[PDF] Le chrome dans leau potable 1 juill. 2015 Les composé

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L e chrome dans l'eau potable

Document de consultation publique

P réparé par le Comité fédéral provincial- territorial sur l'eau potable L a période de consultation se termine le 23
septembre 2015

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique ii

Le chrome dans l'eau potable

Document de consultation publique

Table des matières

But

de la consultation...................................................................................................................... 1

Partie I. Vue d'ensemble et application ...................................................................................... 2

1.0 Recommandation proposée ................................................................................................. 2

2.0 Sommaire ............................................................................................................................ 2

2.1 Effets sur la santé .................................................................................................... 2

2.2 Exposition ............................................................................................................... 2

2.3 Analyse et traitement .............................................................................................. 3

3.0 Application de la recommandation ..................................................................................... 3

3.1 Surveillance............................................................................................................. 3

Partie II.

Science et considérations techniques .......................................................................... 5

4.0 Propriétés, utilisation et sources dans l'environnement ...................................................... 5

5.0 Exposition ........................................................................................................................... 8

5.1 Eau .......................................................................................................................... 8

5.2 Aliments ................................................................................................................ 10

5.3 Air ......................................................................................................................... 11

5.4 Sol ......................................................................................................................... 12

5.5 Produits de consommation .................................................................................... 12

5.6 Exposition multi-voies par l'eau potable .............................................................. 13

5.7 Apport quotidien total ........................................................................................... 13

6.0 Méthodes d'analyse .......................................................................................................... 15

6.1 Chrome total.......................................................................................................... 15

6.2 Chrome hexavalent ............................................................................................... 16

6.2.1 Autres méthodes de détermination du Cr(VI) ......................................... 17

6.2.1.1 Analyse du Cr(VI) par HPLC-ICP-MS ..................................... 17

6.2.1.2 Méthode de spéciation du Cr(VI) sur le terrain .......................... 17

7.0 Techniques de traitement .................................................................................................. 18

7.1 Chimie redox du chrome ....................................................................................... 18

7.

2 Échelle municipale ................................................................................................ 20

7.2.1 Réduction/coagulation/filtration du Cr(VI)............................................. 21

7.2.2 Échange d'anions .................................................................................... 25

7.2.2.

1 Résines anioniques faibles .......................................................... 25

7.2.2.2 Résines anioniques fortes ............................................................ 28

7.2.3 Filtration sur membrane .......................................................................... 31

7.2.4 Traitement conventionnel et adoucissement à la chaux .......................... 31

7.2.5 Techniques émergentes ........................................................................... 32

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique iii

7.2.5.1 Milieux adsorbants ou réducteurs ............................................... 32

7.2.5.2 Traitement biologique ................................................................. 33

7.2.5.3 Procédés électrochimiques .......................................................... 34

7.3 Concentrations de Cr(VI) dans le réseau de distribution ...................................... 34

7.4 Échelle résidentielle .............................................................................................. 35

8.0 Cinétique et métabolisme .................................................................................................. 36

8.1 Absorption............................................................................................................. 36

8.2 Distribution ........................................................................................................... 38

8.3 Métabolisme .......................................................................................................... 39

8.4 Excrétion ............................................................................................................... 40

8.5 Modèles PBPK ...................................................................................................... 40

9.0 Effets sur la santé .............................................................................................................. 42

9.1 Effets chez l'humain ............................................................................................. 42

9.1.1 Caractère essentiel ................................................................................... 42

9.1.2 Toxicité aiguë .......................................................................................... 42

9.1.3 Toxicité subchronique, toxicité chronique et cancérogénicité ................ 43

9.1.4 Génotoxicité ............................................................................................ 44

9.1.5 Toxicité pour la reproduction et le développement................................. 45

9.2 Effets chez les animaux de laboratoire ................................................................. 45

9.2.1 Toxicité aiguë .......................................................................................... 45

9.2.2 Exposition de courte durée ...................................................................... 46

9.2.3 Exposition de longue durée et cancérogénicité ....................................... 48

9.2.4 Génotoxicité ............................................................................................ 50

9.2.5 Toxicité pour la reproduction et le développement................................. 52

9.3 Mode d'action ....................................................................................................... 53

9.3.1 Mode d'action cytotoxique dans les tumeurs de l'intestin chez la souris 53

9.3.1.1 Concordance entre la dose et la réponse et association temporelle

................................................................................................... 55

9.3.1.2 Pertinence chez l'humain et sous-populations qui pourraient être

susceptibles ................................................................................. 56

9.3.1.3 Absence de données étayant d'autres modes d'action

cancérogènes ............................................................................... 57

9.3.1.4 Confiance à l'égard du mode d'action proposé .......................... 59

9.3.2 Néoplasmes de la cavité buccale chez le rat ........................................... 59

10.0 Classification et évaluation ............................................................................................... 60

10.1 Évaluation concernant le cancer et les effets autres que le cancer ....................... 60

10.2 Considérations internationales .............................................................................. 62

11.0 Justification ....................................................................................................................... 62

12.0 Bibliographie..................................................................................................................... 63

Annexe A : Liste des acronymes .................................................................................................. 85

Annexe B : Estimations des coûts par province et territoire ......................................................... 87

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique 1

Juillet 2015

Le chrome dans l'eau potable

But de la consultation

Le Comité fédéral-provincial-territorial sur l'eau potable (CEP) a évalué les données

existantes sur le chrome dans le but de mettre à jour la recommandation actuelle et le document technique sur le chrome dans l'eau potable. La présente consultation vise à solliciter des

commentaires sur la recommandation proposée, la démarche suivie pour l'élaborer et les coûts

possibles de sa mise en oeuvre, ainsi que pour déterminer la disponibilité d'autres données d'exposition. Selon la recommandation actuelle sur le chrome, qui a été formulée en 1986, la

concentration maximale acceptable (CMA) de 0,05 mg/L (50 µg/L) avait été établie en fonction

des effets du chrome hexavalent sur la peau et les voies respiratoires. Ce nouveau document est toujours axé sur les effets sur la santé du chrome hexavalent et propose une CMA de 0,1 mg/L (100

µg/L) de chrome total d'après un effet lié à un seuil, soit l'hyperplasie diffuse de l'intestin

grêle en tant que précurseur de la formation de tumeurs. Le document s'appuie sur les études

scientifiques menées à ce jour ainsi que sur une analyse détaillée du mode d'action et une

modélisation de la dose repère pour proposer une recommandation pour le chrome total. Il renferme des données à jour et des renseignements concernant l'exposition au chrome au Canada

et décrit les méthodes analytiques et les techniques de traitement qui peuvent être employées à

l'échelle municipale ou résidentielle. Le CEP a demandé que le document soit rendu public aux fins de consultation. Les commentaires, ave c justification pertinente le cas échéant, sont les bienvenus. Ils peuvent être envoyés au Secrétariat du CEP par courrier électronique (water_eau@hc -sc.gc.ca) ou au besoin

par la poste au Secrétariat du CEP, Bureau de la qualité de l'eau et de l'air, Santé Canada, 3e

étage, 269, avenue Laurier Ouest, localisateur d'adresse 4903D, Ottawa (Ontario) K1A 0K9. Les commentaires doivent nous parvenir avant le 23
septembre 2015.
Les commentaires reçus dans le cadre de la consultation seront transmis, avec le nom et l'affiliation de leurs auteurs, aux membres concernés du CEP. Les personnes qui ne veulent pas que leur nom et leur affiliation soient communiqués aux membres du CEP doivent fournir une déclaration à cet effet avec leurs commentaires. Il est à noter que le présent document technique sur le chrome dans l'eau potable sera révisé après l'analyse des commentaire s reçus et qu'une recommandation pour l'eau potable sera

établie s'il y a lieu.

Ce document devrait donc être considéré strictement comme une

ébauche

pour commentaires.

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique 2

Juillet 2015

Le chrome dans l'eau potable

Partie I. Vue d'ensemble et application

1.0 Recommandation proposée

Une concentration maximale acceptable (CMA) de 0,1 mg/L (100 µg/L) est proposée pour le chrome total dans l'eau potable.

2.0 Sommaire

Le chrome est naturellement présent en petites quantités dans la roche et le sol, et une

partie est libérée dans les milieux aquatiques par suite de la météorisation et de l'érosion. Plus de

70 % du chrome présen

t dans l'environnement provient de sources anthropiques telles que les

fonderies de métaux non ferreux, les raffineries, les tanneries, les rejets d'eaux pluviales d'origine

urbaine, les effluents des usines de pâtes et papiers et les rejets des centrales thermiques. Le

chrome peut exister sous neuf états d'oxydation différents, et les formes trivalente (Cr(III)) et

hexavalente (Cr(VI)) sont les plus courantes dans l'environnement. Dans le présent document technique, on recense et évalue tous les risques pour la santé

connus associés au chrome dans l'eau potable. On y intègre les études et les approches nouvelles

en prenant en considération la disponibilité de méthodes de traitement appropriées. À l'issue de

l'examen, la recommandation proposée pour le chrome total dans l'eau potable est une concentration maximale acceptable (CMA) de 0,1 mg/L (100 µg/L).

Au cours de sa réunion à l'automne 2014, le Comité fédéral-provincial-territorial sur l'eau

potable a examiné le document technique sur le chrome et en a approuvé la diffusion à des fins de

consultation publique. 2.1

Effets sur la santé

La toxicité du chrome chez l'humain varie selon la forme du composé, son état d'oxydation et la voie d'exposition. Les études démontrent que la forme trivalente du chrome n'est que peu ou pas toxique, alors que les composés de chrome hexavalent sont classés comme

étant

cancérogènes pour l'homme lorsqu'ils sont inhalés, en se fondant sur des données suffisantes chez l'humain et les animaux. L'effet critique sur la santé sur lequel repose la recommandation pour le chrome dans

l'eau potable est l'hyperplasie diffuse de l'intestin grêle, car elle constitue le paramètre le plus

sensible et elle précède la formation de tumeurs. Les modèles pharmacocinétiques à base

physiologique pour la souris et l'humain et la modélisation de la dose de référence ont été utilisés

pour déterminer les doses externes appropriées chez l'humain d'après les données chez les

animaux. La CMA proposée pour le chrome dans l'eau potable est basée sur les effets sur la santé

du Cr(VI) et tient compte à la fois des effets cancérogènes et des effets non cancérogènes.

2.2

Exposition

Les concentrations naturelles du chrome dans les eaux de surface et les eaux souterraines dépend

ent directement des caractéristiques géologiques régionales, de la météorisation minérale,

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique 3 du rythme d'accumulation des sédiments et des régimes de précipitations. Les concentrations moyennes de chrome total dans les eaux de surface non contaminées sont généralement inférieures à 1 µg/L. Les concentrations de chrome dans les eaux souterraines peuvent être beaucoup plus

élevées que dans les eaux de surface.

Les Canadiens peuvent être exposés au chrome total par les aliments, l'eau potable, la poussière, le sol et l'air. La source la plus importante d'exposition au Cr(VI) est l'eau potable.

Afin de protéger le plus possible la santé humaine, on a présumé lors de l'évaluation que la

totalité du chrome présent dans l'eau potable est sous forme de Cr(VI). 2.3

Analyse et traitement

Il existe plusieurs méthodes analytiques approuvées pour mesurer le chrome total

(c'est-à-dire la somme du Cr(III) et du Cr(VI)) dans l'eau potable à des concentrations bien en

deçà de la

CMA proposée.

Étant donné que des oxydants et

des désinfectants sont présents dans l'eau traitée, il est probable que le

Cr(III)

est oxydé en Cr(VI) pendant le traitement. Pour cette raison, il est important de s'assurer de l'élimination des deux espèces du chrome. À l'échelle municipale, les meilleures techniques offertes pour l'élimination du chrome total sont la coagulation/filtration, l'échange d'ions, l'osmose inverse et l'adoucissement à la chaux. La réduction/coagulation/ filtration et l'échange d'ions à l'aide de résines anioniques faibles ou fortes sont des techniques efficaces pour

éliminer le Cr(VI) de l'eau potable.

À l'échelle résidentielle, les techniques de traitement de l'eau potable qui peuvent être certifiées conformes aux normes de

NSF International (NSF)

pour ce qui est d e la ré duction du

chrome total, ainsi que du Cr(VI) et du Cr(III) séparément, sont l'adsorption, l'osmose inverse et

la

distillation. Il est important de souligner que les systèmes d'osmose inverse et de distillation ne

doivent être installés qu'au point d'utilisation, car l'eau traitée peut être corrosive pour la plomberie.

3.0 Application de la recommandation

Remarque : Des conseils spécifiques concernant l'application des recommandations pour l'eau

potable devraient être obtenus auprès de l'autorité appropriée en matière d'eau potable dans le

secteur de compétence concerné.

La CMA du chrome total proposée a été établie d'après les effets sur la santé du Cr(VI),

lequel est plus toxique que le Cr(III). Les services publics doivent s'assurer que le traitement utilisé élimine efficacement les deux formes de chrome, car la chimie de l'eau dans le réseau de distribution favorisera l'oxydation du Cr(III) en la forme plus toxique. Dans le cas des sources d'eau potable qui dépassent parfois pendant une courte période la valeur recommandée il est conseillé d'élaborer et de mettre en oeuvre un plan pour régler le problème. Dans le cas des dépassements plus importants et de longue durée auxquels on ne peut remédier par le traitement, il est conseillé de trouver d'autres sources d'eau potable. 3.1

Surveillance

La surveillance du chrome total dans l'eau brute, traitée et distribuée devrait être effectuée

au moins tous les trois mois dans le cas des sources d'eau de surface et tous les six mois dans

celui des sources d'eau souterraines. Dans le réseau de distribution, les échantillons devraient être

prélevés aux endroits où l'eau demeure le plus longtemps.

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique 4

La surveillance du

chrome dans les eaux brutes devrait se faire en même temps que la

surveillance dans l'eau traitée et distribuée (tous les échantillons devraient être prélevés le même

jour). Les échantillons destinés au dosage du chrome total doivent être digérés par un acide,

quelle que soit leur turbidité, avant l'analyse.

Chrome Pour consultation publique

Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada document technique 5 Partie II. Science et considérations techniques

4.0 Propriétés, utilisation et sources dans l'environnement

Le chrome est un métal de transition (groupe VIA du tableau périodique). Il n'est habituellement présent qu'à l'état de traces, et sa concentration moyenne dans la croûte terrestre est de 100
mg/kg; il se classe au 21 e rang des éléments sur le plan de l'abondance (Hammond,

2002). Plus de 40 minéraux contenant du chrome ont été identifiés, et la chromite (FeCr

2 O 4 est le plus courant de ces minéraux dans la roche crustale (Shiraki, 1978). Le chrome est naturellement

présent en petites quantités dans la roche et le sol sous des formes solides relativement inertes de

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