Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – le phorate

Le phorate (C₇H₁₇O₂PS₃) est un insecticide et un acaricide organophosphoré utilisé dans la lutte contre les insectes suceurs et piqueurs, les acariens et certains nématodes dans les cultures racines et grainières, le coton, les brassicas et le café. On en utilise chaque année entre 50 000 et 100 000 kg au Canada.^{Note de bas de page 1} La pression de vapeur du phorate est de 0,11 Pa à 20°C; sa solubilité dans l'eau est de 50 mg/L à 25°C.^{Note de bas de page 2} Le logarithme des coefficients de partage octanol-eau signalés varie de 2,92 à 4,26.^{Note de bas de page 3}

Le phorate libéré dans le sol est rapidement oxydé en sulfoxyde et en sulfone ainsi qu'en phosphoro-thioates analogues, qui sont ensuite hydrolysés.^{Note de bas de page 4} Le sulfoxyde et la sulfone du phorate persistent générale-ment plus longtemps que le composé mère.^{Note de bas de page 5} Il y a possibilité que le phorate soit lixivié à travers le sol jusqu'à la nappe phréatique.^{Note de bas de page 5} En solution aqueuse au pH 8 et à 70°C, cette substance a une demi-vie de deux heures.^{Note de bas de page 6}

Exposition

Aucun phorate n'a été décelé dans 24 échantillons prélevés dans les réseaux municipaux ou privés de distribution d'eau potable de deux villes ontariennes, soit à Harrow en 1985 et à Toronto, de 1971 à 1982 (limite de détection : 0,02µg/L). Dans un échantillon sur sept prélevés à l'Île-du-Prince-Édouard, on a décelé une concentration de cette substance de 150 µg/L (date et limite de détection non mentionnées).^{Note de bas de page 7} On n'en a pas décelé dans 949 échantillons d'eau prélevés dans 11 bassins versants agricoles du sud de l'Ontario entre 1975 et 1977 (limite de détection non mentionnée),^{Note de bas de page 8} pas plus que dans 446 échantillons provenant de trois bassins fluviaux de l'Ontario qui ont fait l'objet d'études entre 1981 et 1985 et dans lesquels plus de 1 200 kg de phorate avaient été épandus chaque année (limite de détection : 0,1 µg/L).^{Note de bas de page 9}

D'après les limites de tolérance de résidus fixées par la Direction des aliments du ministère de la Santé nationale et du Bien-être social,^{Note de bas de page 10} l'apport alimentaire maximal de phorate est, en théorie, de 0,026 mg/jour. Pour un adulte pesant 70 kg, l'apport quotidien réel est évalué à 0,21 µg/jour, d'après une enquête américaine sur le panier à provisions.^{Note de bas de page 11}

Méthodes d'analyse et techniques de traitement

La teneur en phorate des eaux peut être déterminée par extraction au dichlorométhane, séchage de l'extrait et redissolution dans l'hexane, puis séparation par chromatographie gaz-liquide avec détection par photométrie de flamme (limite de détection : 0,1 µg/L).^{Note de bas de page 9}

On n'a trouvé aucune information sur l'efficacité des techniques actuelles permettant l'élimination du phorate de l'eau potable.

Effets sur la santé

Le phorate est facilement absorbé par le tube digestif. Il est métabolisé chez les animaux en sulfoxyde et en sulfone de phorate ainsi qu'en des phosphoro-thioates analogues, puis hydrolisé en acides dithio-, thio-et orthophosphoriques.^{Note de bas de page 4} Après six jours, 35 pour cent d'une dose de 2 mg/kg p.c. de phorate radiomarqué administrée à des rats par voie orale était éliminée dans les urines et 3,5 pour cent dans les fèces.^{Note de bas de page 12} Les métabolites des formulations de phorate trouvés dans les urines incluent le phosphate de diéthyle, le phosphorothioate de diéthyle et le thiophosphate de diéthyle.^{Note de bas de page 13}

On a signalé que le phorate est l'un des insecticides organophosphorés anticholinestérasiques les plus toxiques.^{Note de bas de page 5} Chez les travailleurs exposés à cette substance, on a constaté une baisse significative du niveau d'activité de la cholinestérase plasmatique jusqu'à 46 pour cent de la valeur normale après une semaine d'exposition et 29 pour cent après deux semaines. Dix jours après l'interruption, on a signalé un rétablissement de l'activité pouvant atteindre 79 pour cent de la valeur normale. Les concentrations de la cholinestérase du sang total ont diminué jusqu'à 90 et 86 pour cent de la valeur normale après une et deux semaines d'exposition, respectivement. Parmi les symptômes signalés, citons : des effets neurologiques (céphalée, vertiges, fatigue), des manifestations gastro-intestinales (nausées, vomissements, maux d'estomac), une irritation cutanée et oculaire ainsi qu'un ralentissement du rythme cardiaque.^{Note de bas de page 14}

Des groupes constitués de trois chiens (deux femelles et un mâle) ont reçu, à raison de six jours par semaine pendant 15 semaines, des capsules d'huile de maïs renfermant des doses de phorate de 0, 0,01, 0,05, 0,25 et 1,25 mg/kg p.c. par jour. Chez les animaux soumis à la dose de 0,05 mg/kg p.c. par jour, on a observé une diminution importante de l'activité cholinestérasique plasmatique; une exposition à une concentration plus élevée a entraîné une baisse significative de l'activité cholinestérasique aussi bien dans le plasma que dans les érythrocytes. On a considéré que la dose sans effet nocif observé (DSENO) était de 0,01 mg/kg p.c. par jour, bien qu'une légère baisse de la cholinestérase plasmatique ait été observée à cette dose.^{Note de bas de page 15}

Pendant deux ans, des groupes de 50 rats et de 50 rates CRL : COBS CD(SD)BR ont reçu par voie alimentaire des concentrations de phorate de 0, 1, 3 ou 6 ppm (l'équivalent approximatif de 0, 0,05, 0,15 et 0,30 mg/kg p.c. par jour, respectivement). Une baisse significative de l'activité cholinestérasique plasmatique a été observée après douze mois chez les mâles exposés à une dose de 0,30 mg/kg p.c. par jour, après 24 mois chez les mâles de tous les groupes soumis à l'une ou l'autre des doses administrées, et après 3, 6, 12 et 24 mois chez les femelles ayant ingéré des doses de 0,15 et de 0,30 mg/kg p.c. par jour. L'activité cholinestérasique érythrocytaire n'a pas diminué de façon significative. Par contre, on a noté une diminution significative de l'activité cholinestérasique cérébrale chez les mâles ayant reçu des doses égales ou supérieures à 0,30 mg/kg p.c. par jour et, chez les femelles, des doses égales ou supérieures à 0,15 mg/kg p.c. par jour. On n'a observé aucune différence significative de l'incidence, du type ni du moment de détection entre le groupe témoin et les groupes soumis au traitement. Les auteurs considèrent que lors de cette étude, la DSENO était de 0,05 mg/kg p.c. par jour pour l'inhibition de la cholinestérase plasmatique et cérébrale chez le rat.^{Note de bas de page 16}

Des études tératologiques ont été réalisées après accouplement avec des groupes de 25 rats femelles (souche CRL : COBS CD(SD)BR) qui ont reçu, par intubation, des doses de phorate à raison de 0, 0,125, 0,25 ou 0,50 mg/kg p.c. par jour, du sixième au quinzième jour de gestation. On a constaté une incidence accrue d'hypertrophie cardiaque chez les foetus dont les mères avaient été exposées à 0,5 mg/kg p.c. par jour. Aucune autre différence significative n'a été observée entre les groupes exposés et le groupe témoin. Les chercheurs considèrent que la DSENO était de 0,25 mg/kg p.c. par jour pour les effets tératogènes.^{Note de bas de page 17}

Le phorate ne s'est pas révélé mutagène dans des systèmes bactériens;^{Note de bas de page 18} il n'a pas non plus entraîné de létalité dominante chez la souris.^{Note de bas de page 19}

Justification

L'apport quotidien acceptable (AQA) de phorate a été établi par l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et l'Organisation mondiale de la santé (OMS)^{Note de bas de page 20} à 0,0002 mg/kg p.c. par jour, en fonction des DSENO de 0,01 mg/kg p.c. par jour chez le chien et de 0,05 mg/kg p.c. par jour chez le rat.^{Note de bas de page 16} La concentration maximale acceptable (CMA) de phorate dans l'eau potable est donc calculée comme suit :

CMA = 0,0002 mg/kg p.c. par jour × 70 kg p.c. × 0,20 ÷ 1,5 L/jour ≈ 0,002 mg/L

où :

• 0,0002 mg/kg p.c. par jour est l'AQA établi par la FAO/OMS
• 70 kg est le poids corporel moyen d'un adulte
• 0,20 est la proportion de l'apport quotidien de phorate attribuée à l'eau potable
• 1,5 L/jour est la consommation moyenne quotidienne d'eau potable d'un adulte.

Références bibliographiques