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

Généralités

Les chlorures sont largement répandus dans la nature, généralement sous forme de sels de sodium (NaCl) et de potassium (KCl); ils représentent environ 0,05 % de la lithosphère.^{Note de bas de page 1} Ce sont les océans qui contiennent de loin la plus grande quantité de chlorures dans l'environnement.

Des gisements souterrains de sel ont été découverts dans toutes les provinces canadiennes, sauf en Colombie-Britannique. On trouve des gisements en couches dans le Sud-Ouest de l'Ontario, en Saskatchewan et en Alberta, et des gisements en dôme en Nouvelle-Écosse, au Nouveau-Brunswick, en Ontario, au Manitoba, en Saskatchewan et en Alberta.^{Note de bas de page 2}

Le chlorure de sodium est largement employé dans la production de produits chimiques industriels comme la soude caustique (hydroxyde de sodium), le chlore, le carbonate de sodium, le chlorite de sodium, le bicarbonate de sodium et l'hypochlorite de sodium. En 1984, on a estimé que 4 078 000 t de chlorure de sodium étaient utilisées par l'industrie chimique.^{Note de bas de page 2} Le chlorure de sodium et, dans une moindre mesure, le chlorure de calcium (CaCl₂) sont employés pour faire fondre la neige et la glace au Canada; 45 % de tout le sel utilisé au Canada sert à cette fin, comparativement à 25 % aux États-Unis et 14 % en Europe de l'Ouest.^{Note de bas de page 2} En 1984, on a estimé à 3 560 800 t le chlorure de sodium épandu sur les routes canadiennes.^{Note de bas de page 2} Le chlorure de potassium est utilisé dans la production des engrais.^{Note de bas de page 1Note de bas de page 2}

Présence dans l'environnement

La présence des chlorures dans les sources d'eau potable peut être attribuée à la dissolution des dépôts de sel,^{Note de bas de page 3} à l'épandage de sel sur les routes pour faire fondre la glace et la neige,^{Note de bas de page 4-8} aux effluents des usines de produits chimiques,^{Note de bas de page 9} à l'exploitation des puits de pétrole,^{Note de bas de page 10} aux eaux d'égouts,^{Note de bas de page 11} à l'écoulement des eaux d'irrigation,^{Note de bas de page 12} aux eaux de lixiviation des déchets,^{Note de bas de page 13} aux émanations volcaniques, aux embruns marins et à l'intrusion de l'eau de mer dans les zones côtières.^{Note de bas de page 1} Chacune de ces sources peut entraîner une contamination locale des eaux de surface et des eaux souterraines. L'ion chlorure est très mobile et finit par être transporté dans des bassins fermés ou vers les océans.^{Note de bas de page 1}

Le chlorure est généralement présent en faible concentration dans les eaux de surface naturelles du Canada; les concentrations sont normalement inférieures à 10 mg/L et elles sont souvent inférieures à 1 mg/L.^{Note de bas de page 12Note de bas de page 14} La concentration moyenne de chlorure mesurée dans 109 lacs de la région des «lacs expérimentaux», dans le Nord-Ouest de l'Ontario, était de 0,8 mg/L en 1973; une concentration de chlorure de 0,9 mg/L a été mesurée dans un petit lac acide situé près de Sudbury, en Ontario, la même année.^{Note de bas de page 15} Les Grands Lacs et les eaux des basses terres du Saint-Laurent présentent une teneur en chlorure légèrement plus élevée (20 mg/L), largement en raison des activités industrielles de cette région.^{Note de bas de page 1} De 1980 à 1984, la concentration de chlorure dissous dans les eaux canadiennes se situait généralement entre <0,1 et 861 mg/L,^{Note de bas de page 14} mais des concentrations allant jusqu'à 24 500 mg/L ont été enregistrées dans le ruisseau Bench Mark, en Alberta.^{Note de bas de page 16}

Des données relatives à l'eau potable de plusieurs provinces canadiennes indiquent que les concentrations de chlorure sont généralement faibles et souvent inférieures à 10 mg/L.^{Note de bas de page 14Note de bas de page 17} Sur 127 stations de Saskatchewan où le chlorure a été dosé en 1975, une seule signalait une concentration de chlorure supérieure à 50 mg/L; aucune ne signalait de concentration supérieure à 250 mg/L.^{Note de bas de page 18} Les mêmes résultats ont été obtenus pour 56 stations en Nouvelle-Écosse, où la concentration de chlorure dans l'eau potable a été enregistrée en 1975.^{Note de bas de page 19} En Alberta, 51 stations sur 492 ont enregistré des concentrations de chlorure supérieures à 50 mg/L en 1976; 15 stations ont enregistré des concentrations supérieures à 250 mg/L.^{Note de bas de page 20} Au cours de l'analyse, en 1987, de 60 échantillons d'eau traitée provenant de l'usine de traitement des eaux de l'île Lemieux, à Ottawa, en Ontario, on a déterminé que la concentration moyenne de chlorure était de 5,5 mg/L (intervalle de 4,0 à 9,5 mg/L).^{Note de bas de page 21} La concentration moyenne de chlorure dans les sources publiques d'approvisionnement en eau aux États-Unis est d'environ 11,5 mg/L;^{Note de bas de page 12} dans les sources européennes d'approvisionnement en eau, elle est de 52 mg/L.^{Note de bas de page 22} On trouve le plus souvent des concentrations plus élevées de chlorure dans l'eau potable provenant de sources souterraines; cette présence accrue pourrait être due à des concentrations naturellement élevées ou à une contamination. On estime que 25 à 50 % du sel épandu sur les routes pénètre dans les eaux souterraines.^{Note de bas de page 23}

On dispose de données limitées sur la concentration de chlorure dans l'air au Canada. Une étude réalisée à Edmonton au cours de trois périodes d'un mois a permis de constater que les moyennes géométriques et les intervalles (entre parenthèses) des concentrations de chlorure dans l'air étaient les suivantes : novembre 1978, 1,97 µg/m³ (0,3 à 9,0 µg/m³); mars/avril 1979, 0,82 µg/m³ (0,1 à 3,4 µg/m³); et juillet/août 1979, 0,64 µg/m³ (0,1 à 2,8 µg/m³). Pour toute la période d'observation, la concentration moyenne de chlorure était de 1,2 µg/m³.^{Note de bas de page 24} On estime que la concentration de chlorure dans l'air au-dessus du lac Michigan était de 0,5 µg/m³.^{Note de bas de page 25}

La teneur en chlorure des aliments varie beaucoup; les plantes comestibles présentent généralement une concentration inférieure à 0,5 mg/g, alors que la viande et le poisson présentent des concentrations allant jusqu'à 1,0 et 1,5 mg/g, respectivement.^{Note de bas de page 26}

Exposition des Canadiens

L'estimation de l'apport quotidien de chlorure par l'intermédiaire des aliments se complique en raison de l'utilisation répandue du sel comme condiment. Un régime sans sel fournit environ 600 mg de chlorure par jour.^{Note de bas de page 27Note de bas de page 28} Toutefois, en raison de l'addition de sel aux aliments, l'apport quotidien de chlorure est en moyenne de 6 g, mais il peut aller jusqu'à 12 g.^{Note de bas de page 29}

En supposant que la consommation quotidienne d'eau est de 1,5 L et que la concentration moyenne de chlorure dans l'eau potable canadienne est de 10 mg/L, l'apport quotidien moyen de chlorure à partir de l'eau potable devrait être d'environ 15 mg par personne. L'apport à partir de l'eau ne représente donc que 0,25 % environ de l'apport quotidien provenant des aliments.

Si on suppose que la concentration moyenne de chlorure dans l'air au Canada est de 1,2 µg/m³ et que le volume d'air respiré quotidiennement est de 20 m³, alors l'apport quotidien de chlorure à partir de l'air serait de 0,024 mg.

D'après les considérations susmentionnées, l'apport quotidien total de chlorure est d'environ 6 g et il provient presque entièrement des aliments. On peut s'attendre à des écarts importants par rapport à cette valeur en raison des variations individuelles de la quantité de sel ajoutée aux aliments pendant la cuisson et à table.

Méthodes d'analyse et techniques de traitement

On peut faire appel à plusieurs techniques d'analyse pour doser les chlorures dans l'eau, notamment les titrages (p. ex. titrage potentiométrique, titrage avec nitrate d'argent), la colorimétrie (p. ex. avec thiocyanate), l'électrode spécifique de l'ion chlorure et la chromatographie ionique.^{Note de bas de page 30} Le seuil de détection varie de 50 µg/L dans le cas de la colorimétrie à 5 mg/L pour la titrimétrie.

Comme le chlorure est très soluble dans l'eau, il est difficile à éliminer et les méthodes classiques de traitement de l'eau sont généralement inefficaces.^{Note de bas de page 31} On signale un taux d'élimination de 87 % dans le cas d'un dispositif de traitement au point d'utilisation basé sur l'adsorption sur charbon actif granulaire et l'osmose inversée.^{Note de bas de page 32} Les concentrations de chlorure dans l'eau peuvent augmenter pendant le traitement si on utilise du chlore pour la désinfection ou si l'on emploie des chlorures d'aluminium ou de fer pour la floculation.^{Note de bas de page 17}

Effets sur la santé

Besoins essentiels

Le chlorure est un élément essentiel et le principal anion extracellulaire du corps. Il s'agit d'un ion très mobile, qui traverse facilement les membranes cellulaires et qui assure une pression osmotique, un bilan hydrique et un équilibre acide-base appropriés.

Il y a peu de temps, on supposait encore que le rôle physiologique de l'ion chlorure était simplement celui d'un contre-ion passif. Au cours des dernières années, certaines études donnent toutefois à penser que l'ion chlorure joue peut-être un rôle plus actif et indépendant dans la fonction rénale,^{Note de bas de page 33Note de bas de page 34} dans la neurophysiologie^{Note de bas de page 35} et dans l'alimentation.^{Note de bas de page 36}

Absorption, distribution et excrétion

On considère que l'absorption du chlorure à partir de la nourriture est pratiquement complète. Des études effectuées chez de jeunes hommes ont montré que 92 % du chlorure ingéré était excrété dans l'urine.^{Note de bas de page 37}

La quantité de chlorure dans le contenu de l'intestin diminue au fur et à mesure que ce contenu se déplace dans les voies gastro-intestinales. Normalement, 540 mg de chlorure entrent dans le duodénum chaque jour.^{Note de bas de page 38} Le chlorure est absorbé dans le jéjunum par «entraînement par solvant» et dans l'iléon et le côlon par transport actif couplé à la sécrétion de bicarbonate.^{Note de bas de page 38Note de bas de page 39} Ces deux processus sont liés à des mécanismes de co-transport à base de sodium qui créent les gradients osmotiques et électrochimiques nécessaires.

On a estimé que le corps humain renferme 0,15 % de chlorure^{Note de bas de page 40} ou 105 g/70 kg p.c. La plus grande partie de ce chlorure est extracellulaire, comme l'indiquent les concentrations sériques de 98 à 106 milliéquivalents par litre (mEq/L), comparativement à environ 1 mEq/L dans le cas des cellules tissulaires.^{Note de bas de page 41} Les sécrétions de l'estomac présentent une teneur élevée en chlorure, les concentrations variant de 45 à 155 mEq/L dans les résidus gastriques. On considère que tout le chlorure du corps appartient à une réserve échangeable.^{Note de bas de page 42}

Les concentrations corporelles de chlorure sont régulées par les excrétions, principalement par l'intermédiaire des reins. Le chlorure et le sodium sont tous deux régulés par l'aldostérone.^{Note de bas de page 43} Dans le cas des adultes, l'excrétion urinaire est d'environ 4,4 g/jour, avec un intervalle de 2,2 à 13 g/jour; la quantité excrétée est étroitement liée à la quantité de sel présente dans l'alimentation. La perte de chlorure par l'intermédiaire des fèces est faible, 14 à 110 mg étant excrétés quotidiennement par cette voie. D'autres pertes importantes de chlorure se produisent quotidiennement par l'intermédiaire de la transpiration.^{Note de bas de page 37}

Effets nocifs

On a avancé que le chlorure jouait un rôle dans l'hypertension sensible au sodium.^{Note de bas de page 44Note de bas de page 45} Selon certaines indications, il semblerait que le sodium et le chlorure à la fois sont nécessaires pour exercer un effet hypertenseur.^{Note de bas de page 42} En soi, le chlorure ne semble pas causer d'hypertension chez les rats^{Note de bas de page 46}; chez des humains souffrant d'hypertension, on a pourtant noté que le chlorure était traité différemment par les globules rouges.^{Note de bas de page 47} Le rôle du sodium dans l'hypertension est à l'étude (voir le document portant sur le sodium); cependant, rien n'indique que des concentrations élevées de chlorure seraient plus toxiques que des concentration élevées de sodium.

Autres considérations

Le seuil de perception gustative pour le chlorure dépend du cation auquel il est associé et se situe généralement entre 200 et 300 mg/L.^{Note de bas de page 31} Les concentrations de chlorure décelées au goût par des groupes d'au moins 18 personnes étaient de 210, 310 et 222 mg/L respectivement dans le cas des sels de sodium, de potassium et de calcium.^{Note de bas de page 48} Le goût du café était altéré lorsqu'il était préparé avec de l'eau présentant une concentration de chlorure de sodium, de potassium ou de calcium de 400, 450 et 530 mg/L, respectivement.^{Note de bas de page 48}

Des concentrations de chlorure supérieures à 250 mg/L dans l'eau potable peuvent provoquer la corrosion du système de distribution.^{Note de bas de page 23} La capacité que possède l'ion chlorure de former des sels solubles avec de nombreux ions métalliques empêche la formation de pellicules pouvant limiter la corrosion des surfaces métalliques.^{Note de bas de page 17}

Justification

1. Les concentrations de chlorure dans le corps sont bien régulées au moyen d'un système complexe faisant intervenir à la fois le système nerveux et le système hormonal. Même après l'absorption de quantités importantes de chlorure par l'intermédiaire des aliments et de l'eau, l'équilibre du chlorure se maintient, surtout par l'excrétion de l'excès de chlorure dans l'urine. C'est pourquoi on n'a pas déterminé de concentration maximale acceptable pour les chlorures dans l'eau potable.

2. Le seuil de perception gustative pour le chlorure de sodium, le chlorure de potassium et le chlorure de calcium dans l'eau potable est respectivement de 210, 310 et 222 mg/L ; le goût du café est altéré lorsque l'eau avec laquelle il est préparé présente des concentrations de chlorure de 400, 450 et 530 mg/L à partir des mêmes sels. Les concentrations de chlorure supérieures à 250 mg/L dans l'eau potable peuvent provoquer la corrosion du système de distribution.

3. L'objectif de qualité esthétique ou organoleptique pour le chlorure dans l'eau potable est donc une concentration≤250mg/L. Les concentrations de chlorure dans les sources canadiennes d'approvisionnement en eau potable sont généralement de beaucoup inférieures à 250 mg/L.

Références bibliographiques