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NORMES DE QUALITE POUR LA COLONNE D'EAU

Les normes de qualité pour les organismes de la colonne d'eau sont calculées conformément aux recommandations du guide technique européen la détermination des normes de qualité environnementale (E.C., 2010). Elles sont obtenues en divisant la plus faible valeur de NOEC ou d'EC₅₀ valide par un facteur d'extrapolation (AF, Assessment Factor).

La valeur de ce facteur d'extrapolation dépend du nombre et du type de tests pour lesquels des résultats valides sont disponibles. Les règles détaillées pour le choix des facteurs sont données dans le guide technique européen (E.C., 2010).

En ce qui concerne les organismes marins, selon le projet de document guide technique pour la détermination de normes de qualité environnementale (E.C., 2010), la sensibilité des espèces marines à la toxicité des substances organiques peut être considérée comme équivalente à celle des espèces dulçaquicoles, à moins qu'une différence ne soit montrée.

Néanmoins, le facteur d'extrapolation appliqué pour déterminer la AA-QS_{marine_eco} doit prendre en compte les incertitudes additionnelles telles que la sous-représentation de taxons clefs et une diversité d'espèces plus complexe en milieu marin.

Une concentration annuelle moyenne est déterminée pour protéger les organismes de la colonne d'eau d'une possible exposition prolongée.

Pour la lambda cyhalothrine, des données aigües et chroniques sont disponibles pour trois niveaux trophiques. Etant donné que les espèces les plus sensibles en aigu comme en chronique sont les invertébrés, un facteur de sécurité de 10 est appliqué à la NOEC (0.0019 µg.L^-1) pour la détermination de la AA-QS_{water_eco} :

En ce qui concerne les organismes marins, des essais sont disponibles pour deux niveaux trophiques en aigu et pour poissons en chronique. Le jeu de données disponible ne permet pas de montrer une différence de sensibilité. En l'absence de taxon additionnel (mollusque, echinodermes, ...) en donnée long terme et conformément au guide technique (E.C., 2010), la norme de qualité sera déterminée en appliquant un facteur de sécurité de 100 à la plus faible NOEC (0.0019 µg.L^-1) obtenue d'une étude sur l'invertébré Daphnia magna pour la détermination de la AA-QS_{marine_eco} : AA-QS_{marine_eco} = 0.0019/100 soit

Concentration Maximum Acceptable (MAC et MAC_marine)

La concentration maximale acceptable est calculée afin de protéger les organismes de la colonne d'eau de possibles effets de pics de concentrations de courtes durées (E.C., 2010).

On dispose de données aiguës pour trois niveaux trophiques (plantes, invertébrés et poissons), la plus faible étant celle sur l'invertébré marin : Americamysis bahia, EC₅₀ (5 j) = 0.0041 µg.L^-1. Par défaut, un facteur d'extrapolation de 100 s'applique pour calculer la MAC. Cependant le projet de document guide pour la détermination de normes de qualité environnementale (E.C., 2010) prévoit que, pour les substances dont le mode d'action est bien connu (ici un insecticide) et pour lesquelles des données sont disponibles pour le taxon le plus sensible (ici les invertébrés), ce facteur puisse être diminué. Pour la lambda cyhalothrine, il est proposé d'abaisser ce facteur à 10 :

MAC = 0.0041/10 soit :

De la même manière, pour le milieu marin, on dispose de données aiguës pour trois niveaux trophiques (plantes, invertébrés et poissons), avec en plus deux données spécifiques du milieu marin (Americamysis bahia et Crassostrea gigas). Un facteur d'extrapolation de 10 peut alors s'appliquer pour calculer la MAC_marine selon le guide technique européen (E.C., 2010) :

MAC_marine= 0.00041 µg.L^-1

VALEUR GUIDE DE QUALITE POUR LE SEDIMENT (QSSED ET QSSED-MARIN)

Un seuil de qualité dans le sédiment est nécessaire (i) pour protéger les espèces benthiques et (ii) protéger les autres organismes d'un risque d'empoisonnement secondaire résultant de la consommation de proies provenant du benthos. Les principaux rôles des normes de qualité pour les sédiments sont de :

1. Identifier les sites soumis à un risque de détérioration chimique (la norme sédiment est dépassée)
2. Déclencher des études pour l'évaluation qui peuvent conduire à des études plus poussées et potentiellement à des programmes de mesures
3. Identifier des tendances à long terme de la qualité environnementale (Art. 4 Directive 2000/60/CE).

Des données d'écotoxicité pour les organismes benthiques sont disponibles. Une NOEC (28 j) sur Chironomus riparius égale à 105 µg/kgsédiment est disponible. Conformément au guide technique européen (E.C., 2010), la valeur guide pour le sédiment sera déterminée en utilisant un facteur d'extrapolation de 100.

La concentration correspondante en poids humide peut être estimée en tenant compte du facteur de conversion suivant:

Avec :

Fsolide_sed : fraction volumique en solide dans le sédiment en [m³_solide/m³_sed]. En l'absence d'une valeur exacte, la valeur générique proposée par le guide technique européen (E.C., 2010) est utilisée : 0.2 m3/m3 .

RHO_solide : masse volumique de la partie sèche en [kg_solide/m³_solide]. En l'absence d'une valeur exacte, la valeur générique proposée par le guide technique européen (E.C., 2010) est utilisée : 2500 kg.m^-3 .

Pour la lambda cyhalothrine, la concentration correspondante en poids humide est :

QS_sed dry_weight = 0.4 µg/kg_sed (poids humide)

Selon la même approche que pour le sédiment d'eau douce, une valeur guide de qualité pour le sédiment marin peut être déterminée en appliquant un facteur d'extrapolation de 1000 sur le résultat obtenu sur Chironomus riparius :

QS_sed-marin dry weight [µg/kg] = 105 / 1000 = 0.1 µg/kg_sed (poids sec)

La concentration correspondante en poids humide est alors la suivante :

QS_sed-marin wet_weight= 0.3 µg/kg_sed (poids humide)

NORME DE QUALITE EMPOISONNEMENT SECONDAIRE (QSBIOTA_SEC POIS)

La norme de qualité pour l'empoisonnement secondaire (QS_{biota sec pois}) est calculée conformément aux recommandations du projet de guide technique européen pour la détermination de normes de qualité (E.C., 2010). Elle est obtenue en divisant la plus faible valeur de NOEC valide par les facteurs d'extrapolation recommandés (E.C., 2010).

Pour la lambda cyhalothrine, un facteur de 30 est appliqué sur la NOEC la plus faible de 12.5 mg.kg^-1_biota car c'est une étude sur 3 générations. Par ailleurs, un facteur de sécurité additionnel de 10 est appliqué pour tenir compte des effets perturbateurs endocriniens de la substance pour la faune sauvage. On obtient donc :

Cette valeur de norme de qualité pour l'empoisonnement secondaire peut être ramenée :

• à une concentration dans l'eau selon la formule suivante :
• à une concentration dans l'eau marine selon la formule suivante :

Avec :
BCF : facteur de bioconcentration,
₁ BMF: facteur de biomagnification,
₂ BMF: facteur de biomagnification additionnel pour les organismes marins.

Ce calcul tient compte du fait que la substance présente dans l'eau du milieu peut se bioaccumuler dans le biota. Il donne la concentration à ne pas dépasser dans l'eau afin de respecter la valeur de la norme de qualité pour l'empoisonnement secondaire déterminée dans le biota.

La bioaccumulation tient compte à la fois du facteur de bioconcentration (BCF, ratio entre la concentration dans le biota et la concentration dans l'eau) et du facteur de biomagnification (BMF, ratio entre la concentration dans l'organisme du prédateur en bout de chaîne alimentaire, et la concentration dans l'organisme de la proie au début de la chaîne alimentaire). En l'absence de valeurs mesurées pour le BMF₁ et BMF₂, celles-ci peuvent être estimées à partir du BCF selon le guide technique européen (E.C., 2010).

Ce calcul n'est donné qu'à titre indicatif. Il fait en effet l'hypothèse qu'un équilibre a été atteint entre l'eau et le biote, ce qui n'est pas véritablement réaliste dans les conditions du milieu naturel. Par ailleurs il repose sur un facteur de bioaccumulation qui peut varier de façon importante entre les espèces considérées.

Pour la lambda cyhalothrine, un BCF de 2240 et un BMF₁ = BMF₂ de 2 (E.C., 2010) ont été retenus. On a donc :

NORME DE QUALITE POUR LA SANTE HUMAINE VIA LA CONSOMMATION DES PRODUITS DE LA PECHE (QSBIOTA_HH)

La norme de qualité pour la santé humaine est calculée de la façon suivante (E.C., 2010) :

Ce calcul tient compte de :

• la valeur toxicologique de référence (VTR), correspondant à une dose totale admissible par jour.
• un facteur correctif de 10% (soit 0.1) : la VTR donnée ne tient compte en effet que d'une exposition par voie orale, et pour la consommation de produits de la pêche uniquement. Mais la contamination peut aussi se faire par la consommation d'autres sources de nourriture, par la consommation d'eau, et d'autres voies d'exposition sont possibles (inhalation ou contact cutané). Le facteur correctif de 10% (soit 0.1) permet de rendre l'objectif de qualité plus sévère d'un facteur 10 afin de tenir compte de ces autres sources de contamination possibles,
• un poids corporel moyen de 70 kg,
• F_sécurité : facteur de sécurité supplémentaire de 10 pour tenir compte de l'effet perturbateur endocrinien de la substance,
• Cons. Journ. Moy : une consommation journalière moyenne de produits de la pêche (poissons, mollusques, crustacés) égale à 115 g par jour.

Ce calcul n'est donné qu'à titre indicatif. Il peut être inadapté pour couvrir les risques pour les individus plus sensibles ou plus vulnérables (masse corporelle plus faible, forte consommation de produits de la pêche, voies d'exposition individuelles particulières). Le facteur correctif de 10% n'est donné que par défaut, car la contribution des différentes voies d'exposition varie selon les propriétés de la substance (et en particulier sa distribution entre les différents compartiments de l'environnement), ainsi que selon les populations considérées (travailleurs exposés, exposition pour les consommateurs/utilisateurs, exposition via l'environnement uniquement). L'hypothèse cependant que la consommation des produits de la pêche ne représente pas plus de 10% des apports journalier contribuant à la dose journalière tolérable apporte une certaine marge de sécurité (E.C., 2010).

Pour le lambda cyhalothrine, le calcul aboutit à :

Comme pour l'empoisonnement secondaire, la concentration correspondante :

dans l'eau douce du milieu peut être estimée en tenant compte de la bioaccumulation de la substance :

dans l'eau marine du milieu peut être estimée en tenant compte de la bioaccumulation de la substance :

Pour la lambda cyhalothrine, on obtient donc :

QS_{water_hh food} = 30.4 / (2240*2) = 0.007 µg.L^-1

NORME DE QUALITE POUR LA SANTE HUMAINE VIA L'EAU DE BOISSON (QSdw_hh)

En principe, lorsque des normes de qualité réglementaires dans l'eau de boisson existent, soit dans la Directive 98/83/CE (C.E., 1998), soit déterminées par l'OMS, elles peuvent être adoptées. Les valeurs réglementaires de la Directive 98/83/CE doivent être privilégiées par rapport aux valeurs de l'OMS qui ne sont que de simples recommandations.

Il faut signaler que ces normes réglementaires ne sont pas nécessairement établies sur la base de critères (éco)toxicologiques (par exemple les normes pour les pesticides avaient été établies par rapport à la limite de quantification analytique de l'époque pour ce type de substance, soit 0.1 µg.L^-1).

A titre de comparaison, la norme de qualité pour l'eau de boisson est calculée de la façon suivante (E.C., 2010) :

Ce calcul tient compte de :

• la valeur toxicologique de référence (VTR), correspondant à une dose totale admissible par jour ; pour cette substance elle sera considérée égale à 5 µg/kg_corporel/j (Cf. tableau ci-dessus),
• Cons.moy.eau [L.j^-1] : une consommation d'eau moyenne de 2 L par jour,
• un poids corporel moyen de 70 kg,
• F_sécurité : facteur de sécurité supplémentaire de 10 pour tenir compte de l'effet perturbateur endocrinien de la substance,
• un facteur correctif de 10% (soit 0.1) afin de tenir compte de ces autres sources de contamination possibles.

L'eau de boisson est obtenue à partir de l'eau brute du milieu après traitement pour la rendre potable. La fraction éliminée lors du traitement dépend de la technologie utilisée ainsi que des propriétés de la substance.

En l'absence d'information, on considèrera que la fraction éliminée est nulle et le critère pour l'eau de boisson s'appliquera alors à l'eau brute du milieu. Par ailleurs, on rappellera que ce calcul n'est donné qu'à titre indicatif et peut s'avérer inadéquat pour certaines substances et certaines populations.

Pour la lambda cyhalothrine, on obtient :

La norme de qualité réglementaire dans l'eau de boisson fixée par la Directive 98/83/CE (C.E., 1998), est plus faible que la valeur calculée selon le guide technique (E.C., 2010), elle est donc proposée comme norme de qualité pour l'eau de boisson.