Recommandations pour la qualité de l’eau potable au Canada – Malathion : Considérations relatives à l’exposition

Sur cette page

• Sources et utilisations
• Identité de la substance
• Exposition

Sources et utilisations

Le malathion, oudithiophosphate de O,O-diméthyle et de S-(1,2-dicarboéthoxyéthyle), est un insecticide et un acaricide organophosphoré non systémique à large spectre utilisé pour lutter contre une vaste gamme d'insectes et d'arachnides nuisibles. Il agit en inhibant l'acétylcholinestérase (AChE), ce qui perturbe le fonctionnement du système nerveux. Au Canada, le malathion est utilisé pour utilisation sur une grande variété de sites, incluant ceux agricoles et non agricoles, ainsi que sur les plantes ornementales extérieures (Santé Canada, 2012). En 2018 (l'année la plus récente pour laquelle des données sont disponibles), plus de 25 000 kg de malathion ont été vendus au Canada (Santé Canada, 2020a).

Le malathion peut migrer du lieu d'application par ruissellement pour se retrouver dans les eaux de surface et les sols (ATSDR, 2003; U.S. EPA, 2009; Santé Canada, 2012). Dans les eaux naturelles, les sols et les sédiments, la décomposition du malathion se fait principalement par dégradation microbienne et hydrolyse (Laveglia et Dahm, 1977; ATSDR, 2003; Santé Canada, 2010; Singh et coll., 2014). Le malathion est rapidement hydrolysé dans des conditions neutres à alcalines, mais il est relativement stable dans des conditions acides et à de basses températures. Les principaux produits de transformation (tels qu'identifiés dans les études de biotransformation) sont les acides mono- et dicarboxylique de malathion et les acides mono- et dicarboxylique de déméthylmalathion, qui ne devraient pas persister dans l'environnement (Santé Canada, 2010). La photolyse n'est pas une voie importante de décomposition du malathion dans l'eau ou le sol, avec des demi-vies variant de 0,67 à 42 jours dans de l'eau naturelle et de l'eau distillée et pouvant atteindre 173 jours dans un sol limoneux-sableux (ATSDR, 2003; EFSA, 2009; U.S. EPA, 2009; Santé Canada, 2010). Cependant, dans certaines eaux naturelles contenant des agents photosensibilisants, la photolyse peut contribuer à la dissipation du malathion de l'eau de la couche photique (couche supérieure pénétrée par la lumière du soleil) (Santé Canada, 2010).

Dans les milieux aquatiques, le malathion est non persistant à légèrement persistant dans des conditions aérobies (demi-vie de 0,3 à 19 jours) et non persistant en milieu anaérobie (demi-vie de 2,5 joursdans un sol inondé), la dissipation étant généralement la plus rapide dans des conditions alcalines, dont il a été démontré qu'elles favorisent l'hydrolyse (Santé Canada, 2010).

Étant donné que le malathion est très soluble dans l'eau (voir le tableau 1) et qu'il n'est pas fortement adsorbé sur les particules de sol, il est mobile dans la plupart des types de sols. Il est donc susceptible de contaminer les eaux souterraines, en particulier dans les zones où les sols sont perméables (par exemple sol sablonneux) et où la nappe phréatique est peu profonde (Gervais et coll., 2009; Santé Canada, 2012). Il est toutefois peu probable que le malathion soit lessivé dans les eaux souterraines, car il est rapidement dégradé dans le sol par métabolisme microbien (demi-vie de 0,2 à 2 jours) et par hydrolyse dans des conditions neutres à alcalines (demi-vies de 6,2, de 1,5 et de 0,5 jours à des pH de 7, de 8 et de 9, respectivement) (ATSDR, 2003; Santé Canada, 2010). La dégradation du malathion dans le sol est plus rapide lorsque l'humidité, le pH, l'activité microbienne, la teneur en azote et la teneur en carbone sont élevés (Laveglia et Dahm, 1977; ATSDR, 2003; EFSA, 2009; U.S. EPA, 2009; Santé Canada, 2010; Kumar et coll., 2019).

Compte tenu de ses propriétés physiques (pression de vapeur et constante de la loi de Henry), le malathion est peu susceptible de se volatiliser de façon appréciable à partir d'eaux de surface ou de sols humides ou de subir un transport atmosphérique sur de longues distances (Santé Canada, 2010).Lorsque le malathion est présent dans l'air, il peut être relargué dans les eaux de surface ou les sols par la pluie ou l'eau du brouillard ou se dégrader par oxydation photochimique (ATSDR, 2003; OMS, 2004).

Le malaoxon, le produit de transformation de l'oxydation du malathion qui est responsable de certains des effets toxiques du malathion, peut se former dans certaines conditions environnementales, mais ne devrait pas être persistant dans le sol en milieu aérobie (demi-vie de 6,5 jours à un pH de 6,2 et de 3,5 jours à un pH de 8,2) (Gervais et coll., 2009; Santé Canada, 2010). Deux études de surveillance portant sur la formation de malaoxon dans l'eau, le sable et les sols ont permis de déterminer une conversion maximale de 10 % du malathion en malaoxon (Santé Canada, 2012). Tout comme le malathion, le malaoxon est rapidement détoxifié par hydrolyse dans des conditions neutres à alcalines, peu susceptible d'être lessivé dans les eaux souterraines et plus persistant dans des conditions acides que dans des conditions alcalines (demi-vies de 32,5, 8,8 et 0,18 jours à des pH de 5, 7 et 9, respectivement) (ATSDR, 2003; Santé Canada, 2010). Le malaoxon peut également se former à la suite de procédés d'oxydation ou d'oxydation avancée au cours du traitement de l'eau potable visant l'enlèvement des pesticides (voir section en considérations relatives au traitement).

Identité de la substance

Le malathion (C₁₀H₁₉O₆PS₂) est un liquide incolore ou ambre qui appartient à la classe chimique des organophosphates (U.S. EPA, 2009; Santé Canada, 2010). Les préparations de malathion peuvent contenir une certaine quantité d'impuretés, à de très faibles concentrations, notamment le malaoxon et l'isomalathion. Dans le passé, en raison de procédés de fabrication et d'entreposage inadéquats, le produit pouvait contenir de l'isomalathion, un métabolite toxique qui potentialise la toxicité du malathion; on a toutefois adopté depuis des normes réglementaires afin de limiter sa présence et sa formation (Buratti et Testai, 2005; U.S. EPA, 2009; Jensen et Whatling, 2010; Santé Canada, 2010, 2012).

Exposition

La population générale canadienne peut être exposée au malathion principalement par les aliments et l'eau potable (Santé Canada, 2010, 2012). En se fondant sur les estimations du risque alimentaire à l'aide d'hypothèses prudentes et en combinant les estimations de l'exposition au malathion et au malaoxon (tableau 2), l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA) a jugé que l'exposition au malathion et au malaoxon par les aliments et l'eau potable n'était pas préoccupante pour les Canadiens (Santé Canada, 2010). Dans son évaluation de l'exposition fondée sur des données de surveillance, l'ARLA a combiné les résidus de malathion et de malaoxon en convertissant les résidus de malaoxon (en les multipliant par un facteur d'ajustement de la toxicité [FAT] de 24) en équivalents de malathion. L'utilisation d'un FAT tient compte du plus grand pouvoir d'inhibition de la cholinestérase (ChE) du malaoxon par rapport au malathion (ChE) et représente une estimation très prudente de l'exposition au malathion et au malaoxon (voir la section en calcul de la valeur basée sur la santé pour de plus amples renseignements) (Santé Canada, 2010).

Les données de surveillance de l'eau provenant des provinces et des territoires (sources d'approvisionnement municipales et non municipales), de l'ARLA de Santé Canada et d'Environnement et Changement climatique Canada (Environnement Canada, 2011) (Données sur la qualité de l'eau au Canada) étaient disponibles pour le malathion.

Les données d'exposition fournies reflètent les différentes limites de détection de la méthode (LDM) des laboratoires accrédités utilisés par les secteurs de compétence, ainsi que leurs programmes de surveillance respectifs. Les données fournies par les provinces et les territoires n'indiquent pas le moment de la surveillance par rapport à l'application des pesticides et aux événements de ruissellement. Par conséquent, les données sur l'exposition et leur analyse statistique ne fournissent qu'un portrait limité. Les données fournies par les provinces et les territoires indiquent que les concentrations de malathion se situent sous le seuil de déclaration de la méthode (SDM) ou sous la LDM dans la plupart des échantillons prélevés dans divers approvisionnements en eau au Canada, y compris l'eau de surface et l'eau souterraine ainsi que l'eau traitée et l'eau distribuée (British Columbia Ministry of Health, 2019; Services aux Autochtones Canada, 2019; Développement durable Manitoba, 2019; ministère de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, 2019; Nova Scotia Environment, 2019; Saskatchewan Water Security Agency, 2019; ministère de l'Environnement, de la Protection de la nature et des Parcs, 2020). Le tableau 3 résume les données de surveillance qui ont été fournies par tous les secteurs de compétences. La concentration maximale mesurée a été de 5 μg/L pour une eau de surface traitée provenant de l'Ontario, valeur qui est bien inférieure à la CMA. Aucune donnée de surveillance n'était disponible pour le Nouveau-Brunswick, Terre-Neuve-et-Labrador, l'Île-du-Prince-Édouard ou le Yukon (ministère de l'Environnement et des Gouvernements locaux du Nouveau-Brunswick, 2019; Newfoundland and Labrador Department of Municipal Affairs and Environment, 2019; ministère des Communautés, des Terres et de l'Environnement de l'Île-du-Prince-Édouard, 2019; Yukon Environmental Health Services, 2019).

Dans le cadre de son évaluation, l'ARLA (Santé Canada, 2010) a résumé les données de surveillance sur le malathion dans l'eau potable du Canada qui avaient été recueillies jusqu'en 2005. Du malathion a été décelé dans 10 échantillons (n = 4 274) provenant de sources municipales d'eau potable canadiennes, avec une concentration maximale de 0,08 µg/L mesurée au Québec (1991-1993), et dans plus de 79 échantillons (n = plus de 6 716) d'eau ambiante canadienne pouvant servir de source d'eau potable, avec une concentration maximale de 1,54 µg/L, mesurée en Ontario (2003). La concentration maximale de malathion mesurées dans les sources d'eau peu susceptibles d'être utilisées comme sources d'eau potable a été de 2,1 µg/L (11 échantillons avec détections; n = 150).

Selon les données canadiennes de surveillance de l'eau, tirées de la littérature publiée, le malathion n'est pas fréquemment décelé dans les sources d'eau potable. Lors d'un échantillonnage effectué dans des zones de culture du maïs et du soja au Québec de 2015 à 2017, on a mesuré une fréquence moyenne de détection de 2 % et une concentration maximale de malathion de 5,5 µg/L dans les rivières Chibouet, Saint-Régis, des Hurons et Saint-Zéphirin (limite de détection (LD) = 0,02 µg/L) (Giroux, 2019). La fréquence maximale de détection et la concentration maximale de malathion pour quatre cours d'eau situés dans des zones de cultures maraîchères et de vergers au Québec s'établissaient à 33,3 % et à 2,7 µg/L, respectivement, pour la période 2013 à 2014 (LD = 0,02 µg/L) (Giroux, 2017). Aucune trace de malathion n'a été décelée au Québec lors de l'échantillonnage de puits individuels situés à proximité de cultures de maïs, de soja, de légumes et de petits fruits et de vignes et de vergers (LD = 0,02 µg/L) (Giroux, 2016, 2019).

En Colombie-Britannique, aucun malathion n'a été détecté dans le cadre d'une étude (2003-2005) de l'eau de surface et de l'eau souterraine dans la région de la vallée du Bas-Fraser (seuil de déclaration = 2,22 ng/L; n = 40 échantillons) (Woudneh et coll., 2009a, 2009b).

Trente-quatre puits d'observation du réseau de surveillance des eaux souterraines de la Nouvelle-Écosse (Nova Scotia Groundwater Observation Well Network) ont fait l'objet de tests de dépistage de pesticides entre 2004 et 2011; le malathion (LD = 0,5 à 5 µg/L) et le malaoxon (LD = 1 µg/L) n'ont pas été détectés (Nova Scotia Environment, 2015).

On ne disposait pas d'autres données canadiennes sur l'exposition au malaoxon dans l'eau. En raison des vastes programmes de surveillance qui existent aux États-Unis ainsi que du caractère comparable des événements de ruissellement, des modes d'utilisation locaux, de l'hydrogéologie propre aux sites et des méthodes d'essai et de déclaration, les données de surveillance américaines ont été jugées pertinentes pour le contexte canadien. Les températures américaines sont généralement plus élevées (ce qui entraîne une dégradation plus rapide du malathion), les saisons de croissance sont plus longues et les applications de pesticides plus nombreuses. De plus, les données sur l'utilisation annuelle (jusqu'à 13 millions de livres en 2000 et environ 15 millions de livres en 2009) indiquent que le malathion est utilisé aux États-Unis en quantités beaucoup plus importantes qu'au Canada (jusqu'à 100 000 kg [environ 200 000 livres]) (U.S. EPA, 1999; Santé Canada, 2010, 2020a). L'utilisation des données de surveillance américaines produirait donc une estimation prudente de l'exposition canadienne.

Dans son évaluation, l'ARLA (Santé Canada, 2010) a résumé les données de surveillance de l'eau aux États-Unis pour le malaoxon. Sur 6 297 échantillons prélevés entre 1999 et 2000 dans des eaux de surface et des eaux souterraines, le malaoxon n'a été détecté que dans 7 échantillons; sa concentration maximale était de 0,18 µg/L (LD = 0,005 à 0,15 µg/L). Dans 11 échantillons (n = 538) d'eau brute et d'eau traitée (prélevés jusqu'en 2008), la concentration maximale était de 0,556 µg/L (LD = 0,016 µg/L). Des données de surveillance de l'eau pour le malaoxon recueillies de 2008 à 2013 étaient également disponibles auprès du Pesticide Data Program, un programme national de surveillance des résidus de pesticides mené par le département de l'Agriculture des États-Unis. Le malaoxon n'a pas été détecté dans 1 221 échantillons (LD = 0,37 à 600 ng/L) provenant de sources d'eau souterraine (par exemple, puits privés, de garderies ou d'écoles). Dans l'eau brute et l'eau traitée, le malaoxon a été détecté dans 2 échantillons (n = 1 283) à une concentration maximale de 1,8 ng/L (eau traitée, LD = 0,37 à 600 ng/L) (USDA, 2020).

Selon des données de surveillance et celles provenant d'essais sur le terrain, la quantité de résidus de malathion dans les aliments devrait être faible et ne devrait pas présenter de risque alimentaire pour les Canadiens (Santé Canada, 2010, 2012). Au Canada, la concentration résiduelle maximale de malathion varie de 0,5 à 8 ppm pour divers produits alimentaires (par exemple, fruits, légumes, grains, fèves et légumineuses) (Santé Canada, 2020b). L'Agence canadienne d'inspection des aliments a échantillonné et analysé des produits alimentaires canadiens et importés (fruits et légumes frais, viande, noix et graines) entre le 1^er avril 2015 et le 31 mars 2016. Des résidus de malathion ont été décelés dans 43 échantillons (n = 998) à une concentration maximale de 0,640 00 ppm (ACIA, 2019a). Dans les aliments et les préparations pour nourrissons surveillés par l'Agence canadienne d'inspection des aliments, deux échantillons (n = 221) étaient contaminés au malathion, à des concentrations inférieures à la limite résiduelle maximale de 2 ppm (0,019 5 ppm et de 0,0322 ppm) (ACIA, 2019b).

Compte tenu des propriétés physiques du malathion, l'exposition atmosphérique au pesticide ne devrait pas être préoccupante pour la population canadienne, les données de surveillance de l'air indiquant que le malathion n'est présent qu'à de faibles concentrations dans les secteurs où il est utilisé (Santé Canada, 2010).

La plupart des Canadiens ont des taux urinaires d'acide dicarboxylique de malathion très faibles, selon les mesures réalisées lors des cycles 3 (2012-2013) et 4 (2014-2015) de l'Enquête canadienne sur les mesures de la santé (ECMS) (Santé Canada, 2019b). Dans l'ECMS, les moyennes géométriques de groupe pour l'acide dicarboxylique de malathion urinaire n'ont pas été calculées si plus de 40 % des échantillons étaient inférieurs à la limite de détection de 0,19 μg/L. Les moyennes géométriques n'ont pas été calculées par sexe ou par groupe d'âge en raison de la faible détection. Le 95e percentile pour le groupe d'âge complet (3 à 79 ans) était de 1,2 µg/L (intervalle de confiance [IC] à 95 % : 0,70 à 1,6 µg/L) au cycle 3 et de 0,95 µg/L (IC à 95 % : 0,46 à 1,4 µg/L) au cycle 4.