4,6-dinitro-o-crésol : évaluation préalable finale

Titre officiel : Évaluation préalable concernant le 2-méthyl-4,6-dinitrophénol-(DNOC), Numéro de registre du Chemical Abstracts Service 534-52-1

Environnement Canada

Santé Canada

Novembre 2009

Sommaire

En application de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) [LCPE], les ministres de l’Environnement et de la Santé ont effectué une évaluation préalable du 2-méthyl-4,6-dinitrophénol, aussi appelé 4,6-dinitro-o-crésol (DNOC), dont le numéro de registre du Chemical Abstracts Service est 534-52-1. Le DNOC fait partie des 123 substances de la Liste intérieure des substances qui ont été choisies pour un projet pilote d’évaluation préalable.

Le DNOC est principalement utilisé dans l’industrie des matières plastiques comme inhibiteur de la polymérisation dans les produits styréniques et vinyliques. Selon les résultats découlant de l’Avis concernant certaines substances inscrites sur la Liste intérieure des substances (LIS) paru en application de l’article 71, il n’y a eu aucune fabrication de DNOC au Canada en 2000, mais de 100 à 1 000 tonnes de cette substance y ont été importées cette même année. Comme le DNOC est inscrit dans l’Inventaire national des rejets de polluants (INRP), les installations qui fabriquent, importent ou utilisent autrement plus de 10 tonnes de cette substance par année doivent déclarer leurs rejets. La seule entreprise qui a produit une déclaration à l’INRP entre 1994 et 2002 a cessé d’utiliser le DNOC à la fin de 2002. De plus, il n’y a eu aucune déclaration à l’INRP concernant cette substance depuis 2003.

Au Canada, le DNOC a été détecté dans les eaux de surface et les boues d’épuration au début des années 1980, mais il ne l’a pas été dans les sédiments. Aucune donnée de surveillance récente sur ces milieux n’a été recensée. Le DNOC n’a pas été décelé dans le sol des zones rurales, urbaines ou agricoles à divers endroits au Canada. Aucune donnée canadienne de surveillance sur l’air ou l’eau souterraine n’a été relevée.

Il y a lieu de croire que l’utilisation industrielle du DNOC pourrait être à l’origine des rejets de cette substance dans les eaux de surface. Un scénario prudent ayant été élaboré pour tenir compte des rejets possibles résultant des pertes de procédés industriels indiquait un faible risque pour les organismes aquatiques.

Des études scientifiques montrent que le DNOC peut se former dans l’air à la suite d’une réaction avec des espèces réactives comme les radicaux HO et NO. Toutefois, on ne comprend pas bien actuellement dans quelle mesure et comment cette substance se forme. Un scénario prudent fondé sur des concentrations de DNOC dans les précipitations qui pourraient pénétrer dans les eaux réceptrices au Canada porte à croire que cette source présente peu de risque pour les organismes aquatiques.

Il existe des données sur la toxicité du DNOC pour les microorganismes, les bactéries et les mammifères ainsi que pour les plantes aquatiques et terrestres, les invertébrés et les vertébrés. Par contre, aucune donnée sur la toxicité n’a été recensée pour les amphibiens et les organismes marins.

Le DNOC est persistant dans l’air et dans l’eau, mais il n’est pas bioaccumulable. Cette substance répond donc aux critères de la persistance et non à ceux de la bioaccumulation définis dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation. D’après les résultats de la modélisation, il est improbable que cette substance soit transportée à de très grandes distances et sa concentration diminue à mesure que la latitude augmente.

À la lumière des renseignements disponibles, on considère que le DNOC ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique, ou à mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie. Par conséquent, on conclut que le DNOC ne répond pas aux critères prévus aux alinéas 64a) et 64b) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999).

Il est probable que les sources canadiennes d’exposition humaine au DNOC soient limitées aux émissions fugitives provenant des installations industrielles et résultant de la combustion des combustibles fossiles. Rien ne porte à croire que le DNOC se trouve dans des produits de consommation.

On a obtenu une marge d’exposition d’environ 41 700 en comparant une dose minimale avec effet (2,5 mg/kg p.c. par jour [p.c./j]) choisie avec prudence pour de légers changements observés dans les paramètres biochimiques d’une étude de 90 jours, menée sur des rats, à la valeur la plus élevée de la limite supérieure de l’exposition pour tous les groupes d’âge de la population (0,06 µg/kg p.c./j) qui a été calculée chez le groupe d’âge de 0 à 6 mois (nourri à la préparation pour nourrissons). Compte tenu de la confiance de niveau modéré à élevé accordée aux bases de données concernant l’exposition et les effets sur lesquelles l’évaluation est fondée, cette marge est jugée suffisante pour tenir compte des éléments d’incertitude que comportent les lacunes des bases de données ayant trait aux effets sur la santé et à l’exposition de la population, des variations intraspécifiques et interspécifiques de la sensibilité ainsi que de la nocivité biologique ou de la gravité des effets jugés critiques.

La conclusion qui se dégage de la présente évaluation préalable des effets sur la santé est que le DNOC ne répond pas au critère prévu à l’alinéa 64c) de la LCPE, c’est-à-dire qu’il ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaines. Cette conclusion est fondée sur le fait que la marge entre les valeurs de la limite supérieure de l’exposition de la population en général et une dose minimale avec effet prudemment choisie est suffisante pour protéger la santé.

D’après les renseignements disponibles en ce qui concerne les considérations liées à l’environnement et à la santé humaine, on conclut que le DNOC ne répond à aucun des critères de l’article 64 de la LCPE.

Introduction

La présente évaluation préalable a été établie conformément à l’article 74 de la LCPE (Canada, 1999). Cet article exige que les ministres de l’Environnement et de la Santé mènent des évaluations préalables des substances qui répondent aux critères de la catégorisation prévus à l’article 73 de la loi afin de déterminer si elles répondent ou sont susceptibles de répondre aux critères de l’article 64 de la loi.

Les évaluations préalables mettent l’accent sur les renseignements jugés essentiels pour déterminer si une substance répond aux critères de toxicité des substances chimiques au sens de l’article 64 de la LCPE (Canada, 1999). Elles visent à étudier les renseignements scientifiques et à tirer des conclusions fondées sur la méthode du poids de la preuve et le principe de prudence.

Une évaluation préalable a été réalisée pour le 2-méthyl-4,6-dinitrophénol, aussi appelé 4,6-dinitro-o-crésol (DNOC; no CAS 534-52-1), car ce composé fait partie du projet pilote d’évaluation préalable des substances qui sont inscrites sur la Liste intérieure des substances (LIS) et qui sont susceptibles d’être jugées d’intérêt prioritaire pour diverses raisons. En effet, il satisfait aux critères applicables à la persistance et/ou à la bioaccumulation ainsi qu’à la toxicité intrinsèque pour les organismes autres que les organismes humains et présente le plus fort risque d’exposition pour les humains.

En raison de sa nature chimique, le DNOC forme facilement des sels de sodium, de potassium et d’ammonium solubles dans l’eau, et la quasi-totalité du DNOC dissous est ionisée aux valeurs du potentiel d'hydrogène (pH) que l’on retrouve dans l’environnement (6 à 8). À la lumière de ces renseignements, Environnement Canada a examiné l’utilisation des sels du DNOC pour savoir s’ils devraient aussi être inclus dans la présente évaluation préalable. Les sels de sodium, de potassium et d’ammonium du DNOC ne figurent pas sur la LIS, mais le sel de sodium est inscrit sur la Liste extérieure des substances. Si une entreprise avait l’intention de fabriquer ou d’importer ces substances, ces dernières seraient considérées comme des substances nouvelles au Canada et assujetties au Règlement sur les renseignements concernant les substances nouvelles (substances chimiques et polymères). La présente évaluation écologique préalable (c'est-à-dire l’évaluation des risques pour l’environnement) a donc porté sur les utilisations du DNOC, mais un examen du devenir et des effets de ses sels a aussi été effectué.

La présente évaluation préalable prend en considération des renseignements sur les propriétés chimiques, les dangers, les utilisations et l’exposition. Les données pertinentes pour l’évaluation préalable du DNOC ont été extraites de publications originales, de rapports de synthèse et d’évaluation, de rapports de recherche de parties intéressées et d’autres documents consultés au cours de recherches documentaires menées récemment, jusqu’en août 2004 (sections concernant l’environnement) et jusqu’en juin 2003 (sections concernant la santé humaine). De plus, une enquête auprès de l’industrie a été menée en 2000 au moyen d’un avis paru dans la Gazette du Canada conformément à l’article 71 de la LCPE.

Par ailleurs, la présente évaluation ne constitue pas un examen exhaustif ou critique de toutes les données disponibles. Elle fait plutôt état des études et des ensembles de faits les plus importants pour appuyer la conclusion. L’un de ces ensembles a trait à l’examen des quotients de risque servant à déterminer les effets possibles sur l’environnement. Toutefois, l’évaluation comporte en outre la prise en compte d’autres éléments qui influent sur le risque actuel ou potentiel, notamment la persistance, la bioaccumulation, la transformation chimique et les tendances des concentrations ambiantes.

Dans le cas de l’évaluation des risques pour la santé humaine, ces renseignements comprennent les données utiles à l’évaluation de l’exposition (non professionnelle) de la population générale et l’information sur les dangers et les risques pour la santé. Les décisions concernant la santé humaine reposent sur la nature de l’effet critique retenu ou sur la marge entre les valeurs prudentes de concentrations donnant lieu à des effets et les estimations de l’exposition, en tenant compte de la confiance accordée au caractère exhaustif des bases de données sur l’exposition et les effets, et ce, dans le contexte d’une évaluation préalable. L’évaluation préalable ne constitue pas un examen exhaustif ou critique de toutes les données disponibles. Il s’agit plutôt d’un sommaire des renseignements essentiels pour appuyer la conclusion.

La présente évaluation préalable a été produite par le personnel du Programme des substances existantes de Santé Canada et d’Environnement Canada. Le contenu du présent rapport, lié aux aspects écologiques, a fait l’objet d’un examen externe. Le rapport sous-jacent à une évaluation préalable des risques pour la santé a été soumis à un examen externe effectué par V.C. Armstrong (conseiller) et le personnel de Toxicology Advice and Consulting Limited. Bien que des commentaires externes aient été pris en considération, Santé Canada et Environnement Canada assument la responsabilité du contenu final et des résultats de l’évaluation préalable. De plus, l’ébauche de cette évaluation préalable a fait l’objet d’une période de commentaires du public de 60 jours, du 23 juin 2007 au 22 août 2007. Le Rapport sur l’état des connaissances scientifiques sous-jacentes à une évaluation préalable des risques pour la santé est affiché sur le site Web de Santé Canada depuis le 30 janvier 2006 et l’ébauche d’évaluation écologique préalable sur le 4,6-dinitro-o-crésol (DNOC) est affiché sur le site Web d’Environnement Canada depuis juillet 2006.

Le Registre de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement peut fournir des liens avec les évaluations écologiques préalables et les évaluations des risques pour la santé humaine, effectuées en application de la LCPE.

Les principales données et considérations sur lesquelles repose la présente évaluation sont résumées ci-après.

Identité de la substance

Nom de la substance

Aux fins du présent document, la substance est appelée DNOC, un de ses noms communs.

1. National Chemical Inventories (NCI), 2006 : AICS (inventaire des substances chimiques de l’Australie); ASIA-PAC (listes des substances de l’Asie-Pacifique); EINECS (Inventaire européen des substances chimiques commerciales existantes); ENCS (inventaire des substances chimiques existantes et nouvelles du Japon); NZIoC (inventaire des substances chimiques de la Nouvelle-Zélande); PICCS (inventaire des produits et substances chimiques des Philippines); TSCA (inventaire des substances chimiques visées par la Toxic Substances Control Act).
2. ChemFinder (2003)
3. Simplified Molecular Line Input Entry System

Propriétés physiques et chimiques

Il existe des données expérimentales et modélisées sur le DNOC.

Le tableau 2 résume les propriétés chimiques et physiques (valeurs expérimentales) du DNOC qui se rapportent à son devenir dans l’environnement.

Sources

La présence de DNOC dans l’environnement résulte surtout de l’activité humaine, soit par rejet direct soit par transformation secondaire des polluants atmosphériques. Il peut se former dans l’atmosphère à partir de la réaction du 2-méthylphénol et des NOx présents dans l’air ambiant (ATSDR, 1995). Le DNOC peut également se former dans l’atmosphère durant la combustion des combustibles fossiles ou à partir de réactions photochimiques avec des composés précurseurs (par exemple, benzène, toluène) ainsi que des radicaux hydroxyles et des oxydes d’azote (Tremp et al., 1993).

Environnement Canada a mené une enquête auprès de l’industrie pour l’année 2000 (Environnement Canada, 2003a). Conformément à l’article 71 de la LCPE, l’Avis concernant certaines substances inscrites sur la Liste intérieure des substances (LIS) s’appliquait à toute personne qui, au cours de l’année civile 2000, avait fabriqué ou importé du DNOC seul, dans un mélange ou dans un produit, en une quantité totale supérieure à 10 000 kg. Les résultats de l’enquête ont indiqué que le DNOC n’était pas fabriqué au Canada; toutefois, entre 100 et 1 000 tonnes de cette substance ont été importées en 2000 par une seule entreprise (Environnement Canada, 2003a). Selon des renseignements reçus récemment, la seule entreprise qui avait déclaré utiliser du DNOC en réponse à l’avis émis en application de l’article 71 a cessé d’utiliser cette substance à la fin de 2002 (NOVA Chemicals Corporation, 2007).

En 1986, deux entreprises canadiennes avaient déclaré la fabrication ou l’importation de DNOC en quantités variant entre 100 et 1 000 tonnes (Environnement Canada, 1990).

Utilisations

Depuis longtemps, le DNOC a été utilisé au Canada comme antioxydant, inhibiteur de la corrosion, antiternissant et anti-incrustant, ce qui lui a permis d’occuper 99,9 % du marché canadien (Environnement Canada, 1990). Dans le monde, le DNOC est surtout utilisé dans l’industrie des matières plastiques comme inhibiteur de la polymérisation dans le styrène et les produits vinyliques aromatiques; il sert aussi d’intermédiaire dans la synthèse des fongicides, des colorants et des produits pharmaceutiques (Programme international sur la sécurité des substances chimiques (PISSC), 2000; Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE)/Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), 2002). Il est probable que les sources d’exposition dans l’environnement soient limitées aux émissions fugitives provenant des installations industrielles et résultant de la combustion des combustibles fossiles. Rien ne porte à croire que le DNOC se trouve dans des produits de consommation.

Au Canada, le DNOC était homologué comme principe actif dans dix pesticides. L’homologation des deux derniers produits qui contenaient ce principe actif expirait le 31 décembre 1990 (Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA), 2009). Trois de ses sels (sodium, ammonium et potassium) ont été utilisés comme pesticides à l’échelle internationale, mais ils n’ont jamais été homologués en vertu de la Loi sur les produits antiparasitaires au Canada.

Rejets dans l’environnement

Une seule entreprise a déclaré, à l’Inventaire national des rejets de polluants (INRP), des rejets de DNOC (Environnement Canada, 2003b). Cette entreprise, la NOVA Chemicals, dont l’installation est située à Sarnia, en Ontario, n’a déclaré que des transferts hors site, mais aucun rejet dans l’eau, l’air ou le sol. Elle a indiqué que toute l’eau de fabrication de son installation est recueillie, analysée, puis envoyée à une autre installation afin d’être traitée dans une unité de bio-oxydation, et que toute autre quantité de déchets de DNOC aurait été incinérée ou envoyée à l’élimination. Par conséquent, la NOVA Chemicals a déclaré qu’il n’y a eu aucun rejet de DNOC dans l’eau en provenance de son installation (NOVA Chemicals Corporation, 2007). Dans le cadre de l’enquête menée en application de l’article 71 de la LCPE, on avait demandé que des renseignements sur les rejets soient fournis, mais aucun rejet n’a été déclaré (Canada, 2001).

Tel qu’il est mentionné précédemment, la NOVA Chemicals Corporation a cessé d’utiliser le DNOC à la fin de 2002 (NOVA Chemicals Corporation, 2007). Depuis 2003, aucune installation n’a produit de déclaration à l’INRP pour cette substance.

Devenir dans l’environnement

L’analyse du devenir dans l’environnement combine les données sur le comportement chimique de la substance aux propriétés du milieu récepteur. Elle a pour but de déterminer la répartition de la substance entre plusieurs milieux après son rejet dans l’environnement, ce qui comprend la prise en compte de la persistance et de la bioaccumulation de cette dernière.

Les résultats du modèle de fugacité de niveau III (EQC, 2003) indiquent que, s’il était rejeté dans l’eau seulement, le DNOC demeurerait en très grande partie dans ce milieu, une faible quantité passerait dans les sédiments et moins de 1 % se retrouverait dans l’air et le sol (tableau 3). S’il était rejeté dans l’air seulement, le DNOC demeurerait en très grande partie dans l’air, le sol et l’eau, et une quantité négligeable s’adsorberait sur les sédiments. Si la substance était rejetée à parts égales dans les trois principaux milieux naturels (air, eau et sol), elle se répartirait surtout dans l’eau et le sol, et une certaine partie se répartirait dans l’air.

Persistance et potentiel de bioaccumulation

Les données ci-dessous ont été prises en compte pour savoir si le DNOC satisfaisait aux critères de la persistance et de la bioaccumulation définis dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation pris en application de la LCPE [Canada, 2000]. Le critère de la persistance correspond à une demi-vie égale ou supérieure à 2, 182, 365 et 182 jours dans l’air, l’eau, les sédiments et le sol, respectivement. Quant au critère de la bioaccumulation, il se définit comme un facteur de bioaccumulation ou un facteur de bioconcentration (FBA ou FBC) égal ou supérieur à 5 000, ou un log K_oe égal ou supérieur à 5,0.

Persistance dans l’environnement

Lorsque le DNOC est rejeté dans l’environnement, les données mesurées montrent que le DNOC persiste dans l’air, ayant une demi-vie d’oxydation atmosphérique de 129 jours (tableau 4a). Les valeurs estimées indiquent que la demi-vie de photooxydation varie entre 8 heures et 53 jours (tableau 4b).

Les valeurs de demi-vie prévues et empiriques de 7, 37,5 et 58 jours indiquent que le DNOC devrait se biodégrader dans l’eau de surface, mais à une vitesse relativement lente. Il a été signalé que cette substance se dégrade difficilement dans les boues activées (dégradation < 20 % dans des conditions aérobies) [tableaux 4a et 4b].

Le DNOC devrait mettre entre 14 heures et 2 mois pour être éliminé du sol (Callahan et al., 1979). Il ne devrait pas se volatiliser à partir des surfaces de sol sèches ou humides, selon sa pression de vapeur allant de 1,6 à 4,79 × 10^-2 Pa (tableau 2). Après une période de latence de 80 jours, le DNOC devrait se dégrader rapidement à un taux de 2,1 μg/L par jour dans les eaux souterraines et les sédiments (tableau 4a).

Les données empiriques et modélisées (tableaux 4a et 4b) montrent que le DNOC répond aux critères de la persistance dans l’air (demie-vie dans l’air > 2 jours) et dans l’eau (tel que l’indique le taux de dégradation inférieur à 20 % durant la période d’essai de 28 jours) [Zahn et Wellens, 1980].

Potentiel de bioaccumulation

Gobas et Arnot (2003) ont estimé que le FBA pour le DNOC était de 25. Cette valeur est considérablement inférieure au critère de la bioaccumulation (FBC ou FBA > 5 000) énoncé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).

De plus, d’après les critères énoncés dans ce règlement, le DNOC est persistant dans l’air et dans l’eau et n’est pas bioaccumulable.