles; ils peuvent se manifester immédiatement ou plus tard, seuls ou en groupe. En général, la nature, le nombre, la gravité, l'incidence ou la prévalence d'effets particuliers dans une population donnée augmentent lorsqu'on accroît la dose; c'est ce qu'on appelle couramment la relation dose-réaction.

** Cette section est tirée directement d'un texte publié en 1989 dans la Partie I des Recommandations pour la qualité de l'eau potable du Canada : documentation à l'appui, sous le titre «Calcul des concentrations maximales et des objectifs d'ordre esthétique pour les substances chimiques dans l'eau potable».

Dans le cas de certains genres d'effets toxiques de l'exposition à des substances chimiques, on estime qu'il existe une concentration-seuil au-dessous de laquelle on n'observe aucun effet néfaste. Dans le cas d'autres genres d'effets toxiques, on suppose (sans que le fait soit établi) qu'il y a un certain risque de dommage, quelle que soit la dose : il n'y a pas de seuil d'exposition. On considère en général que cette supposition n'est valable que pour les substances cancérogènes. Toutefois, dans le cas de certains genres de substances cancérogènes (celles qui induisent des tumeurs en faisant intervenir un mécanisme particulier comme la promotion), il y aurait, estime-t-on, un seuil d'exposition au-dessous duquel aucune tumeur n'apparaît.

Certains éléments de la base de données scientifiques utilisées pour élaborer les recommandations sur l'exposition maximale à des substances chimiques comportent des incertitudes. L'insuffisance des données sur l'intensité, la fréquence et la durée de l'exposition, des différences interspécifiques et intraspécifiques de sensibilité, une conception inadéquate des études, l'interaction possible entre des effets, et des variations entre modèles d'extrapolation statistique des réactions aux doses faibles à partir d'observations des réactions aux doses fortes contribuent tous à ces incertitudes. On a tenu compte, du mieux possible, de ces incertitudes pour élaborer la méthode de calcul des CMA des substances chimiques décrites dans la présente publication. On doit souligner que chacun des cas mentionnés exige, pour l'élaboration des recommandations, un discernement scientifique éprouvé.

Méthodes de calcul de la CMA

On a choisi différentes méthodes pour élaborer les recommandations concernant les substances qu'on estime cancérogènes ou probablement cancérogènes, celles qui sont possiblement cancérogènes, celles qui ne le sont probablement pas et les substances au sujet desquelles les données ne sont pas suffisantes pour en faire l'évaluation. Il a donc été nécessaire de classer les substances chimiques, en fonction de leur pouvoir cancérogène, parmi les divers groupes décrits à l'Annexe A, après un examen rigoureux du nombre, de la qualité et de la nature des observations faites au cours des études toxicologiques et épidémiologiques disponibles. Les substances chimiques classées dans la catégorie des substances cancérogènes peuvent souvent produire des effets toxiques autres que la formation de tumeurs malignes; on a élaboré les recommandations concernant ces substances en faisant appel à la méthode donnant la teneur la plus réduite. Dans la plupart des cas, cette méthode était celle à utiliser pour les substances chimiques cancérogènes.

Les substances chimiques considérées comme non cancérogènes

Dans le cas des substances chimiques classées dans la catégorie des substances «probablement non cancérogènes pour les humains» ou pour lesquelles on ne disposait pas de données «suffisantes sur leur pouvoir cancérogène pour en faire l'évaluation» (Groupes IV et V de l'Annexe A), on a calculé la CMA à partir de l'apport quotidien tolérable (AQT) (anciennement dénommé apport quotidien acceptable ou AQA) ne produisant pas d'effets sur un organe particulier, d'effets neuropathiques ou comportementaux, d'effets sur la procréation, ou d'effets tératogènes. Chaque fois que c'était possible, on a calculé l'AQT en divisant par un facteur d'incertitude la plus faible dose sans effet nocif observé dans le cadre de la réaction biologique la plus notable. En principe, on a calculé cette dose sans effet nocif observé à la suite d'une ou de plusieurs études sur l'ingestion, pendant toute la vie, de la substance concernée par le groupe le plus sensible (p. ex. au cours d'études tératologiques); on n'a pas utilisé les données provenant des études d'intoxication aiguë ou à court terme pour calculer l'AQT. Le facteur d'incertitude a été calculé dans chaque cas; on a cependant utilisé en général un facteur de 1 à 10 pour tenir compte des éléments d'incertitude ci-après: variation intraspécifique, variation interspécifique, nature et gravité de l'effet, fiabilité de l'étude et plus faible dose avec effet nocif observé plutôt que la dose sans effet nocif observé. On a utilisé un second facteur de 1 à 5 pour tenir compte des indications d'un risque d'interactions avec d'autres substances chimiques. Lorsque la substance concernée était un élément nutritif indispensable à faible teneur, on a tenu compte de cette nécessité alimentaire pour le calcul du facteur d'incertitude.

En général, on a calculé la CMA de l'eau potable en supposant que l'adulte de 70 kg en consomme 1,5 L/jour (Ministère de la Santé nationale et du Bien-être social, 1981). Toutefois, lorsqu'il y avait lieu, on a calculé la CMA en se fondant sur la consommation du groupe le plus sensible (p. ex. les femmes enceintes ou les enfants). On a tenu compte de l'exposition des humains à des sources autres que l'eau potable (p. ex. l'air, la nourriture, les produits de consommation), en assignant une partie de l'AQT à l'eau potable. Lorsque cela était possible, on a utilisé, pour les calculs, des données sur la proportion de l'apport total normalement ingérée avec l'eau potable (en se fondant sur les teneurs moyennes de la substance concernée dans la nourriture, l'air et l'eau potable des réseaux publics de distribution) ou l'apport calculé en fonction des propriétés physicochimiques de la substance considérée. Lorsque de telles données n'étaient pas disponibles, on a calculé la CMA de l'eau en lui assignant une part de 20 % de l'apport total.

Les contaminants présents dans l'eau potable peuvent contribuer à l'apport total non seulement par ingestion, mais aussi par inhalation et exposition cutanée à l'eau pendant la toilette et les activités ménagères. On a estimé que l'apport de certaines substances, par ces voies, est quantitativement égal à celui de l'ingestion. Cependant, dans la plupart des cas, on ne dispose par de données suffisantes pour évaluer l'exposition par inhalation et par absorption cutanée des contaminants présents dans l'eau potable. On estime que la proportion de 20 % de l'apport total attribuée à celui de l'eau potable est largement calculée et qu'elle devrait être suffisante pour tenir compte de ces autres voies d'absorption.

Dans certains cas où l'apport quotidien calculé à partir de toutes les sources était inférieur à 50 % de l'AQT, on a fixé celui de l'eau potable en fonction d'autres facteurs comme la plausibilité. Toutefois, en aucun cas l'apport quotidien total calculé de la nourriture, de l'air et de l'eau potable (contenant la CMA de contaminant) ne pouvait dépasser l'AQT.

Les méthodes de traitement de l'eau disponibles doivent permettre d'atteindre la CMA et les techniques actuelles de dosage doivent permettre de la mesurer. Lorsque la CMA était inférieure aux quantités mesurables ou réalisables, on a fixé une «CMA provisoire» et recommandé l'amélioration des techniques de traitement des eaux ou de dosage des contaminants.

Les substances chimiques cancérogènes

Comme on admet généralement que la cancérogénèse est un phénomène sans seuil de déclenchement, on suppose que toute exposition à des substances cancérogènes constitue un danger, quelle que soit la dose d'exposition. En principe, l'eau potable ne devrait donc contenir aucune substance cancérogène. Toutefois, le risque minime causé par l'exposition à des concentrations minuscules de ces substances chimiques dans l'eau potable peut être suffisamment faible pour être, à toutes fins pratiques, négligeable si on le compare aux autres risques auxquels la population est exposée.

On évalue quantitativement les risques découlant d'une exposition à de faibles concentrations de substances potentiellement cancérogènes en extrapolant à de faibles doses (en général en décroissance géométrique) la relation dose-réaction observée à des doses élevées au cours d'études expérimentales (la plupart du temps sur animaux de laboratoire). Ces extrapolations mathématiques comportent un certain nombre d'incertitudes; toutefois, les méthodes utilisées reposent sur des hypothèses minimales et ont probablement tendance à surestimer plutôt qu'à sous-estimer les risques. Il est donc possible que les risques réels d'une exposition à de faibles concentrations soient 10 à 100 fois plus faibles que ceux extrapolés.

Dans le cas des substances chimiques classées dans le groupe des substances «cancérogènes pour les humains» ou «probablement cancérogènes pour les humains» (Groupes I et II de l'Annexe A), on a évalué les risques de cancer au cours de la vie à l'aide d'un modèle dynamique d'extrapolation linéaire appliqué aux genres de tumeurs les plus caractéristiques sur le plan biologique. Lorsque cela était possible, on a incorporé au modèle d'évaluation des risques des données sur la pharmacocinétique, le métabolisme et les mécanismes de la cancérogénèse. Afin de tenir compte des différences d'activité métabolique entre les animaux et les humains, on a introduit un facteur correctif surface corporelle/masse corporelle, sauf dans les cas où les données disponibles sur la pharmacocinétique et le métabolisme ne justifiaient pas une telle correction.

Dans le cas de nombreuses substances cancérogènes (substances classées dans les Groupes I et II de l'Annexe A), les méthodes disponibles de traitement de l'eau potable ne permettent pas de les éliminer complètement. De plus, les techniques d'analyse existantes ne permettent peut-être pas de doser de façon fiable ces substances lorsqu'elles sont présentes en concentrations extrêmement faibles. C'est pour ces raisons que l'on a attribué aux CMA des valeurs qui étaient, dans la mesure du raisonnable, aussi près que possible de zéro, compte tenu des facteurs suivants :

• Les méthodes de traitement de l'eau doivent permettre d'atteindre la CMA à un coût raisonnable.
  
• La limite supérieure de l'intervalle de confiance à 95 % de risque de cancer au cours de la vie produit par la CMA de la substance considérée était, si possible, inférieure à 10^-5 ou 10^-6, dans une plage généralement considérée comme «fondamentalement négligeable.» Dans les cas où l'apport de substance par des sources autres que l'eau potable (p. ex. la nourriture, l'air et les produits de consommation) était notable, la limite supérieure de l'intervalle de confiance à 95 % de risque de cancer au cours de la vie produit par la CMA de la substance considérée était inférieure ou égale à 10^-6.
  
• On doit pouvoir mesurer la CMA de façon fiable en utilisant des méthodes d'analyse relativement courantes.

Lorsque les risques à vie de cancer liés à la CMA sont considérés comme étant supérieurs à ceux qui seraient fondamentalement négligeables (entre 10^-5 et 10^-6), on a fixé une «CMA provisoire» et on a recommandé d'améliorer les techniques de dosage et les méthodes de traitement de l'eau.

Les substances chimiques possiblement cancérogènes

Dans le cas des substances qui sont «possiblement cancérogènes pour les humains» (Groupe III de l'Annexe A), la CMA est basée sur l'AQT tel que décrit dans la section intitulée «Substances chimiques non cancérogènes»; toutefois, on a multiplié le facteur d'incertitude par un autre facteur allant de 1 à 10 pour tenir compte des limitations de la preuve du pouvoir cancérogène de la substance considérée. Dans certains cas où les données étaient suffisantes (p. ex. une incidence accrue des tumeurs bénignes dans plusieurs organes chez plusieurs espèces animales), on a tenu compte d'une évaluation numérique de l'incidence des tumeurs lors du calcul de la CMA.

Les pesticides

La méthode de calcul de la CMA et de la CMA provisoire des pesticides mentionnés dans la Documentation à l'appui est quelque peu différente de celle utilisée pour les autres substances. La Direction des aliments de la Direction générale de la protection de la santé, ministère de la Santé (anciennement ministère de la Santé nationale et du Bien-être social), a examiné un certain nombre de pesticides qu'on considère «probablement non cancérogènes pour les humains» ou pour lesquels les données sur leur pouvoir cancérogène n'étaient pas «suffisantes pour en faire l'évaluation» (Groupes IV et V de l'Annexe A), afin de fixer des concentrations maximales tolérables de leurs résidus dans les aliments, en vue de leur homologation dans le cadre de la Loi sur les produits antiparasitaires. Ces études comprennent une évaluation approfondie des données en vue de fixer l'AQA ou, lorsque les données ne sont pas suffisantes ou qu'elles sont de piètre qualité, l'apport quotidien négligeable (AQN) incorporant un grand facteur d'incertitude. Lorsque cela était possible, ces AQA ou AQN fixés par la Direction des aliments ont servi au calcul d'une CMA ou d'une CMA provisoire, respectivement, pour les pesticides figurant dans la Documentation à l'appui, pour les raisons suivantes :

• pour que les méthodes de calcul de l'apport quotidien maximal en résidus dans les aliments soient uniformes;
  
• pour tirer parti d'une évaluation scientifique très détaillée, déjà disponible dans la plupart des cas;
  
• pour que toutes les données pertinentes (y compris les données confidentielles présentées en vertu de la Loi sur les produits antiparasitaires) soient prises en considération au moment du calcul des CMA et des CMA provisoires.
  

L'Organisation mondiale de la santé, de concert avec l'Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (FAO/OMS), procède également à des évaluations en vue de calculer les AQA de pesticides dans les aliments ou, lorsque les données sont insuffisantes, des apports quotidiens acceptables provisoirement, et incorporant un facteur d'incertitude plus grand. Dans le cas des substances chimiques qui sont classées dans les Groupes IV et V de l'Annexe A (substances «probablement non cancérogènes pour les humains» ou substances pour lesquelles les données sur leur pouvoir cancérogène ne sont pas «suffisantes pour en faire l'évaluation»), et qui ont été évaluées par l'Organisation mondiale de la santé, les CMA ou les CMA provisoires sont basées respectivement sur les AQA ou les AQA provisoires de la FAO/OMS.

Méthode de calcul des objectifs de qualité esthétique

Lorsque les seuils de perception organoleptique étaient inférieurs à la CMA, on a calculé un objectif de qualité esthétique (OE) en se fondant sur les seuils de perception gustative et olfactive mentionnés dans la littérature technique.

Référence bibliographique

Ministère de la Santé nationale et du Bien-être social. Consommation de l'eau du robinet au Canada. 82-EHD-80, Direction de l'hygiène du milieu, Ottawa (1981).