Page 6 : Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – le sélénium
Partie II. Science et considérations techniques (continué)
Les Canadiens peuvent être exposés au sélénium du fait de sa présence dans l'air, les aliments, les produits de consommation, le sol et l'eau potable. La principale source d'exposition au sélénium est l'alimentation. Comme le sélénium est un élément essentiel, des organisations internationales en ont établi les besoins quotidiens minimaux (Institute of Medicine, 2000; OMS et FAO, 2004; Otten et coll., 2006).
Bien qu'il existe des données sur l'exposition, celles-ci ne suffisent pas à justifier une modification du facteur d'attribution par défaut de 20 % pour l'eau potable dans le calcul de la concentration maximale acceptable.
La concentration de sélénium dans l'eau potable est généralement faible, mais elle peut varier selon les formations géologiques (CCME, 2009). On a mesuré la concentration de sélénium dans l'eau potable dans diverses régions du Canada dans le cadre de l'Enquête nationale sur les sous-produits de désinfection et certains contaminants émergents dans l'eau potable au Canada (Santé Canada, 2012a). On a prélevé des échantillons d'eau dans des sources d'approvisionnement, dans des usines de traitement et divers endroits des réseaux de distribution, puis on a mesuré le sélénium dissous et le sélénium total (après digestion en milieu acide). Tous les échantillons (n = 65) recueillis en 2009 et en 2010 présentaient une concentration inférieure à la limite de détection de 2 µg/L. Toutefois, il est à noter que le relargage de sélénium contenu dans les matériaux de plomberie n'aurait pas été décelé dans cette enquête.
Des données provinciales et territoriales ont été obtenues des membres du Comité fédéral-provincial-territorial sur l'eau potable en 2012. Celles-ci indiquaient les niveaux de sélénium dans les systèmes d'eau potable partout au Canada.
À Terre-Neuve-et-Labrador, on a obtenu des données sur l'eau à la source et l'eau du robinet pour la période allant de 2002 à 2012 (Newfoundland and Labrador Department of Environment and Conservation, 2012). Pour ce qui est de l'eau du robinet, 8 246 échantillons sur 8 689 (95 %) présentaient des résultats inférieurs à la limite de détection, qui était de 1 µg/L; 416 échantillons (5 %) présentaient une concentration de sélénium située entre 1 et 5 µg/L; 27 échantillons (0,3 %) présentaient une concentration de sélénium variant entre 5 et 11 µg/L. Des résultats semblables ont été obtenus pour l'eau provenant de sources d'approvisionnement.
En Nouvelle-Écosse, la concentration de sélénium était supérieure à la limite de détection, qui était de 2 μg/L, dans seulement 19 des 1 055 échantillons (1,8 %) d'eau brute ou d'eau potable traitée provenant des eaux de surface, des eaux souterraines ou d'un réseau de distribution, recueillis entre 2000 et 2012 (Nova Scotia Department of the Environment, 2012). La concentration moyenne de sélénium était de 2,1 µg/L et la concentration maximale de 12 µg/L. Sur 19 échantillons, cinq provenaient d'eau de suface, et la concentration de sélénium de ces échantillons variait entre 1 et 2 µg/L.
Au Nouveau-Brunswick, la majorité des échantillons d'eaux de surface et souterraines brutes présentaient une concentration inférieure à la limite de détection de 2 µg/L du sélénium dans les mesures effectuées entre 1994 et 2012 sur les terres publiques et entre 2008 et 2012 sur les terres municipales (Ministère de la Santé et du Mieux-être du Nouveau-Brunswick, 2012). Dans la province, il n'existe pas d'usine de traitement de l'eau potable conçue pour éliminer le sélénium (terres publiques ou municipales). Pour ce qui est des échantillons d'eau provenant des terres publiques et municipales, 127 des 5 159 échantillons (soit 2,5 %) présentaient une concentration de sélénium supérieure à 2 µg/L, la concentration moyenne étant de 2,5 µg/L et la concentration maximale, de 10,4 µg/L.
Au Québec, 3 698 installations de distribution d'eau potable ont mesuré les niveaux de sélénium dans 14 083 échantillons d'eau de 2005 à 2009. Trois pour cent des mesures (424/14 083) indiquaient une concentration supérieure à la limite de détection (0,1 µg/L), et 0,05 % des échantillons (7/14 083) présentaient une concentration supérieure à 10 µg/L, la valeur la plus élevée étant de 27 µg/L (Ministère du Développement durable, de l'Environnement et des Parcs du Québec, 2012). La majeure partie des échantillons avaient été prélevés dans des eaux souterraines sans filtration.
En Ontario, 38 échantillons sur 3 427 (1,1 %) prélevés entre 2007 et 2011 contenaient du sélénium à une concentration supérieure à 2 µg/L (Ministère de l'Environnement de l'Ontario, 2012). On a décelé du sélénium dans chacun des 37 échantillons d'eau souterraine brute et traitée prélevés à Walkerton, à des concentrations allant de 11 à 16 µg/L.
Dans six régions du bras ouest du lac Érié, on a mesuré des concentrations de sélénium variant entre 0,011 et 0,043 µg/L (Adams et Johnson, 1977).
Chez les Premières Nations du Manitoba, on a analysé la concentration de sélénium dans l'eau du robinet dans 8 à 23 foyers dand chancune de neuf collectivités vivant dans six écozones de la province (Chan et coll., 2012). Le sélénium était présent à des concentrations inférieures à la limite de détection de 0,2 µg/L dans quatre écozones, et la concentration maximale décelée dans toutes les écozones était de 3,5 µg/L. Les approvisionnements de la plupart des collectivités provenaient d'eaux de surface : quatre collectivités tiraient leur eau de lacs, trois, de rivières et deux, d'eau souterraine.
En Saskatchewan, presque toutes les concentrations de sélénium mesurées dans des échantillons d'eau souterraine, d'eau de surface et d'eau potable traitée recueillis entre 2001 et 2011 étaient inférieures à la limite de détection, qui était d'environ 1 µg/L (Saskatchewan Department of Environment and Resource Management, 2012). De manière générale, les niveaux de selenium semblent être plus élevés en Saskatchewan que dans les autres provinces et territoires. Des concentrations supérieures à 2 µg/L ont été décelées dans 7,2 % (217 de 2997) des échantillons d'eau souterriane, d'eau de surface et d'eau potable traitée et supérieures à 10 µg/L dans 1.3 % des échantillons.
Dans le centre-ouest de la Saskatchewan et le centre-est de l'Alberta, la concentration de sélénium était inférieure à la limite de détection de 0,1 µg/L dans six échantillons prélevés dans la rivière Battle (Anderson, 1994).
En Colombie-Britannique, le ministère de l'Environnement a signalé qu'à la suite d'une surveillance du sélénium dans plusieurs rivières, on a mesuré des concentrations variant entre 2 et 9 µg/L. Dans une région d'extraction de charbon, la concentration de sélénium dans l'eau était de 2,5 µg/L (Nagpal et Howell, 2001).
Chez les Premières Nations de la Colombie-Britannique, on a mesuré la concentration de sélénium de l'eau du robinet dans 21 collectivités réparties dans les huit écozones de la province. La concentration de sélénium était inférieure à la limite de détection de 0,2 µg/L dans trois écozones, et la concentration maximale décelée dans toutes les écozones était de 1,4 µg/L. Les sources d'approvisionnement en eau variaient selon les collectivités : 14 collectivités tiraient leur eau de puits, six, de ruisseaux, deux, d'une rivière et quatre, de lacs (Chan et coll., 2011).
Dans les Territoires du Nord-Ouest, on a analysé la teneur en sélénium de l'eau potable brute ou traitée de 24 collectivités en 2009. La concentration de sélénium était inférieure à la limite de détection, qui variait entre 0,2 et 1 µg/L, dans 21 collectivités et a été mesurée dans trois communautés à des valeurs se situant entre 0,2 et 0,9 µg/L (Gouvernement des Territoires du Nord-Ouest, 2011).
Dans le passé, on a constaté que le laiton avec plomb des canalisations acheminant l'eau potable libérait du plomb. On a alors mis au point des alliages de laiton sans plomb, c'est-à-dire du laiton sans ajout volontaire de plomb, et on a remplacé le plomb par un métal comme le bismuth, le sélénium ou le phosphore. Ces métaux améliorent les caractéristiques mécaniques du laiton. Cependant, on dispose de peu de données sur le risque de relargage de métaux par le laiton sans plomb. La Water Research Foundation a financé deux projets, actuellement en cours, sur le relargage de métaux par le laiton sans plomb.
Le laiton est généralement utilisé dans les applications servant aux réseaux de distribution et les éléments de plomberie des bâtiments (p. ex. les raccords), notamment les composantes en laiton destinées aux conduites en plastique. La norme 61 de NSF International (NSF)/American National Standards Institute (ANSI) (NSF/ANSI, 2011a) est une norme établie en fonction de critères sanitaires qui limite à 0,005 mg/L la concentration de sélénium libéré dans l'eau potable. Selon le Code national de la plomberie du Canada, les raccords doivent respecter les exigences énoncées dans les normes s'appliquant aux raccords, aux composantes et aux conduites en plastique des réseaux de plomberie (CNRC, 2010). La norme de l'Association canadienne de normalisation (CSA) sur les conduites en plastique et la norme harmonisée de l'American Society for Mechanical Engineers/CSA sur les raccords des réseaux de distribution et les raccords de plomberie (CSA, 2011a, b) spécifient que les composantes utilisées pour acheminer l'eau potable doivent respecter les exigences de la norme 61 de la NSF/ANSI. Les matériaux en contact avec l'eau potable respectant cette norme devraient libérer de très faibles quantités de sélénium dans l'eau.
L'alimentation constitue la principale source d'exposition au sélénium. Les formes de sélénium surtout présentes dans les aliments sont organiques. Le sélénium sous forme organique entre dans la composition de la sélénométhionine et de la sélénocystéine, des dérivés d'acides aminés dont la biodisponibilité est grande (PISSC, 2006; Norton et Hoffmann, 2011). On trouve aussi le sélénite et le sélénate, des formes inorganiques présentes en quantités plus faibles, dans les légumes et les champignons (Whanger, 2002; Thiry et coll., 2012).
La teneur des aliments en sélénium varie selon le pays, la région, l'aliment et les conditions du sol. Elle peut même varier au sein d'une même plante (Valdiglesias et coll., 2009; Lemire et coll., 2010). Par exemple, la teneur en sélénium des noix du Brésil allait de 0,03 à 512 µg/g dans une région riche en sélénium située dans le bassin de la rivière Tapajos au Brésil. Au Canada, la concentration de sélénium mesurée dans les aliments courants fluctue; la concentration dans les entrailles et les organes internes, le bœuf, le poisson, les œufs et les noix du Brésil est généralement située entre 30 et 310 µg/kg, celle des légumes varie généralement entre 1 et 100 µg/kg, et celle du lait de vache entier et des céréales se situe entre 10 et 1 350 µg/kg (Valdiglesias et coll., 2009). Les produits de boulangerie et le pain constituent les principales sources alimentaires de sélénium au Canada et représentent 51 % de l'apport (Dabeka, 1994). L'Étude canadienne sur l'alimentation totale (EAT) est une initiative de Santé Canada dont l'objectif est de mesurer l'apport alimentaire en diverses substances chimiques en fonction du groupe d'âge et du sexe dans la population canadienne (Santé Canada, 2011). Chez les adultes, on a estimé que l'apport alimentaire moyen en sélénium était de 1,9 µg/kg de poids corporel (p.c.) par jour en 2005 (Toronto) et en 2006 (Halifax) et de 2,7 µg/kg p.c. par jour en 2007 (Vancouver). Cette étude a permis de déterminer que l'alimentation constituait le principal apport en sélénium et a établi que l'exposition au sélénium par voie alimentaire variait dans une plage allant de 113 à 220 µg/jour chez les adultes au Canada, sur la base de quatre régimes alimentaires différents suivis à Winnipeg, à Halifax et à Toronto (voir le tableau 1 de la section 5.8 ci-dessous pour obtenir un résumé). Ces estimations concordaient avec l'intervalle des valeurs publiées dans un rapport de 1975, et, par le fait même, indiquent que l'exposition au sélénium d'origine alimentaire n'a pas beaucoup varié depuis (Thompson et coll., 1975).
Selon les données de l'EAT, l'apport alimentaire en sélénium était de 4,5 µg/kg p.c. par jour en 2005 (Toronto), de 4,4 µg/kg p.c. par jour en 2006 (Halifax) et de 7,7 µg/kg p.c. par jour en 2007 (Vancouver) chez les nourrissons de 0 à 6 mois. Toujours selon les données de cette étude, les préparations en poudre pour nourrissons contenaient une concentration de sélénium allant de 25,1 à 49 ng/g au Canada en 2005 (Toronto), en 2006 (Halifax) et en 2007 (Vancouver) (Santé Canada, 2011). Dans une étude menée dans la région d'Ottawa, il a été établi que les préparations en poudre pour nourrissons (préparées avec de l'eau déionisée et déminéralisée) contenaient du sélénium à des concentrations allant de 3 à 21 µg/L pour les préparations non enrichies, et de 16 à 35 µg/L pour les préparations enrichies (L'Abbé et coll., 1996). En supposant une consommation moyenne de 0,75 L/jour chez les nourrissons de 0 à 6 mois exclusivement nourris au lait maternisé (Santé Canada, 1994), on a calculé que l'apport quotidien en sélénium se situait entre 2,2 et 15,7 µg dans le cas des préparations non enrichies et entre 12,0 et 26,2 µg dans le cas des préparations enrichies (Santé Canada, 1994). Dans l'Est de l'Ontario, comme les échantillons de lait maternel contenaient entre 13 et 25 µg de sélénium par litre, on a estimé que l'exposition des nourrissons au sélénium était de 11 à 20 µg/jour (L'Abbé et coll., 1996).
La concentration moyenne de sélénium des matières particulaires dont le diamètre est inférieur ou égal à 10 µm dans l'air de 22 villes canadiennes en 2009 variait de 2 à 5 ng/m3 (Environnement Canada, 2012). Compte tenu de la faible concentration de sélénium dans l'air ambiant, l'apport provenant de l'air est négligeable comparativement à celui d'autres milieux.
Au Canada, on vend des suppléments de sélénium de sources organique et inorganique sous la forme de produits de santé naturels dont la dose varie entre 3,5 et 400 µg/jour (Santé Canada, 2007). Dans les suppléments nutritifs, le sélénium se présente sous la forme de sels de sélénium tels que le citrate de sélénium, le sélénate de sodium et le sélénite de sodium, et de chélates issus de protéines animales et végétales hydrolysées, également appelés protéinates de sélénium. Dans la monographie du sélénium publiée par la Direction des produits de santé naturels de Santé Canada (Santé Canada, 2007), on recommande une dose maximale de sélénite, de sélénate et d'organosélénium de 400 µg par jour, dose fondée sur les recommandations de l'Institute of Medicine (Otten et coll., 2006).
Le sulfure de sélénium est utilisé dans les produits pharmaceutiques et les cosmétiques. Par exemple, le shampoing antipelliculaire contenant du sulfure de sélénium est considéré comme un produit de santé naturel au Canada. Une absorption résultant de l'utilisation d'un cosmétique est peu probable, car cette forme de sélénium ne pénètre pratiquement pas dans la peau intacte (CIRC, 1975).
Dans le sol, la présence de sélénium varie considérablement et dépend de la composition minéralogique (Whanger, 1989). Dans la croûte terrestre, la concentration de sélénium est relativement faible (0,05 à 0,09 mg/kg) en général, et la concentration moyenne dans le monde est de 0,4 mg/kg (plage allant de 0,01 à 2 mg/kg) (Fordyce et coll., 2000; Johnson et coll., 2010). Dans les régions sélénifères, on a détecté une concentration de 1 200 mg/kg (Fordyce et coll., 2000). Les roches sédimentaires présentent généralement des concentrations plus élevées, mais la concentration dépasse rarement une fourchette de 0,1 à 0,3 mg/kg (Johnson et coll., 2010). En outre, on a observé des concentrations très élevées de sélénium dans la roche phosphatée (> 300 mg/kg), le charbon et l'ampélite (20 à > 600 mg/kg).
Au Canada, on a quantifié la concentration de sélénium dans le sol de cinq régions : Appalaches, Bouclier canadien, basses terres du Saint-Laurent, plaines intérieures et Cordillère. Pour toutes ces régions combinées, la concentration de sélénium variait entre 0,02 et 3,7 µg/g de sol, et on a fait état d'une concentration moyenne de 0,30 µg/g de sol (CCME, 2009).
Dans les études épidémiologiques sur le sélénium, on fait largement appel à des biomarqueurs de l'exposition à cette substance (Mayne, 2003). La concentration de sélénium dans les composantes du sang (plasma, sérum, érythrocytes) et l'urine est le biomarqueur le plus courant utilisé pour déceler une exposition récente (Rajpathak et coll., 2005). En outre, la concentration sanguine de sélénium est un bon biomarqueur de l'exposition à long terme au sélénium d'origine alimentaire (Longnecker et coll., 1991). La concentration de sélénium dans les ongles et dans les cheveux constitue une mesure de l'exposition de longue durée (Rajpathak et coll., 2005).
Statistique Canada, Santé Canada et l'Agence de la santé publique du Canada ont lancé le Cycle 1 de l'Enquête canadienne sur les mesures de la santé, une étude transversale, afin de recueillir des données sur la santé et des échantillons biologiques chez environ 5 600 Canadiens âgés de 6 à 79 ans répartis dans cinq groupes d'âge (6 à 11 ans, 12 à 19 ans, 20 à 39 ans, 40 à 59 ans et 60 à 79 ans) et dans 15 régions, entre 2007 et 2009. La moyenne géométrique de la concentration de sélénium dans le sang entier était de 201 µg/L (intervalle de confiance à 95 % [IC] = 197 à 206 µg/L), et celle de la concentration de sélénium dans l'urine était de 49 µg/L (IC à 95 % = 45 à 53 µg/L; n = 5 492) dans l'ensemble de la population canadienne âgée de 6 à 79 ans (Santé Canada, 2010). Le 10e centile de la concentration de sélénium dans le sang entier se situait à 169 µg/L, et le 95e percentile à 253 µg/L. On ne dispose d'aucune donnée chez les enfants de 6 ans et moins.
Le tableau 1 présente une estimation de l'apport quotidien total en sélénium provenant de l'eau potable, de l'air, du sol et des aliments pour les groupes d'âge de 0 à 6 mois, de 7 mois à 4 ans et de plus de 20 ans dans la population canadienne. L'apport quotidien en sélénium provenant de suppléments alimentaires et d'autres produits de consommation n'a pas été estimé, car il n'existe aucune donnée sur la proportion de la population générale qui prend ces produits. Pour chaque source, une variabilité individuelle de l'apport en sélénium est possible.
| Groupe d'âge | Apport quotidien en sélénium provenant de diverses sources (µg/kg p.c. par jour) | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Eau potableTableau 1 note de bas de page 1 | AirTableau 1 note de bas de page 2 | SolTableau 1 note de bas de page 3 | AlimentsTableau 1 note de bas de page 4 | Total | |
| Nourrissons de 0 à 6 mois non nourris au sein | 0,21 | 0,000 98 | 0,001 5 | 5,6 | 5,8 |
| Nourrissons de 0 à 6 mois nourris au sein | 0 | 0,000 98 | 0,001 5 | 1,9 | 1,9 |
| 7 mois à 4 ans | 0,12 | 0,001 3 | 0,001 1 | 5,6 | 5,7 |
| 20 ans et plus | 0,043 | 0,001 1 | 0,000 086 | 2,2 | 2,2 |
L'Institute of Medicine (2000) a calculé un apport maximal tolérable (AMT) en sélénium de 45 µg/jour chez les nourrissons âgés de 0 à 6 mois, de 60 µg/jour chez les nourrissons âgés de 7 à 12 mois, de 90 µg/jour chez les enfants de 1 à 3 ans, de 150 µg/jour chez les enfants de 4 à 8 ans et de 280 µg/jour chez les enfants de 9 à 13 ans. L'AMT chez les nourrissons âgés de 0 à 6 mois a été calculé en tenant compte d'une concentration de sélénium dans le lait maternel de 60 µg/L (n = 241 femmes provenant de 17 états des États-Unis), laquelle n'a pas entraîné d'effets indésirables, dans le cadre d'une étude réalisée par Shearer et Hadjimarkos (1975). L'AMT de 400 µg/jour chez les adultes provenait d'études menées par Yang et ses collègues (Yang et coll., 1989a, b; Yang et Zhou, 1994). L'AMT chez le nourrisson et l'AMT chez l'adulte sont semblables si l'on tient compte du poids corporel. En outre, rien n'indique une sensibilité accrue aux effets toxiques du sélénium, peu importe le groupe d'âge. Par conséquent, l'AMT de 7 µg/kg p.c./jour a été corrigé pour tenir compte du poids corporel chez les nourrissons plus âgés, les enfants et les adolescents.
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