Évaluation préalable pour le Défi concernant
Archivée
2-Nitrotoluène
Numéro de registre du Chemical Abstracts Service
88-72-2
Environnement Canada
Santé Canada
Juillet 2010
- Sommaire
- Introduction
- Identité de la substance
- Propriété physiques et chimiques
- Sources
- Utilisations
- Rejets dans l'environnement
- Devenir dans l'environnement
- Persistance et potentiel de bioaccumulation
- Potentiel d'effets nocifs sur l'environnement
- Potentiel d'effets nocifs sur la santé humaine au Canada
- Conclusion
- Références
- Annexe 1 : Résumé des données relatives aux effets du 2–nitrotoluène sur la santé
En application de l’article 74 de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) [LCPE (1999)], les ministres de l’Environnement et de la Santé ont effectué une évaluation préalable du 2-nitrotoluène, dont le numéro de registre du Chemical Abtracts Service est 88-72-2. Une priorité élevée a été accordée à la prise de mesures à l’égard de cette substance durant la catégorisation visant la Liste intérieure dans le cadre du Défi. Le 2-nitrotoluène présente un risque d’exposition intermédiaire pour les particuliers au Canada et il a été classé par d’autres organismes en fonction de sa cancérogénicité et de sa génotoxicité. Cette substance répond aux critères environnementaux de la catégorisation relatifs à la persistance, mais elle ne répond pas à ceux de la bioaccumulation ou de la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques. Bien qu’une évaluation des risques pour l’environnement ait été préparée, la présente évaluation du 2-nitrotoluène est axée sur les risques pour la santé humaine.
Le 2-nitrotoluène n’est pas présent à l’état naturel dans l’environnement. Il s’agit d’une substance organique qui est utilisée principalement comme produit intermédiaire dans diverses industries au Canada et ailleurs dans le monde. Selon les renseignements obtenus en application de l’article 71 de la LCPE (1999), la quantité totale de 2-nitrotoluène importée et utilisée au Canada en 2006 variait de 100 à 1 000 kg. Aucune fabrication de cette substance n’a été signalée au pays. La population générale ne sera vraisemblablement pas exposée au 2-nitrotoluène puisque cette substance est utilisée dans le secteur industriel. Seule l’industrie des explosifs l’utilise au Canada et les produits qui y sont associés ne sont pas destinés à l’ensemble de la population.
On s’attend à ce que l’exposition de la population générale au 2-nitrotoluène présent dans les milieux naturels (air, eau potable et sol) soit négligeable. Il ne devrait pas non plus être présent dans les aliments et les boissons. Selon les renseignements obtenus sur les utilisations actuelles du 2-nitrotoluène, l’exposition de l’ensemble de la population à cette substance devrait être négligeable.
Comme le 2-nitrotoluène a été classé par d’autres organismes nationaux et internationaux en fonction de sa cancérogénicité, la présente évaluation préalable porte principalement sur cette caractéristique. Une incidence accrue de tumeurs a été observée dans de nombreux tissus, notamment les tissus mésothéliaux (tunique vaginale des testicules, épididyme, paroi abdominale ou surface des organes abdominaux) la peau (hypoderme), les glandes mammaires, le foie et les poumons, chez des rats exposés au 2-nitrotoluène par voie alimentaire. Des tumeurs ont aussi été observées dans le système circulatoire, le gros intestin et le foie de souris exposées également par voie alimentaire. Divers essais in vivo et in vitro ont révélé que cette substance était génotoxique; elle s’est particulièrement avérée clastogène pour les lymphocytes périphériques humains et a entraîné la formation d’adduits d’acide désoxyribonucléique (ADN) chez les rongeurs exposés. Bien que le mode d’induction des tumeurs n’ait pas été complètement élucidé, on peut présumer, en se fondant sur la génotoxicité du 2-nitrotoluène, que les tumeurs observées chez les animaux de laboratoire résultent d’une interaction directe avec le matériel génétique.
L’exposition au 2-nitrotoluène a aussi été associée à des effets autres que le cancer chez des animaux de laboratoire, notamment des effets sur le développement, le système reproducteur, les poumons, le foie, la rate, la moelle osseuse et le système hématopoïétique. Les marges d’exposition n’ont pas été calculées dans cette évaluation pour les effets autres que le cancer, car ces effets sont survenus à des doses ayant provoqué l’apparition de tumeurs et que l’exposition de l’ensemble de la population canadienne au 2-nitrotoluène par l’entremise des milieux naturels ou des produits de consommation devrait être négligeable d’après les renseignements disponibles.
Compte tenu de la cancérogénicité possible du 2-nitrotoluène, pour lequel il pourrait exister une possibilité d'effets nocifs quel que soit le niveau d'exposition, il est conclu que cette substance est considérée comme une substance pouvant pénétrer dans l'environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions de nature à constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.
D’après les données empiriques disponibles, lesquelles proviennent de modèles, le 2-nitrotoluène devrait être persistant dans l’air, l’eau, le sol et les sédiments, mais il ne devrait pas se bioaccumuler dans l’environnement. Cette substance répond donc aux critères de la persistance, mais ne répond pas à ceux de la bioaccumulation prévus dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation. En outre, les données empiriques disponibles indiquent que cette substance représente un risque modéré pour les organismes aquatiques. Selon une comparaison de la concentration estimée sans effet toxique et de la concentration estimée raisonnable de la pire exposition dans l'environnement, on considère qu'il est peu probable que le 2-nitrotoluène ait des effets écologiques nocifs au Canada.
À la lumière des renseignements disponibles, on peut conclure que le 2-nitrotoluène ne pénètre pas dans l'environnement en une quantité, à concentration ou dans des conditions de nature à avoir ou pouvoir avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l'environnement ou sur sa diversité biologique, ou à mettre ou pouvoir en danger l'environnement essentiel pour la vie.
D'après les renseignements disponibles, il est conclu que le 2-nitrotoluène satisfait à au moins un des critères de l'article 64 de la LCPE (1999).
Cette substance s’inscrira dans la mise à jour de l’inventaire de la Liste intérieure. Des activités de recherche et de surveillance viendront, s’il y a lieu, appuyer la vérification des hypothèses formulées au cours de l’évaluation préalable et, le cas échéant, l’efficacité des mesures de contrôle possibles définies à l’étape de la gestion des risques.
La Loi canadienne sur la protection de l'environnement (1999) [LCPE (1999)] (Canada, 1999) exige que les ministres de l'Environnement et de la Santé procèdent à une évaluation préalable des substances qui répondent aux critères de la catégorisation énoncés dans la Loi, afin de déterminer si elles présentent ou sont susceptibles de présenter un risque pour l'environnement ou la santé humaine.
En se fondant sur l'information obtenue dans le cadre de la catégorisation, les ministres ont jugé qu'une attention hautement prioritaire devait être accordée à un certain nombre de substances, à savoir :
- celles qui répondent à tous les critères environnementaux de la catégorisation, notamment la persistance (P), le potentiel de bioaccumulation (B) et la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques (Ti), et que l'on croit être commercialisées au Canada et/ou
- celles qui répondent aux critères de la catégorisation pour le plus fort risque d'exposition (PFRE) ou qui présentent un risque d'exposition intermédiaire (REI) et qui ont été jugées particulièrement dangereuses pour la santé humaine, compte tenu des classifications qui ont été établies par d'autres organismes nationaux ou internationaux concernant leur cancérogénicité, leur génotoxicité ou leur toxicité pour le développement ou la reproduction.
Le 9 décembre 2006, les ministres ont donc publié un avis d'intention dans la Partie I de la Gazette du Canada (Canada, 2006), qui exigeait de l'industrie et des autres intervenants de fournir, dans des délais précis, des renseignements spécifiques qui pourraient servir à étayer l'évaluation des risques, à préciser et à élaborer des bonnes pratiques en gestion des risques et en intendance des produits des substances jugées hautement prioritaires.
Une priorité élevée a été donnée à l'évaluation du risque que comporte le 2–nitrotoluène pour la santé humaine étant donné qu'on a déterminé que la substance présente un risque d'exposition intermédiaire (REI) pour les Canadiens et qu'elle a été classée par d'autres organismes en fonction de sa cancérogénicité et de sa génotoxicité. Le volet du Défi portant sur cette substance a été publié dans la Gazette du Canada le 31 janvier 2009 (Canada, 2009). En même temps a été publié le profil de cette substance, qui présentait l'information technique (obtenue avant décembre 2005) sur laquelle a reposé sa catégorisation. Des renseignements sur les utilisations de la substance ont été reçus en réponse au Défi.
Même si l'évaluation des risques que présente le 2–nitrotoluène pour la santé humaine a été jugée hautement prioritaire et malgré le fait que cette substance réponde aux critères écologiques de la catégorisation pour la persistance, le 2–nitrotoluène ne répond pas aux critères pour le potentiel de bioaccumulation ou la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques. Par conséquent, la présente évaluation est axée principalement sur les renseignements utiles à l'évaluation des risques pour la santé humaine.
Les évaluations préalables mettent l'accent sur les renseignements jugés essentiels pour déterminer si une substance répond aux critères de l'article 64 de la LCPE (1999). Les évaluations préalables examinent des renseignements scientifiques et tirent des conclusions fondées sur la méthode du poids de la preuve et le principe de prudence.[1]
La présente évaluation préalable finale prend en considération les renseignements sur les propriétés chimiques, les dangers, les utilisations de la substance en question et l'exposition à celle-ci, y compris l'information supplémentaire fournie dans le cadre du Défi. Les données pertinentes pour l'évaluation préalable de cette substance sont tirées de publications originales, de rapports de synthèse et d'évaluation, de rapports de recherche de parties intéressées et d'autres documents consultés au cours de recherches documentaires menées récemment, jusqu'en mai 2009 (sections du document concernant l'exposition et les effets sur la santé humaine ainsi que l'environnement). Les études les plus importantes ont fait l'objet d'une évaluation critique. Il est possible que les résultats de modélisation aient servi à formuler des conclusions. L'évaluation des risques pour la santé humaine comprend la prise en compte des données utiles à l'évaluation de l'exposition (non professionnelle) de la population dans son ensemble et de l'information sur les dangers et les risques pour la santé (principalement d'après les évaluations s'appuyant sur la méthode du poids de la preuve effectuées par d'autres organismes, lesquelles qui ont servi à déterminer le caractère prioritaire de la substance). Les décisions concernant la santé humaine reposent sur la nature de l'effet critique retenu ou sur la marge entre les valeurs prudentes de concentration donnant lieu à des effets et les estimations de l'exposition, en tenant compte de la confiance accordée au caractère exhaustif des bases de données sur l'exposition et les effets, et ce, dans le contexte d'une évaluation préalable. L'évaluation préalable finale ne constitue pas un examen exhaustif ou critique de toutes les données disponibles. Il s'agit plutôt d'un sommaire de l'information la plus importante afin d'appuyer la conclusion.
La présente évaluation préalable a été préparée par le personnel du Programme des substances existantes de Santé Canada et d'Environnement Canada et elle intègre les résultats d'autres programmes exécutés par ces ministères. Les parties de la présente évaluation préalable qui portent sur la santé humaine et l'écologie ont fait l'objet d'une étude externe consignée par des pairs ou d'une consultation de ces derniers. Des commentaires sur les parties techniques concernant la santé humaine ont été reçus de la part d'experts scientifiques désignés et dirigés par la Toxicology Excellence for Risk Assessment (TERA), notamment M. Michael Dourson (TERA), M. John Christopher (California Office of Environmental Health Hazard Assessment) et M. Michael Jayjock (The LifeLine Group).
De plus, la version provisoire de la présente évaluation préalable a fait l'objet d'une consultation publique de 60 jours. Bien que les commentaires externes aient été pris en considération, Santé Canada et Environnement Canada assument la responsabilité du contenu final et des résultats de l'évaluation préalable des risques. Les méthodes utilisées dans les évaluations préalables du Défi ont été examinées par un Groupe consultatif du Défi indépendant.
Les principales données et considérations sur lesquelles repose la présente évaluation sont résumées ci-après.
Aux fins du présent document, la substance est désignée par l'une de ses appellations communes, le « 2–nitrotoluène ». Les renseignements liés au 2–nitrotoluène sont présentés dans le tableau 1.
Tableau 1. Identité de la substance
No CAS | 88-72-2 |
Nom dans la LIS | 2-Nitrotoluène |
Noms relevés dans les NCI | Benzene, 1-methyl-2-nitro- (AICS, ASIA-PAC, DSL, ENCS, NZIoC, PICCS, SWISS, TSCA) 1-Methyl-2-nitrobenzene (ECL) 2-Nitrotoluene (EINECS) o-Nitrotoluene (PICCS) Toluene, 2-nitro- (PICCS) |
Autres noms | Benzène, 1-méthyl-2-nitro; 2-méthyl-1-nitrobenzène; 2-méthylnitrobenzène; 1,2-méthylnitrobenzol; 1-méthyl-2-nitrobenzol; 2-méthylnitrobenzol; alpha-méthylnitrobenzène; o-méthylnitrobenzène; o-méthylnitrobenzol; o-mononitrotoluène; mononitrotoluole; 2-nitro-1-méthyl-benzol; 2-nitro-1-méthylbenzol; o-nitrotoluène; 2-nitrotoluol; o-nitrotoluol; o-nitrotoluol D; NSC 9577; ONT; UN 1664; UN 1664 (DOT) 1 |
Groupe chimique (groupe de la LIS) | Produits chimiques organiques définis |
Principale classe chimique ou utilisation | Composés du benzène |
Principale sous-classe chimique | Nitrobenzènes |
Formule chimique | C7H7NO2 |
Structure chimique | |
SMILES | O=[N+]([O-])c1ccccc1C |
Masse moléculaire | 137,14 g/mol |
Abréviations : AICS (inventaire des substances chimiques de l'Australie); ASIA-PAC (listes des substances de l'Asie-Pacifique; no CAS (numéro de registre du Chemical Abstracts Service); LIS (Liste intérieure des substances); ECL (liste des substances chimiques existantes de la Corée); EINECS (inventaire européen des substances chimiques commerciales existantes); ENCS (inventaire des substances chimiques existantes et nouvelles du Japon); NCI (National Chemical Inventories); NZIoC (inventaire des substances chimiques de la Nouvelle-Zélande); PICCS (inventaire des produits et substances chimiques des Philippines); SMILES (simplified molecular input line entry specification); SWISS (Liste des toxiques 1 et inventaire des nouvelles substances notifiées de la Suisse) et TSCA (inventaire des substances chimiques visées par la Toxic Substances Control Act des États-Unis). 1 DOT = Department of Transportation Source : NCI, 2006 |
Le tableau 2 présente les propriétés physiques et chimiques (valeurs expérimentales et modélisées) du 2–nitrotoluène qui se rapportent à son devenir dans l'environnement.
Tableau 2. Propriétés physiques et chimiques du 2–nitrotoluène
Propriété | Type | Valeur1 | Température (°C) | Référence |
---|---|---|---|---|
Abréviations : Kco, coefficient de partage carbone organique-eau; Koe, coefficient de partage octanol-eau. 1 Les valeurs et les unités entre parenthèses représentent les valeurs originales signalées par les auteurs ou estimées à l'aide des modèles. 2 Valeurs correspondant aux formes alpha et bêta cristallisées, respectivement. 3 Valeur utilisée pour la modélisation. |
||||
Point de fusion2 (ºC) | Expérimental2 | -9,53, -2,9 | Weast, 1989 | |
Modélisé | 38,16 | MPBPWIN, 2008 | ||
Point d'ébullition (oC) | Expérimental | 2223 | O'Neil, 2001 | |
Modélisé | 225,86 | MPBPWIN, 2008 | ||
Masse volumique (kg/m3) | Expérimental | 1,16 103 (1 1 62) |
O'Neil, 2001 | |
Pression de vapeur (Pa) | Expérimental | (109.6253 (0,188 mm Hg) |
20 | Perry et Green, 1984 |
Modélisé | 15,7 (0,118 mm Hg) |
25 | MPBPWIN, 2008 | |
Constante de la loi de Henry (Pa·m3/mol) | Expérimental | 1,27 (1,25 10-5 atm·m3/mol) |
25 | Altschuh et al., 1999 |
Modélisé | 2,833 (2,35 10-5 atm·m3/mol) (méthode d'estimation fondée sur les liaisons) |
25 | HENRYWIN, 2008 | |
4,83 (4,77 10-5 atm·m3/mol) (méthode d'estimation fondée sur les groupes) |
25 | HENRYWIN, 2008 | ||
Log Koe (sans dimension) | Expérimental | 2,3 | Hansch et al., 1995 | |
Modélisé | 2,36 | KOWWIN, 2008 | ||
Log Kco (sans dimension) | Modélisé | 2,50 | KOCWIN, 2009 | |
Solubilité dans l'eau (mg/L) | Expérimental | 650 | 30 | Yalkowsky et He, 2003 |
Modélisé | 380,7 | 25 | WSKOWWIN, 2008 | |
pKa | modélisé | Ne s'ionise pas dans l'eau | ACD, 2005 |
Le 2–nitrotoluène est une substance anthropique qui n'est pas présente de manière naturelle dans l'environnement (CIRC, 1996). Il est obtenu par nitration du toluène avec des acides mixtes au cours d'un procédé continu ou discontinu (CIRC, 1996; Dugal, 2005). Le produit d'un procédé discontinu classique est un mélange contenant entre 55 et 60 % de 2–nitrotoluène, entre 3 et 4 % de 3-nitrotoluène et entre 35 et 40 % de 4-nitrotoluène (Dugal, 2005). Le 2–nitrotoluène est également un produit de dégradation du dinitrotoluène ou du trinitrotoluène (TNT), et il peut être rejeté dans l'environnement par les installations qui fabriquent ces produits chimiques (NTP, 2008). Le 2–nitrotoluène a également été détecté dans la fumée de cigarette sans filtre à hauteur de 21,4 ng/cigarette (Hoffmann et Rathkamp, 1970). Toutefois, aucune autre étude ne fait état de la présence de cette substance dans la fumée de cigarette.
D'après les renseignements transmis conformément à l'article 71 de la LCPE (1999), de 100 à 1 000 kg de 2-nitrotoluène ont été importés au Canada en 2006. Cette substance n'est pas fabriquée au Canada (Environnement Canada, 2009a).
Des données antérieures provenant de la Liste intérieure des substances (1984-1986) indiquent que la quantité totale de 2–nitrotoluène importé, fabriqué ou proposé sur le marché canadien au cours de l'année 1986 se situait entre 10 et 100 millions de kilogrammes (Environnement Canada, 1988). La production et l'importation de cette substance au Canada ont largement diminué depuis les années 1980. À l'étranger, l'Organisation de coopération et de développement économique (OCDE, 1994) et l'Environmental Protection Agency des États-Unis (USEPA, 1986-2002) considèrent le 2–nitrotoluène comme étant une substance chimique produite en grande quantité. Les données montrent que l'Europe occidentale a utilisé un total de 87 344 560 kg de 2-nitrotoluène en 2000 (EURAR, 2008). Les tendances récentes indiquent une diminution générale de l'utilisation de cette substance en Europe (EURAR, 2008).
Selon les réponses obtenues en vertu de l'article 71 de la LCPE (1999) et les réponses au questionnaire du Défi (Environnement Canada, 2009a), entre 100 et 1 000 kg de 2–nitrotoluène ont été utilisés au Canada en 2006. La majeure partie a servi à fabriquer des explosifs (Environnement Canada, 2009a). Les utilisations du 2–nitrotoluène au Canada se limiteraient aux applications industrielles.
L'utilisation du 2–nitrotoluène pour l'obtention de produits intermédiaires dans la fabrication d'explosifs, tels les dinitrotoluènes et le TNT, a également été signalée à l'étranger (OECD, 1994; EURAR, 2008). La production de TNT à partir du 2–nitrotoluène a considérablement diminué en Europe occidentale ces dernières années et est désormais considérée comme un procédé rare (EURAR, 2008).
Les publications indiquent que plusieurs autres utilisations du 2–nitrotoluène ont été relevées en dehors du Canada. Cette substance a en effet été utilisée comme produit intermédiaire dans la production de caoutchouc et dans la fabrication de produits agrochimiques, de produits pétrochimiques, de colorants, de pesticides et de produits pharmaceutiques (OECD, 1994).
Bien que le 2-nitrotoluène puisse être employé comme intermédiaire dans la production de pesticides (CIRC, 1996; Dugal, 2005), il n'a jamais été autorisé à cette fin au Canada (courriel de l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire de Santé Canada adressé au Bureau d'évaluation des risques de Santé Canada en 2009; source non citée).
Au Canada, le 2–nitrotoluène n'étant inscrit ni dans la Base de données sur les produits pharmaceutiques, ni dans la Base de données sur les ingrédients des produits de santé naturels, ni dans la Base de données sur les produits de santé naturels homologués, il ne devrait pas être présent dans les produits pharmaceutiques, les produits de santé naturels ou dans les médicaments vétérinaires fabriqués au Canada (courriels de la Direction des produits thérapeutiques, de la Direction des produits de santé naturels et de la Direction des médicaments vétérinaires de Santé Canada adressés au Bureau d'évaluation des risques de Santé Canada en 2009; source non citée). Toutefois, le 2–nitrotoluène peut être présent en quantité infime dans les produits pharmaceutiques importés au Canada, étant donné que l'on sait que cette substance est utilisée comme produit chimique intermédiaire dans la fabrication de produits pharmaceutiques à l'extérieur du Canada (OECD, 1994).
Les utilisations du 2–nitrotoluène recensées au Canada (1984-1986) comprennent l'utilisation à titre de substance limitée à un lieu de fabrication, de produit chimique intermédiaire (organique), de produit chimique organique (spécialité chimique), de combustible ou d'additif pour combustible et de matière explosive. On a également noté qu'il était utilisé dans les produits du pétrole raffiné et du charbon (Environnement Canada, 1988). L'utilisation du 2–nitrotoluène a fortement diminué depuis les années 1980.
Le faible volume d'importation de cette substance au Canada et les renseignements relatifs à ses utilisations montrent que la possibilité de rejet dans l'environnement canadien est peu élevée. En outre, compte tenu du manque de preuves selon lesquelles le 2-nitrotoluène est présent dans les produits de consommation, on ne s'attend pas à un rejet provenant de produits de consommation.
Selon les données recueillies lors d'une étude menée conformément à l'article 71 de la LCPE (1999), une usine canadienne produisant des explosifs a indiqué qu'elle n'avait détecté aucun rejet de 2–nitrotoluène dans l'air. Elle a également affirmé n'avoir détecté aucun rejet dans l'eau ou le sol (Environnement Canada, 2009a). Cette usine utilise un système de traitement visant à minimiser les rejets et à limiter l'exposition environnementale (Environnement Canada, 2009a). D'après les rapports, le 2–nitrotoluène est utilisé de façon non dispersive dans des systèmes fermés (BESC, 2000).
Le 2–nitrotoluène ne figurant ni à l'Inventaire national des polluants (INRP, 2006) ni au Toxic Release Inventory des États-Unis (TRI, 2006), ces sources ne comportent aucune information sur ses rejets.
D'après les propriétés physiques et chimiques du 2–nitrotoluène (tableau 2), les résultats de la modélisation de fugacité de niveau III (tableau 3) semblent indiquer que cette substance devrait demeurer principalement dans l'air, l'eau et le sol, selon le milieu où elle est rejetée. Les résultats provenant du modèle pKadB (ACD, 2005) indiquent que la substance ne devrait pas s'ioniser dans l'eau.
Tableau 3. Résultats des prévisions du modèle de fugacité de niveau III (EQC, 2003) pour le 2–nitrotoluène
Substance rejetée dans | Fraction de la substance se répartissant dans chaque milieu (%) | |||
---|---|---|---|---|
Air | Eau | Sol | Sédiments | |
l'air (100 %) | 77 | 15 | 8 | 0,08 |
l'eau (100 %) | 3 | 96 | 0,4 | 0,6 |
le sol (100 %) | 7 | 5 | 94 | 0 |
Persistance dans l'environnement
L'étude expérimentale de la réaction du 2–nitrotoluène avec les radicaux hydroxyles a révélé que sa demi-vie était de 23 jours (Meylan et Howard, 1993). Le spectre d'absorption ultraviolet du 2–nitrotoluène se situant dans la partie visible du spectre lumineux (>295 nm), il est possible qu'une photolyse directe se produise dans des conditions troposphériques (BUA, 1989). Nojima et Kanno (1977) ont constaté une dégradation de 79 % du 2–nitrotoluène dans l'air lors d'une exposition à la lumière (>300 nm) pendant 5 heures. La photoréaction du 2–nitrotoluène dans l'air produit du 2-méthyl-6-nitrophénol et du 2-méthyl-4-nitrophénol.
Le tableau 4a présente des données empiriques tirées d'un essai de biodégradation immédiate (MITI, 1992) qui indique une biodégradation de 0,5 % du 2–nitrotoluène sur une période de 14 jours. La demi-vie dans l'eau serait donc supérieure à 182 jours (6 mois) et, en conséquence, la substance est considérée comme persistante dans ce milieu.
Tableau 4a. Données empiriques sur la dégradation du 2–nitrotoluène
Milieu | Processus du devenir | Valeur pour la dégradation | Paramètre et unités de la dégradation | Référence |
---|---|---|---|---|
DBOx : Demande biologique en oxygène sur x jours | ||||
Eau | Biodégradation | 0,50 | Biodégradation (%, en 14 jours) | MITI, 1992 |
Eau | Biodégradation | 18 | Biodégradation en microcosme stérile (%, en 36 jours) | Toze et Zappia, 1999 |
58 | Biodégradation en microcosme stérile (%, en 36 jours) | |||
Eau | Biodégradation | >>4 | Inoculums non adaptés (demi-vie; semaines) | Canton et al., 1985 |
1-2 | Inoculum adapté (demi-vie; semaines) | |||
Boues résiduaires | Biodégradation | 2 | Organismes adaptés, biodégradation totale (semaines) | Struijs et Stoltenkamp, 1986 |
Boues résiduaires | Biodégradation | 42,8 82,7 |
DBO10j (%) DBO20j (%) |
BUA, 1989 |
Dans une étude en microécosystème visant à déterminer la capacité des microorganismes à dégrader des composés tels le 2–nitrotoluène, Toze et Zappia (1999) ont constaté une diminution de 18 % de la concentration de cette substance dans un microécosystème stérile et une diminution de 58 % dans un microécosystème non stérile, sur une période d'incubation de 36 jours. Au 20e jour, le 2-nitrotoluène avait atteint une concentration stable à la fois dans le microécosystème stérile et le microécosystème non stérile. Par la suite, la diminution observée a été faible et, au 35e jour, le 2-nitrotoluène n'avait pas été totalement éliminé des deux microécosystèmes. Les chercheurs ont avancé l'hypothèse d'une concentration inhibitrice d'un métabolite secondaire ou la déplétion d'un nutriment essentiel.
Certains essais de biodégradation montrent que le 2–nitrotoluène commence à se dégrader après une période d'acclimatation. Canton et al. (1985) ont étudié la biodégradabilité du 2–nitrotoluène en suivant la méthode élaborée par Pitter (1976), utilisant à la fois des inoculums adaptés et non adaptés. Ils ont constaté une demi-vie d'une à deux semaines dans le premier cas et une demi-vie bien supérieure à quatre semaines dans le deuxième. Ces résultats indiquent que le composé visé ne peut se biodégrader dans ce type d'essai sans que les inoculums ne soient adaptés.
Struijs et Stoltenkamp (1986) ont modifié la méthode d'essai décrite par Pitter (1976) et ont utilisé un mélange de boues de station d'épuration et de boues fluviales. Les boues ont été exposées à une quantité croissante de 2-nitrotoluène pendant une période de 21 jours, et, au bout de deux semaines, la biodégradation était quasi totale.
D'autres essais du BUA (1989) démontrent que le 2–nitrotoluène est biodégradable dans une culture bactérienne mixte adaptée, provenant des boues d'une station d'épuration expérimentale des eaux industrielles et collectives. Ils ont mis en évidence une demande biologique en oxygène (DBO10j et DBO20j) de 42,8 % et de 82,7 %, respectivement, fondée sur une demande chimique en oxygène théorique de 1 635,04 mg/g de nitrotoluène.
Robertson et al. (1992) ont démontré que les cellules de Pseudomonas sp. JS150 et de P. putida F1 cultivées en présence de toluène transforment le 2-nitrotoluène en alcool 2-nitrobenzylique. Les cellules de Pseudomonas sp. JS42 cultivées en présence de 2–nitrotoluène utilisent quant à elles cette substance comme unique source de carbone, de nitrogène et d'énergie et rejettent du nitrite (Haigler et al., 1994; Parales et al., 1996, 1998).
Les études montrent également que la photodégradation (abiotique) du 2–nitrotoluène peut se produire rapidement (demi-vie <<1 jour) dans les eaux naturelles en présence de substances humiques (Simmons et Zepp, 1986). Dans le rapport d'évaluation des risques de l'Union européenne (EURAR 2008), on estime à 24 jours la demi-vie moyenne de cette substance lors de sa photolyse dans une colonne d'eau, en tenant compte du fait que la lumière du soleil ne pénètre que les premiers mètres des eaux de surface. En ce qui concerne la dégradation du 2-nitrotoluène dans l'air, celle-ci est susceptible de produire du 2-méthyl-6-nitrophénol et du 2-méthyl-4-nitrophénol.
Pour étoffer les données expérimentales disponibles sur la dégradation du 2-nitrotoluène, une méthode du poids de la preuve reposant sur des relations quantitatives structure-activité (RQSA) [Environnement Canada, 2007] a aussi été utilisée avec les modèles de dégradation présentés au tableau 4b. Étant donné l'importance écologique du milieu aquatique, le fait que la plupart des modèles disponibles s'appliquent à l'eau et que le 2–nitrotoluène devrait être libéré dans ce milieu, on a principalement étudié la biodégradation dans l'eau. Le 2–nitrotoluène ne contient pas de groupements fonctionnels susceptibles d'être hydrolysés. Le tableau 4b résume les prévisions des modèles RQSA disponibles en ce qui concerne la dégradation dans divers milieux naturels.
Tableau 4b. Données modélisées sur la dégradation du 2–nitrotoluène
Processus du devenir | Modèle et base du modèle | Résultat et prévision du modèle | Demi-vie extrapolée (jours) |
---|---|---|---|
Abréviations : DBO, demande biologique en oxygène; MITI, Ministry of International Trade and Industry, Japon; s.o., sans objet; t½, demi-vie. 1 Le modèle ne précise pas d'estimation pour ce type de structure. 2 Le résultat s'exprime par une valeur numérique de 0 à 5. 3 Le résultat s'exprime par un taux de probabilité. |
|||
Air | |||
Oxydation atmosphérique | AOPWIN, 2000 | t½ = 13,85 jours | >2 |
Réaction avec l'ozone | AOPWIN, 2000 | s.o.1 | s.o. |
Eau | |||
Hydrolyse | HYDROWIN, 2000 | s.o.1 | s.o. |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 3 : enquête d'expert (biodégradation ultime) |
2,652 « se biodégrade rapidement » |
<182 |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 4 : enquête d'expert (biodégradation primaire) |
3,472 « se biodégrade rapidement » |
<182 |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 5 : MITI probabilité linéaire |
0,193 « se biodégrade lentement » |
≥182 |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 6 : MITI, probabilité non linéaire |
0,043 « se biodégrade très lentement » | ≥182 |
Biodégradation (aérobie) | TOPKAT, 2004 Probabilité |
0,0213 « se biodégrade très lentement » |
≥182 |
Biodégradation (aérobie) | CATABOL ©2004-2008 % DBO |
% DBO = 0 « se biodégrade très lentement » |
≥182 |
Dans l'air, la demi-vie prévue par oxydation atmosphérique de 13,85 jours (tableau 4b) et la valeur expérimentale de 23 jours (Meylan et Howard, 1993) indiquent que le 2–nitrotoluène s'oxyde probablement lentement. On pense qu'il ne réagit pas dans l'atmosphère avec d'autres composés photooxydants comme l'ozone. Toutefois, on a démontré que cette substance se dégradait par réaction photolytique à la lumière du soleil (demi-vie < 5 heures). Sa demi-vie inférieure à 5 heures permet de conclure que le 2–nitrotoluène n'est pas persistant dans l'air.
En l'absence de groupements fonctionnels réactifs, l'hydrolyse du 2–nitrotoluène est peu probable (demi-vie > 50 ans) [Rippen, 1989].
Les résultats des sous-modèles BIOWIN (2000) 5 et 6 (probabilité linéaire et non linéaire du MITI) indiquent que la biodégradation est lente et que la demi-vie dans l'eau serait supérieure ou égale à 182 jours. Les résultats du sous-modèle BIOWIN (2000) 4 (biodégradation primaire) révèlent que la substance a une demi-vie primaire inférieure à 182 jours. Les résultats des sous-modèles BIOWIN (2000) 3 et 4 (biodégradation primaire et ultime) révèlent que la substance a une demi-vie primaire inférieure à 182 jours. Les prévisions des modèles CATABOL (©2004–2008) et TOPKAT (2004), qui donnent une demi-vie supérieure ou égale à 182 jours, concernent tous les domaines de ces deux modèles et sont donc considérées comme étant les plus fiables. Elles semblent indiquer une biodégradation très lente. Par conséquent, étant donné que les sous-modèles BIOWIN (2000) 5 et 6 et les modèles CATABOL (©2004-2008) et TOPKAT (2004) font tous état de la persistance du 2–nitrotoluène, la plupart des données modélisées montrent que la demi-vie de biodégradation de cette substance est supérieure ou égale à 182 jours dans l'eau. La présence de la structure N-nitroso dans le 2–nitrotoluène constitue une preuve supplémentaire, car ces caractéristiques structurelles sont typiques des produits chimiques persistants.
Les essais de biodégradation en laboratoire montrent que la dégradation du 2–nitrotoluène ne débute qu'après une période d'acclimatation; c'est-à-dire que ce processus ne peut avoir lieu qu'à la suite d'une exposition prolongée à la substance et de l'adaptation de l'inoculum. L'exposition prolongée de la flore microbienne étant peu probable en raison du caractère changeant des conditions qui règnent dans les eaux de surface ambiantes (Environnement Canada, 2008), les données empiriques indiquent que la biodégradation sera probablement lente (demi-vie ≥ 182 jours) dans des conditions environnementales normales.
Même s'il y a des preuves de dégradation photolytique rapide dans l'eau, les produits provenant de la dégradation du nitrophénol méthylé ne devraient pas être facilement biodégradables et ils présentent un potentiel modéré de toxicité pour les organismes aquatiques - comme le 2-nitrotoluène lui-même (voir par exemple, OCDE, 1994). Par conséquent, au moment d'évaluer la persistance du 2-nitrotoluène, on a accordé le plus de poids aux preuves d'une lente biodégradation de la substance même.
On a utilisé le modèle de transport et de persistance de niveau III (TaPL3) (TaPL3, 2000) pour estimer la distance de transport caractéristique (DTC), définie comme la distance maximale parcourue dans l'air par 63 % de la substance. Beyer et al. (2000) ont proposé que des DTC de plus de 2 000 km représentent le potentiel élevé de transport atmosphérique à grande distance (PETGD), celles de 700 km à 2 000 km représentent le modéré, et de celles de moins de 700 km représentent le faible. D'après une estimation de la DTC de 3 198 km, le potentiel de transport atmosphérique à grande distance du 2-nitrotoluène est considéré comme élevé. Cela signifie que d'après ce modèle, le 2-nitrotoluène peut faire l'objet d'un transport atmosphérique jusque dans des régions éloignées comme l'Arctique.
Le modèle de dépistage de l'OCDE (LTRP POP) peut être utilisé pour identifier les produits chimiques à fort potentiel de persistance et de transport à grande distance (Scheringer et al., 2006). Le modèle de l'OCDE est un modèle global qui compartimente la terre en air, eau et sol. Ce modèle est « orienté vers le transport » plutôt que vers une « cible », car il identifie simplement la DTC sans préciser l'endroit où une substance peut être transportée en particulier (Fenner et al., 2005). Klasmeier et al. (2006) ont laissé entendre qu'un seuil de 5 098 km, basé sur l'estimation de la DTC du modèle pour le PCB-180, permettrait d'identifier des substances ayant un fort potentiel de transport à grande distance. Le PCB-180 a été détecté dans des régions éloignées. La DTC calculée pour le 2-nitrotoluène à l'aide du modèle de l'OCDE est de 2 279 km, ce qui indique que le 2-nitrotoluène présente un potentiel important de transport dans l'air mais qu'il se situe sous la limite suggérée par Klasmeier et al. (2006) pour les polluants mondiaux. Le modèle de dépistage de l'OCDE permet également de calculer l'efficacité du transfert (ET), qui correspond au pourcentage du flux des émissions vers l'atmosphère déposé à la surface (eau et sol) dans une région éloignée (ET = D/E × 100, où E est le flux des émissions vers l'atmosphère et D, le flux du dépôt sur les milieux en surface dans une région cible). L'ET calculée du 2-nitrotoluène était de 0,00106 %, ce qui est supérieur à la limite de 0,000465 % (PCB-28) établie pour les substances de référence du modèle dont on sait de manière empirique qu'elles sont déposées de l'air sur le sol ou dans l'eau. La faible ET signifie que même si le 2-nitrotoluène a le potentiel de se déplacer sur de grandes distances dans l'atmosphère, il est peu probable qu'il se dépose sur la surface de la Terre dans quelque région éloignée que ce soit.
En outre, les valeurs de log Koa (5,3) et de log Kae (-3,29) pour le 2-nitrotoluène portent également à croire qu'il aura un faible potentiel de contamination de l'Arctique (PCA) s'il est examiné à l'aide des parcelles de partage chimique décrites par Wania (2003, 2006).
D'après les données empiriques et modélisées (consulter les tableaux 4a et 4b), le 2-nitrotoluène satisfait aux critères de persistance dans l'air, dans l'eau, dans le sol et dans les sédiments (demi-vie dans l'air égale ou supérieure à 2 jours, demi-vies dans le sol et dans l'eau égales ou supérieures à 182 jours, et demi-vie dans les sédiments égale ou supérieure à 365 jours), énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).
Potentiel de bioaccumulation
Les valeurs expérimentales du log Koe pour le 2–nitrotoluène (voir le tableau 2 ci-dessus) laissent entendre que cette substance chimique est peu bioaccumulable dans le biote.
Le tableau 5a présente les valeurs empiriques du facteur de bioconcentration (FBC) chez les poissons. Les études ont démontré que le FBC du 2–nitrotoluène se situe entre 4,4 et 29,9 (tableau 5a).
Tableau 5a. Données empiriques sur la bioaccumulation du 2–nitrotoluène
Organisme d'essai | Paramètre | Valeur (poids humide en L/kg) | Référence |
---|---|---|---|
Carpe commune (Cyprinus carpio) |
FBC | 6,6-29,9 | MITI, 1992 |
Guppy (Poecilia reticulata) | FBC | 19 | Deneer et al., 1987 |
20 | Canton et al., 1985 | ||
Cyprin doré (Carassius auratus) |
FBC | 4,4 | Wang et al., 1999 |
Bien qu'il existe quelques données expérimentales sur le FBC du 2–nitrotoluène, une méthode prédictive a été appliquée au moyen de modèles des facteurs de bioaccumulation (FBA) et de bioconcentration, comme l'illustre le tableau 5b. Les valeurs de bioaccumulation d'Arnot et Gobas, obtenues par modélisation cinétique, ne prennent pas en compte le potentiel de transformation métabolique associé à la substance. Selon le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000), une substance est bioaccumulable si ses facteurs de bioaccumulation et de bioconcentration sont supérieurs ou égaux à 5000. Toutefois, le calcul des facteurs de bioaccumulation est la mesure préconisée pour évaluer le potentiel de bioaccumulation des substances. En effet, le facteur de bioconcentration ne prend pas en compte de manière adéquate le potentiel de bioaccumulation des substances par l'alimentation, lequel est un facteur majeur pour les substances dont le log Koe est supérieur à ~4,0 (Arnot et Gobas, 2003).
Tableau 5b. Prévisions des FBA et des FBC chez les poissons pour le 2–nitrotoluène
Organisme d'essai | Paramètre | Valeur en poids humide (L/kg) | Référence |
---|---|---|---|
Poisson | FBA | 13,3 | Arnot et Gobas, 2003 (niveau trophique intermédiaire du FBA) |
Poisson | FBC | 11,1 | Arnot et Gobas, 2003 (niveau trophique intermédiaire du FBC) |
Poisson | FBC | 81,7 | OASIS Forecast, 2005 |
Poisson | FBC | 15,3 | BCFWIN, 2000 |
Les valeurs de bioaccumulation modélisées n'ont pas à tenir compte du potentiel de transformation métabolique des substances dont le log Koe est inférieur à 4,5, étant donné que l'absorption se fait principalement par les branchies et que le métabolisme par l'intestin est, par conséquent, insignifiant. Selon les études, le log Koe du 2–nitrotoluène est de 2,3. Ainsi, bien que le métabolisme n'ait pas été pris en compte pour le 2-nitrotoluène, cela n'aurait pas beaucoup d'incidence sur la conclusion relative à la bioaccumulation.
D'après les données empiriques disponibles, le potentiel de bioaccumulation du 2–nitrotoluène devrait être faible. Le modèle modifié du FBA de Gobas pour le niveau trophique intermédiaire chez les poissons a estimé le FBA à 13,3 L/kg, ce qui indique que le 2–nitrotoluène ne présente aucun potentiel de bioconcentration ou de bioamplification dans les tissus des poissons et dans les réseaux trophiques. Les résultats des calculs du modèle des FBC fournissent une preuve additionnelle qui appuie le faible potentiel de bioconcentration de cette substance.
D'après les valeurs empiriques et celles obtenues par modélisation cinétique, le 2–nitrotoluène ne satisfait pas au critère de bioaccumulation (FBA ou FBC ≥ 5 000) énoncé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).
La démarche suivie dans cette évaluation consistait à examiner les renseignements scientifiques disponibles et à tirer des conclusions en appliquant la méthode du poids de la preuve et en tenant compte du principe de prudence requis par la LCPE (1999). Les éléments de preuve pris en compte comprenaient les résultats d'un calcul du quotient de risque prudent ainsi que des renseignements sur la persistance, la bioaccumulation, la toxicité, les sources et le devenir de la substance dans l'environnement.
Tel qu'il a été indiqué précédemment, le 2–nitrotoluène pourrait persister dans l'eau, le sol et les sédiments, mais il ne répond pas aux critères de bioaccumulation énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000). Le faible volume d'importation de cette substance au Canada et les renseignements relatifs à ses utilisations montrent que la possibilité de rejet dans l'environnement canadien est peu élevée. Cependant, une fois dans l'environnement, le 2–nitrotoluène se retrouverait principalement dans l'eau et dans l'air.
Les données expérimentales et modélisées, relatives aux effets sur l'environnement, sont présentées dans les tableaux 6a et 6b, respectivement. Les données sur la toxicité montrent que le 2–nitrotoluène représente généralement un danger modéré pour les organismes aquatiques.
Tableau 6a. Données empiriques sur la toxicité du 2–nitrotoluène pour les organismes aquatiques
Organisme d'essai | Type d'essai | Paramètre | Valeur (mg/L) | Référence |
---|---|---|---|---|
Abréviations : CE50 (concentration efficace moyenne), concentration d'une substance qu'on estime susceptible de causer un effet sublétal toxique chez 50 % des organismes d'essai; CI50 (concentration d'inhibition de la croissance), concentration d'une substance qu'on estime susceptible d'inhiber la croissance de 50 % des cellules d'essai; CL50 (concentration létale médiane), concentration d'une substance qu'on estime létale pour 50 %des organismes d'essai; CMEO (concentration minimale avec effet observé), concentration la plus faible d'une substance causant des effets statistiquement significatifs par rapport au groupe témoin dans un essai de toxicité; CSEO (concentration sans effet observé), concentration la plus élevée ne causant pas d'effet statistiquement significatif par rapport aux témoins dans un essai de toxicité. | ||||
Guppy (Poecilia reticulata) | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 30,1 | Ramos et al., 1998 |
Toxicité aiguë (24 h) | CL50 | 29 | Canton et al., 1985 | |
Toxicité chronique (14 jours) | CL50 | 32,9 | Deneer et al., 1987 | |
Tête-de-boule (Pimephales promelas) | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 37,1 | Bailey et Spanggord, 1983; Liu et al., 1983 |
Medaka (Oryzias latipes) | Toxicité aiguë (48-96 h) |
CL50 | 7,0 | Canton et al., 1985 |
Toxicité aiguë (48 h) | CL50 | 86 | Yoshioka et al., 1986 | |
Toxicité chronique (28 jours) | CL50 | 9,4 | Canton et al., 1985 | |
Toxicité chronique (28 jours) | CSEO (mortalité et comportement) | 1,9 | ||
Daphnia magna | Toxicité aiguë (48 h) | CL50 | 5,4 | Canton et al., 1985 |
Toxicité aiguë (24 h) | CE50 | 16 | Bringmann et Kühn, 1977 | |
Toxicité semi-chronique (durée de l'étude non précisée) | CSEO | 0,5 | Canton et al., 1985 | |
Toxicité chronique (21 jours) | CMEO (taille et croissance) | 9,9 | Deneer et al., 1989 | |
Toxicité aiguë (48 h) | CE50 | 10,9 | ||
Toxicité aiguë (24 h) | CE50 | 13,2 | Ramos et al., 1998 | |
Toxicité aiguë (48 h) | CE50 | 12,3 | Ramos et al., 1998 | |
Algues (Chlorella pyrenoidosa) | Toxicité aiguë (96 h) | CE50 | 47,5 | Deneer et al., 1987 |
Toxicité aiguë (72 h) | CE50 | 22 | Ramos et al., 1999 | |
Toxicité chronique (72 h) | CSEO | 4,4 | Ramos et al., 1999 | |
Toxicité chronique (72 h) | LOEC | 8,7 | ||
Algues (Chlorella pyrenoidosa) | Toxicité aiguë (96 h) | CE50 | 47,5 | Deneer et al., 1987 |
Toxicité aiguë (72 h) | CE50 | 22 | Ramos et al., 1999 | |
Toxicité aiguë (72 h) | CSEO | 4,4 | Ramos et al., 1999 | |
Microorganismes | Toxicité aiguë (24 h) | CE50 (inhibition de la multiplication cellulaire) | 100 | Bringmann et Kühn, 1977 |
Microorganisme (Tetrahymena pyriformis) | Toxicité aiguë (40 h) | CI50 | 1,82 | Schultz, 1999 |
Tableau 6b. Données modélisées sur la toxicité du 2–nitrotoluène pour les organismes aquatiques
Organisme d'essai | Type d'essai | Paramètre | Valeur (mg/L) | Référence |
---|---|---|---|---|
Abréviations : CE50 (concentration efficace moyenne), concentration d'une substance qu'on estime susceptible de causer un effet sublétal toxique chez 50 % des organismes d'essai; CI50 (concentration d'inhibition de la croissance), concentration d'une substance qu'on estime susceptible d'inhiber la croissance de 50 % des cellules d'essai; CL50 (concentration létale médiane), concentration d'une substance qu'on estime létale pour 50 %des organismes d'essai. | ||||
Poisson | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 6,6 | TOPKAT, 2004 |
51,2 | ECOSAR, 2004 | |||
18,8 | AIES, 2003-2005 | |||
53,3 | ASTER, 1999 | |||
Poisson | Toxicité chronique (14 jours) | CL50 | 52,04 | ECOSAR, 2004 |
Mysis effilée | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 39,5 | ECOSAR, 2004 |
Daphnie | Toxicité aiguë (48 h) | CE50 | 30,4 | ECOSAR, 2004 |
27,3 | TOPKAT, 2004 | |||
Daphnie | Toxicité chronique (16 jours) | CE50 | 3,7 | ECOSAR, 2004 |
Algues | Toxicité aiguë (96 h) | CE50 | 17 | ECOSAR, 2004 |
Microorganismes | Toxicité aiguë | CI50 | 1,95-3,45 | Castillo-Garit et al., 2008 |
Microorganismes | Toxicité aiguë (15 min) | CE50 | 6,16-10,0 | Duchowicz et al., 2008 |
On n'a trouvé aucune étude acceptable concernant les effets du 2-nitrotoluène sur l'environnement dans d'autres milieux que l'eau et les sédiments.
Aucune donnée sur les concentrations de cette substance dans l'eau au Canada n'a été retracée; par conséquent, une approche de modélisation a permis d'estimer les concentrations dans l'environnement.
Étant donné que le 2–nitrotoluène est utilisé dans un cadre industriel et qu'on prévoit des rejets de cette substance dans l'eau, le pire des scénarios de rejets industriels est utilisé pour estimer la concentration de la substance dans l'eau à l'aide de l'outil d'exposition générique industriel - milieu aquatique (Industrial Generic Exposure Tool - Aquatic, ou IGETA) d'Environnement Canada (2009b). Le scénario est prudent, c'est-à-dire qu'il suppose que la quantité totale de la substance employée dans l'industrie canadienne n'est utilisée que par une seule installation industrielle sur un petit site hypothétique. Il suppose également que les pertes dans les égouts sont élevées et qu'elles représentent 5 % de la quantité totale provenant du nettoyage de contenants de produits chimiques et d'équipement de traitement. Le scénario présume en outre que les rejets se produisent 250 jours par an, habituellement pour les petites et moyennes installations, et qu'ils sont acheminés vers une usine de traitement des eaux usées avec un taux d'élimination de zéro pour la substance. Lorsque les eaux réceptrices sur un site aussi petit sont mélangées à l'effluent de l'usine de traitement, le flux réel ou équivalent est généralement de 0,4 m3/seconde. D'après les hypothèses susmentionnées, l'utilisation industrielle d'une quantité totale de 1 000 kg/an de la substance donne une concentration aquatique de 0,006 mg/L (Environnement Canada, 2009b). Des renseignements détaillés concernant les données utilisées pour estimer cette concentration et les résultats obtenus par le modèle sont proposés dans le rapport d'Environnement Canada (2009b).
Une valeur prudente de la concentration estimée sans effet (CESE) a également été déterminée à partir de la valeur de toxicité la plus basse relevée parmi les mesures présentées dans le tableau 6a pour les poissons, les invertébrés, les algues et les microorganismes : une CL50 de 40 heures pour le microorganisme (Tetrahymena pyriformis) de 1,82 mg/L. Cette valeur a été définie comme valeur de toxicité critique, puis divisée par un facteur d'évaluation de 100 (pour tenir compte de certaines incertitudes liées à l'extrapolation de la toxicité aiguë à la toxicité chronique et de l'extrapolation de la valeur de la CE50 constatée en laboratoire à une valeur sans effet sur le terrain.) On a ainsi obtenu une CESE de 0,054 mg/L, valeur au moins dix fois moins élevée que les valeurs empiriques relatives aux effets chroniques.
Le quotient de risque prudent (CEE/CESE) de 0,11 (0,006/0,054) qui en résulte indique qu'il est peu probable que les expositions soient suffisamment élevées pour être nocives aux organismes aquatiques. Étant donné que la majorité des rejets de cette substance seraient émis dans l'eau et que les résultats de la modélisation de la fugacité montrent que la majeure partie de la substance rejetée dans l'eau restera dans ce milieu, il est peu probable que des organismes d'autres sites ou d'autres milieux que l'eau y soient exposés.
Il est donc peu probable que le 2–nitrotoluène ait des effets écologiques nocifs au Canada.
Incertitudes dans l'évaluation des risques pour l'environnement
Il importe de souligner que la conclusion relative au quotient de risque a été formulée malgré les hypothèses prudentes élaborées en réponse aux incertitudes découlant de la présente évaluation. Un doute important est lié au manque de données empiriques sur les concentrations environnementales au Canada, lequel a été traité en prédisant des concentrations raisonnables pour la pire éventualité dans l'eau à l'aide d'un modèle d'exposition industrielle.
Il existe des incertitudes liées à l'utilisation des modèles RQSA pour estimer la persistance et la bioaccumulation. Aussi, bien que l'incertitude des prévisions soit atténuée par la structure relativement simple du 2–nitrotoluène, ces problèmes de précision ont conduit à se fonder sur les données empiriques disponibles pour tirer les conclusions relatives au potentiel de persistance et de bioaccumulation.
L'interprétation des données empiriques sur la dégradation dans l'eau n'a pas été simple. Le danger que représentent les produits de la dégradation par photolyse étant probablement semblable à celui du 2–nitrotoluène lui-même et étant donné la nécessité d'une période prolongée d'acclimatation avant qu'une biodégradation importante n'ait lieu, on a conclu que le 2–nitrotoluène était une substance persistante aussi bien dans l'eau que dans le sol et les sédiments.
Par ailleurs, en ce qui concerne l'écotoxicité, le comportement de répartition prévu du 2–nitrotoluène montre que les données disponibles sur les effets ne permettent pas d'évaluer comme il se doit l'importance du sol et des sédiments comme milieu d'exposition.
Évaluation de l'exposition
Milieux naturels et nourriture
Les expositions potentielles au Canada devraient se limiter aux applications industrielles (Environnement Canada, 2009a). Les publications scientifiques ne comportent aucune donnée empirique sur les concentrations de 2–nitrotoluène relevées dans les milieux naturels (c'est-à-dire l'air, l'eau, le sol et les sédiments) au Canada. En réponse à l'enquête réalisée en vertu de l'article 71, une entreprise a indiqué qu'aucun rejet de 2–nitrotoluène émanant de son installation n'avait été détecté dans l'air (Environnement Canada, 2009a). Elle a également précisé qu'aucun rejet n'avait été observé dans l'eau ou le sol (Environnement Canada, 2009a).
À l'étranger, le 2–nitrotoluène a principalement été détecté aux alentours des usines de fabrication de produits chimiques dans lesquelles il est utilisé ou fabriqué. Par le passé, il a été détecté dans l'air ambiant (Pellizzari, 1978; ministère de l'Environnement du Japon, 2004), l'eau potable (Zoeteman, 1980), les eaux de surface (Meijers et van Der Leer, 1976; Zoeteman et al., 1980; Van De Meent et al., 1986; Feltes et al., 1990; Mussmann et al., 1994; Götz et al., 1998; ministère de l'Environnement du Japon, 2004), l'eau souterraine (Duguet et al., 1988; Mussmann et al., 1994; Hilmi et al., 1999; Best et al., 2001), le sol (Hilmi et al., 1999), les sédiments (ministère de l'Environnement du Japon, 2004) et les eaux industrielles (Howard et al., 1976; Spanggord et al., 1982a; Swaminathan et al., 1987; Kozawa et al., 1992; Mussmann et al., 1994; OECD, 1994; Stangroom et al., 1998). Les données de surveillance révèlent que l'ensemble de la population peut être exposée au 2–nitrotoluène par inhalation de l'air ambiant ou ingestion de l'eau potable à proximité des sites de production (HSDB, 2009).
Toutefois, la pertinence de ces études de suivi est limitée, car elles sont anciennes, ont été effectuées ailleurs qu'au Canada et concernent principalement des sources ponctuelles. On a donc utilisé ChemCAN, un modèle d'exposition environnementale adapté au Canada, pour prédire les concentrations de 2–nitrotoluène dans les milieux naturels en fonction de la quantité de substance utilisée au pays (ChemCAN, 2003). Il s'est avéré que l'absorption provenant de l'air, de l'eau potable et du sol était négligeable. En outre, l'utilisation du 2–nitrotoluène au Canada et en Europe a diminué ces dernières années (Environnement Canada, 1988, 2009a; EURAR, 2008).
Aucune donnée n'a été relevée au Canada ou ailleurs sur la présence de 2–nitrotoluène dans les aliments et les boissons. Cette substance n'est probablement pas présente dans ces produits. Le 2–nitrotoluène n'a pas non plus été détecté dans la composition des matériaux d'emballage alimentaire (courriel de la Direction des aliments de Santé Canada adressé à la Division des substances existantes de Santé Canada en 2009; source non citée).
Au Canada, le 2–nitrotoluène est principalement utilisé dans l'industrie de la fabrication des explosifs. Étant donné les utilisations relevées et l'absence de données de surveillance pertinentes, aucune estimation de l'absorption dans les milieux naturels n'a été calculée, mais on pense que celle-ci est négligeable.
On accorde une confiance modérée à élevée à la caractérisation de l'exposition dans les milieux naturels. Il existe une incertitude en raison du peu de données disponibles sur les concentrations de 2–nitrotoluène dans les milieux naturels canadiens, mais, au regard des volumes utilisés et des utilisations constatées, l'exposition au 2–nitrotoluène dans les milieux naturels et par l'alimentation est improbable.
Exposition par l'intermédiaire des produits de consommation
Il est improbable que l'utilisation de produits de consommation soit une source d'exposition au 2–nitrotoluène. Aucune déclaration soumise en vertu de l'article 71 de la LCPE (1999) ne révèle la présence de 2–nitrotoluène dans les produits de consommation au Canada (Environnement Canada, 2009a). Cette substance n'a pas non plus été détectée dans les produits de consommation en Europe et, par conséquent, on estime que les consommateurs n'y sont pas exposés (EURAR, 2008). Une seule source conclut à la présence non intentionnelle de 2–nitrotoluène dans le matériel d'artiste, le mastic, l'émaillage, les produits de préservation du bois et les nettoyants pour pinceaux, en tant que résidu de fabrication (SRD, 2004). Toutefois, aucune autre étude n'est venue confirmer cette constatation.
Comme il est peu probable que le 2–nitrotoluène soit présent dans les produits de consommation, l'exposition par l'intermédiaire de ces produits n'a pas été définie, et on estime que les produits de consommation ne représentent pas une source d'exposition de l'ensemble de la population canadienne.
Évaluation des effets sur la santé
L'annexe 1 présente un aperçu de la base de données toxicologiques pour le 2–nitrotoluène.
Se fondant sur les études réalisées sur des animaux de laboratoire, la Commission européenne a défini le 2–nitrotoluène comme substance cancérogène de catégorie 2 (« Peut provoquer le cancer ») (ESIS, 2008; EURAR, 2008). Puis, en vertu de sa nouvelle réglementation sur la classification, l'étiquetage et l'emballage (Règlement [CE] no 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil, dit règlement CLP, Commission européenne, 2009), elle a classé le 2–nitrotoluène parmi les substances cancérogènes de catégorie 1B (« Peut provoquer le cancer »). Ces classifications établies par la Commission européenne (ESIS, 2008; Commission européenne, 2009) sont fondées sur des essais biologiques de cancérogénicité, publiés par le National Toxicology Program (NTP, 2002). Le comité d'experts qui a rédigé le rapport sur les substances cancérogènes (Report on Carcinogens) s'est fondé sur ces mêmes essais biologiques pour classer le 2–nitrotoluène parmi les substances soupçonnées d'être cancérogènes pour l'homme (« reasonably anticipated to be a human carcinogen »)[NTP, 2007].Compte tenu des résultats des essais biologiques de cancérogénicité menés pendant deux ans, le NTP a conclu qu'il existait des preuves claires de la cancérogénicitédu 2–nitrotoluène chez les rats et les souris mâles et femelles (NTP, 2002, 2008). Avant que ces essais biologiques ne soient publiés par le NTP (2002), le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé les nitrotoluènes, dont le 2–nitrotoluène, dans le groupe 3 (« inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'homme »), considérant que les preuves de la cancérogénicité des nitrotoluènes pour l'être humain étaient insuffisantes, que les preuves de la cancérogénicité du 2–nitrotoluène pour les animaux de laboratoire étaient limitées et que les preuves de la cancérogénicité du 3–nitrotoluène et du 4–nitrotoluène pour les animaux de laboratoire étaient insuffisantes (CIRC, 1996). Les études sur le 2–nitrotoluène utilisées dans le cadre de la présente évaluation sont résumées ci-après et présentées de façon plus détaillée à l'annexe 1.
Les recherches ont révélé l'apparition de tumeurs dans les poumons, les tissus mésothéliaux, la peau (tissus sous-cutanés), les glandes mammaires, le foie, le gros intestin et le système circulatoire des rongeurs exposés au 2–nitrotoluène par voie orale (alimentation). Une étude de badigeonnage sur la peau des souris a également démontré que le 2–nitrotoluène était une substance faiblement initiatrice de tumeurs cutanées. On n'a trouvé aucun essai biologique de cancérogénicité par inhalation.
Le NTP a réalisé un essai biologique de cancérogénicité sur les rongeurs d'une durée deux ans (NTP, 2002), après que des études menées pendant 13 et 26 semaines (NTP, 1992, 1996) ont confirmé les effets cancérogènes du 2–nitrotoluène chez le rat (NTP, 2008). Dans l'étude de 13 semaines (NTP, 1992), on a administré du 2–nitrotoluène à des rats F344/N mâles et femelles par voie alimentaire (nourriture à volonté) à raison de 0, 625, 1 250, 2 500, 5 000 ou 10 000 mg/kg (soit 0, 56, 98, 178, 383 ou 696 mg/kg de poids corporel [kg p.c.] par jour pour les mâles et 0, 55, 102, 190, 382 ou 779 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) [EURAR, 2008; NTP, 2008]. Cette exposition n'a eu aucun effet sur la survie. On a constaté une incidence accrue de mésothéliomes et d'hyperplasie des cellules mésothéliales de la tunique vaginale des testicules chez les mâles des groupes auxquels on a administré 178 et 696 mg/kg p.c. par jour, respectivement. Étant donné que l'apparition de mésothéliomes n'avait auparavant jamais été relevée chez les rats des groupes exposés ou témoins au cours des essais biologiques subchroniques menés par le NTP, les chercheurs ont conclu que le 2–nitrotoluène était cancérogène pour les rats mâles (NTP, 2008). Dans l'étude suivante (NTP, 1996), on a introduit du 2–nitrotoluène dans l'alimentation des rats F344/N mâles, à raison de 0 ou de 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292–296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 ou 26 semaines (EURAR, 2008; NTP, 2008). Le groupe exposé pendant 13 semaines (une période d'exposition suivie d'une période de non-exposition) a, à l'issue de ces 13 semaines, reçu l'alimentation du groupe témoin jusqu'au moment de l'autopsie réalisée à la 26e semaine. L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. On n'a constaté aucune tumeur chez les rats après 13 semaines d'exposition. Cependant, après 26 semaines d'exposition, on a relevé une augmentation importante de l'incidence de mésothéliomes de la tunique vaginale des testicules et de l'épididyme chez les deux groupes exposés. L'étude a également révélé une incidence accrue de cholangiocarcinomes chez les rats des groupes exposés. En raison de l'incidence élevée de mésothéliomes et de l'apparition de cholangiocarcinomes chez les rats mâles après une exposition à court terme, les chercheurs ont conclu que ces études permettaient de confirmer la cancérogénicité du 2–nitrotoluène (NTP, 2008).
Dans le second essai biologique de cancérogénicité mené pendant deux ans (NTP, 2002), on a administré du 2–nitrotoluène aux rats F344/N mâles et femelles par voie alimentaire pendant 105 semaines, à raison de 0, 625, 1 250 ou 2 000 mg/kg (soit 0, 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 30, 60 ou 100 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) [EURAR, 2008; NTP, 2008]. Dans une étude menée en parallèle et comportant une période de non-exposition, on a administré du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à des groupes de rats mâles F344/N à raison de 0, 2 000 ou 5000 mg/kg (soit 0, 125 ou 315 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines, puis on les a nourris avec l'alimentation du groupe témoin pendant le reste des deux années qu'a duré l'essai. On a constaté un faible taux de survie chez les rats mâles exposés, tant dans l'étude comportant une période de non-exposition que dans la principale étude d'exposition chronique. Le taux de survie a également diminué chez les rats femelles exposés à la dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). On a relevé des profils tumoraux semblables dans les groupes de rats mâles exposés au cours de l'étude comportant une période de non-exposition et chez les rongeurs exposés de façon chronique. En effet, une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes, de lipomes sous-cutanés, de fibromes sous-cutanés, de dermatofibrosarcomes sous-cutanés et de fibromes ou fibrosarcomes sous-cutanés réunis a été observée dans tous les groupes de rats mâles exposés. L'incidence de fibroadénomes mammaires a également augmenté de façon significative chez les rats mâles, sauf dans le groupe exposé à la dose élevée dans le cadre de l'étude d'exposition chronique. On a en outre relevé une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires chez les rats exposés à la dose élevée, ainsi qu'une augmentation de l'incidence de carcinomes mixtes hépatocholangiocellulaires, d'adénomes alvéolaires et bronchiolaires et d'adénomes ou de carcinomes alvéolaires et bronchiolaires chez les rats exposés à la dose élevée dans le cadre de l'étude comportant une période de non-exposition. Chez les rats femelles, on a observé une augmentation significative de l'incidence de dermatofibromes et de dermatofibrosarcomes sous-cutanés dans les deux groupes exposés aux plus hautes doses. Les mêmes constations se sont imposées en ce qui concerne l'incidence de fibroadénomes et d'adénomes hépatocellulaires des glandes mammaires chez les femelles exposées à une forte dose. Au vu de l'incidence accrue de mésothéliomes (chez les mâles uniquement), de tumeurs hypodermiques, de fibroadénomes mammaires et de tumeurs hépatiques (chez les mâles uniquement), le NTP (2002) a conclu qu'il existait des preuves claires de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les rats mâles et femelles. Les chercheurs ont également jugé que l'augmentation de l'incidence de tumeurs pulmonaires chez les mâles et d'adénomes hépatocellulaires chez les femelles était liée à l'exposition (NTP, 2002, 2008).
On a administré du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à des souris B6C3F1 mâles et femelles pendant 105 semaines, à raison de 0, 1 250, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 165, 360 ou 700 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 150, 320 ou 710 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) [NTP 2002]. On a constaté un faible taux de survie chez les souris mâles exposées (EURAR, 2008; NTP, 2008), et le taux de survie a également diminué chez les souris femelles exposées à une dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). L'étude a révélé une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris mâles de l'ensemble des groupes exposés et de carcinomes du caecum chez les souris mâles des groupes exposés à une dose faible ou moyenne. On a également constaté une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris femelles exposées à une dose élevée. L'incidence de carcinomes hépatocellulaires était uniquement significative chez les souris femelles exposées à une dose élevée, mais on a mis en évidence une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires réunis à la fois dans le groupe exposé à une dose moyenne et dans le groupe exposé à une dose élevée. L'étude a également révélé une augmentation de l'incidence de carcinomes du caecum, attribuable à l'exposition, chez les souris femelles. Au vu de l'incidence accrue de carcinomes du caecum chez les souris mâles, de tumeurs hépatiques chez les femelles et d'hémangiosarcomes chez tous les rongeurs exposés, le NTP (2002) a conclu qu'il existait des preuves probantes de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les souris mâles et femelles (NTP, 2008).
Slaga et al. (1985) ont étudié le potentiel cancérogène du 2–nitrotoluène chez des souris SENCAR exposées par application cutanée. Dans une étude d'initiation-promotion, les animaux ont été exposés à une application unique de 24, 120 ou 240 mg (soit 1 200, 6 000 ou 12 000 mg/kg p.c.), suivie d'applications du promoteur 12–O–tétradécanoylphorbol–13–acétate (TPA) à raison de 4 µg par semaine pendant 30 semaines. Les chercheurs ont constaté une légère augmentation de l'incidence de papillomes et de carcinomes cutanés chez les souris du groupe exposé à la dose la plus élevée, mais ce résultat n'était pas significatif (DFG, 2002).
La génotoxicité du 2–nitrotoluène a été démontrée lors de multiples essais biologiques in vitro et in vivo. La Commission européenne a d'ailleurs classé cette substance parmi les agents mutagènes de catégorie 2 (« peut causer des altérations génétiques héréditaires ») [ESIS, 2008; EURAR ,2008]. En vertu du règlement CLP, le 2–nitrotoluène a été reclassé parmi les agents mutagènes de catégorie 1B (« peut causer des altérations génétiques héréditaires ») [Commission européenne, 2009]. À la suite de l'examen des études disponibles sur la génotoxicité, la Commission européenne a conclu que le 2–nitrotoluène avait une action mutagène sur les cellules somatiques et qu'il était susceptible d'induire des mutations dans les cellules germinales (EURAR, 2008).
Des études ont révélé que le 2–nitrotoluène avait une action clastogène in vitro à la fois sur les lignées cellulaires humaines et mammifères (Ishidate et al., 1988; Huang et al., 1996; Matsushima et al., 1999). On a également constaté que cette substance était responsable d'altérations et de réparations de l'acide désoxyribonucléique (ADN) sur les lignées cellulaires mammifères (Parton et al., 1995; Lee et al., 2007). Par ailleurs, une étude a mis en évidence le fait que le 2–nitrotoluène avait induit un échange de chromatides sœurs dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Galloway et al., 1987). Toutefois, divers essais sur la mutagénicité du 2–nitrotoluène ont donné des résultats invariablement négatifs pour les procaryotes (Chiu et al., 1978; Miyata et al., 1981; Tokiwa et al., 1981; Spanggord et al., 1982b; Haworth et al., 1983; Suzuki et al., 1983; Shimizu et Yano, 1986; Lee et al., 2007). Dans les études in vivo, le 2–nitrotoluène s'est avéré non clastogène chez les rongeurs (NTP, 2002), mais il a induit des anomalies chromosomiques dans les ovaires du moustique Culex fatigans (Sharma et al., 1989). Dans le cadre de cette dernière étude, le 2–nitrotoluène n'a pas induit de mutation létale dominante chez le Culex fatigans (Sharma et al., 1989). Cependant, d'autres chercheurs ont constaté que l'exposition au 2–nitrotoluène avait induit une synthèse d'ADN non programmée et une réparation d'ADN dans des cellules hépatiques de rat (Butterworth et al., 1982; Doolittle et al., 1983; NTP, 1992). On a aussi relevé la formation d'adduits à l'ADN dans des cellules hépatiques et sanguines de rat, induite par le 2–nitrotoluène (Jones et al., 2003). Une autre étude a également fait état de la fixation par liaison covalente du 2–nitrotoluène à l'ADN de cellules hépatiques (Rickert et al., 1984). En ce qui concerne l'être humain, on a observé des effets clastogènes chez les ouvriers exposés aux nitrotoluènes dans le cadre de leur travail (Sabbioni et al., 2006). En outre, on a constaté des mutations des proto-oncogènes K-ras et β-caténine et du gène suppresseur de tumeur p53 dans les hémangiosarcomes et les carcinomes du côlon, induits chez des souris par exposition au 2–nitrotoluène (NTP, 2008). On estime que ces mutations géniques ont été induites par les intermédiaires mutagènes du 2–nitrotoluène in vivo et qu'elles sont liées à des changements des taux de protéines concernés, propices à la formation et au développement de tumeurs (Hong et al., 2003; Sills et al., 2004). Des chercheurs ont avancé que la génotoxicité du 2–nitrotoluène in vivo s'exprimait par l'intermédiaire de ses métabolites actifs, hypothèse qui a permis d'expliquer l'absence d'action mutagène de la substance dans des essais de mutagénicité sur des bactéries (EURAR, 2008; NTP, 2008).
Il existe peu de données sur la cancérogénicité potentielle du 2–nitrotoluène chez l'être humain. Aucune étude épidémiologique sur le sujet n'a été relevée dans la littérature scientifique, mais des études portant sur la coexposition d'ouvriers au 2–nitrotoluène et à d'autres produits chimiques sont décrites à l'annexe 1.
Le mode d'action du 2–nitrotoluène en ce qui concerne l'induction des différents types de tumeurs n'a pas encore été totalement élucidé. Cependant, le NTP (2008) a conclu que les mutations des gènes p53, β-caténine et K-ras, constatées dans les hémangiosarcomes et les carcinomes du côlon chez des souris exposées au 2–nitrotoluène, découlent des effets génotoxiques de cette substance. D'après les données disponibles, les tumeurs observées chez les animaux de laboratoire résultent d'une interaction directe avec le matériel génétique.
Chez les animaux de laboratoire, l'exposition au 2-nitrotoluène a aussi été associée à d'autres effets que le cancer, notamment des effets sur le développement, le système reproducteur, les poumons, le foie, la rate, la moelle osseuse et le système hématopoïétique.
On a constaté des effets néfastes sur les poumons, le foie, la rate, la moelle osseuse et le système hématopoïétique de rongeurs, découlant de l'exposition chronique, subchronique et à court terme au 2–nitrotoluène par voie orale. Dans le cadre des expositions chroniques, la plus faible dose minimale avec effet observé (DMEO) était de 25 mg/kg p.c. par jour. À cette dose, les chercheurs ont observé une incidence accrue de lésions non néoplasiques dans le foie, la moelle osseuse, la rate et les poumons des rats mâles et femelles exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire pendant 105 semaines (NTP, 2002). Ils ont également rapporté une augmentation de l'incidence des lésions non néoplasiques dans les glandes mammaires et le ganglion lymphatique mandibulaire des rats femelles soumis aux mêmes conditions d'expositions ou exposés à des doses plus élevées (NTP, 2002). Dans le cadre des expositions subchroniques, la plus faible DMEO était de 89 mg/kg p.c. par jour. À cette dose, on a relevé des lésions non néoplasiques dans les reins et la rate des rats mâles exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire pendant 13 semaines (NTP, 1992). D'autres études sur des animaux exposés à des doses plus élevées ont mis en évidence une modification des paramètres hématopoïétiques, une diminution du gain pondéral et une dégénérescence de l'épithélium olfactif (Kovalenko, 1973; Ciss 1978; Ciss et al., 1980a; Ton et al., 1995; NTP, 1996). Dans le cadre des expositions à court terme, la plus faible DMEO était de 90 mg/kg p.c. par jour. À cette dose, on a relevé des lésions non néoplasiques dans le système hématopoïétique et la rate des rats mâles exposés au 2–nitrotoluène par voie intragastrique pendant 28 jours (Kaneko et al., 1993). Chez les animaux exposés à des doses plus élevées, les études ont révélé une diminution du gain pondéral, des lésions non néoplasiques dans le foie et d'autres effets hématologiques (Kovalenko, 1973; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a; Lysy et al., 1988; NTP, 1992).
Des études ont démontré les effets du 2–nitrotoluène sur la reproduction des souris et des rats exposés par voie orale. La plus faible DMEO, qui était de 25 mg/kg p.c. par jour, a été associée à l'atrophie de l'épithélium germinal et à l'hyperplasie des cellules interstitielles des testicules chez des rats mâles exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire pendant 105 semaines (NTP, 2002). Chez les rats exposés à des doses plus importantes, on a observé une dégénérescence des testicules, accompagnée d'une diminution du nombre de spermatozoïdes et de leur motilité chez les mâles, ainsi qu'un allongement du cycle menstruel chez les femelles (NTP, 1992, 1996; Huntingdon Research Centre, 1994). Les études ont aussi mis en évidence des effets sur le développement des rats à la suite d'une exposition par voie orale. Pour une DMEO de 50 mg/kg p.c. par jour, on a observé un retard de croissance des ratons, en lien avec la dose administrée, après l'exposition des mères au 2–nitrotoluène pendant 41 jours (Huntingdon Research Centre, 1994). Aucun autre effet sur le développement n'a été relevé dans la littérature scientifique.
Le niveau de confiance à l'égard des données toxicologiques sur les animaux de laboratoire est jugé modéré à élevé, car on dispose de données sur la toxicité aiguë, les doses répétées, la toxicité pour la reproduction et le développement, la cancérogénicité et la génotoxicité. Toutefois, les détails fournis dans certaines des études à doses répétées sont limités et, bien qu'on ait constaté une mortalité importante dans le cadre du principal essai biologique de cancérogénicité, les résultats concordaient avec le développement de tumeurs. Les données sur les effets cancérogènes et non cancérogènes liés à l'inhalation ou à l'exposition cutanée sont elles aussi très limitées. En outre, on n'a relevé aucune étude épidémiologique portant précisément sur le 2–nitrotoluène.
Caractérisation du risque pour la santé humaine
Comme le 2-nitrotoluène a été classé par d'autres organismes nationaux et internationaux en fonction de sa cancérogénicité (p. ex. la Commission européenne et le NTP), la présente évaluation préalable a porté principalement sur cette caractéristique. On a constaté une incidence accrue de tumeurs dans divers types de tissus, tels le mésothélium, la peau, les glandes mammaires, le foie ou les poumons, chez des rats exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire. Des tumeurs ont également été observées dans le système circulatoire, le gros intestin et le foie de souris exposées au 2-nitrotoluène par voie alimentaire. Par ailleurs, une étude de badigeonnage sur la peau des souris a démontré que le 2–nitrotoluène était une substance faiblement initiatrice des tumeurs cutanées. Divers essais in vivo et in vitro ont révélé que cette substance était génotoxique; elle s'est en effet avérée clastogène pour les lymphocytes circulants humains et a entraîné la formation d'adduits à l'ADN chez les rongeurs exposés. Bien que le mode d'induction des tumeurs n'ait pas été complètement élucidé, on peut présumer, en se fondant sur la génotoxicité du 2–nitrotoluène, que les tumeurs observées chez les animaux de laboratoire résultent d'une interaction directe avec le matériel génétique.
L'exposition au 2–nitrotoluène a également été associée à divers effets non cancérogènes chez les animaux de laboratoire. On a ainsi observé des lésions non néoplasiques dans plusieurs types de tissus chez des rats exposés de façon chronique à des doses relativement faibles de 2–nitrotoluène. La dose la plus faible testée dans le cadre de ces études était de 25 mg/kg p.c. par jour. À cette dose et dans des conditions d'exposition identiques, on a relevé des effets sur la reproduction, comme l'atrophie de l'épithélium germinal et l'hyperplasie des cellules interstitielles des testicules chez des rats mâles. Les effets non cancérogènes les plus aigus ont été constatés à une dose de 25 mg/kg p.c. par jour. Les marges d'exposition n'ont pas été calculées dans cette évaluation pour les effets autres que le cancer puisque ces effets sont survenus à des doses qui ont provoqué l'apparition de tumeurs et parce que les renseignements disponibles indiquent que l'exposition de l'ensemble de la population canadienne au 2-nitrotoluène par l'entremise des milieux naturels ou des produits de consommation devrait être négligeable.
Incertitudes de l'évaluation des risques pour la santé humaine
La présente ébauche d'évaluation préalable du 2–nitrotoluène ne prend pas en compte les écarts de la vulnérabilité à la substance pouvant exister entre les humains et les espèces de laboratoire, mais il est utile de noter qu'il existe des voies métaboliques similaires chez les humains et les animaux de laboratoire. Par ailleurs, les études sur la cancérogénicité par voie orale sont limitées, car aucun essai biologique de cancérogénicité n'a exposé les animaux au 2–nitrotoluène par inhalation, alors qu'il s'agit pourtant de la voie d'exposition la plus probable pour l'être humain.
Il existe une certaine incertitude à l'égard de l'estimation des niveaux d'exposition environnementale, car on ne dispose pas de données de surveillance canadiennes. Cependant, au regard des volumes et des utilisations répertoriés, l'exposition environnementale de l'ensemble de la population canadienne est improbable. Cette hypothèse est appuyée par une modélisation environnementale prudente.
D'après les renseignements contenus dans le présent rapport d'évaluation préalable, il est conclu que le 2-nitrotoluène ne pénètre pas dans l'environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions qui ont ou peuvent avoir un effet nocif immédiat ou à long terme sur l'environnement ou sa diversité biologique, ou qui constituent ou peuvent constituer un danger pour l'environnement essentiel pour la vie.
Compte tenu de la cancérogénicité du 2-nitrotoluène, pour lequel il pourrait exister une probabilité d'effets nocifs quel que soit le niveau d'exposition, il est conclu que le 2-nitrotoluène est considéré comme une substance pouvant pénétrer dans l'environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions qui constituent ou peuvent constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.
Par conséquent, il est conclu que le 2-nitrotoluène satisfait à au moins un des critères établis dans l’article 64 de la LCPE 1999. De plus, le 2-nitrotoluène répond aux critères de persistance, mais ne répond pas aux critères relatifs au potentiel de bioaccumulation énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).
Cette substance s’inscrira dans la mise à jour de l’inventaire de la Liste intérieure. De plus, des activités de recherche et de surveillance viendront, s'il y a lieu, appuyer la vérification des hypothèses formulées au cours de l'évaluation préalable et, le cas échéant, l'efficacité des possibles mesures de contrôle définies à l'étape de la gestion des risques.
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Paramètre | Doses ou concentrations minimales avec effet1/Résultats |
---|---|
1 CL50, concentration létale médiane; DL50, dose létale médiane; CMEO, concentration minimale avec effet observé; DMEO, dose minimale avec effet observé; DSEO, dose sans effet observé. | |
Essais sur des animaux de laboratoire et in vitro | |
Toxicité aiguë | DL50 minimale par voie orale = 110 mg/kg p.c. chez des chattes (Hollander et Weigand, 1975d). [études supplémentaires : Back et al., 1972; Hollander et Weigand, 1975c; Vasilenko et Kovalenko, 1976; Vernot et al., 1977; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a] DL50 minimale par inhalation = 1086 mg/m3 (1,086 mg/L) chez des rats SPF Winstar mâles (Hollander et Weigand, 1975a) [études supplémentaires : Brown et Reinhardt, 1972; Kinkead et al., 1977] DL50 minimale par voie cutanée = 200 mg/kg p.c. chez des lapins albinos mâles (McDonnell et Reinhardt, 1972). [études supplémentaires : Hollander et Weigand, 1975b; Kinkead et al., 1977] Autres effets : L'EURAR (2008) conclut à l'absence de toxicité du 2–nitrotoluène pour la peau, les yeux et les voies respiratoires. Il fait également état de l'absence de corrosivité de cette substance pour la peau, les yeux et les voies respiratoires. Aucune donnée n'a été recensée sur la sensibilisation de la peau et des voies respiratoires par le 2–nitrotoluène. |
Dose toxique à court terme pour l'exposition répétée | DMEO minimale par voie orale = 90 mg/kg p.c. par jour. Des lésions du système hématopoïétique et de la rate ont été observées chez des rats Wistar (6 rats de chaque sexe par groupe) exposés à du 2–nitrotoluène (0, 3, 6, 18, 90 ou 450 mg/kg p.c. par jour, pendant 28 jours par voie intragastrique) incorporé à de l'huile de maïs (Kaneko et al., 1993). [études supplémentaires : Kovalenko, 1973; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a; Lysy et al., 1988; NTP, 1992] Aucune étude de toxicité à court terme par inhalation ou par voie cutanée n'a été recensée. |
Toxicité subchronique | DMEO minimale par voie orale = 89 mg/kg p.c. par jour. Des lésions des reins et de la rate ont été observées chez des rats F344/N mâles après l'exposition de mâles et de femelles (10 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) au 2–nitrotoluène par voie alimentaire (0, 45, 89, 179, 353 ou 694 mg/kg p.c. par jour pour les mâles; 0, 44, 87, 178, 340 ou 675 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 13 semaines à la suite d'une période d'acclimatation de 13 à 15 jours (NTP, 1992). [études supplémentaires : Kovalenko, 1973; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a; Ton et al., 1995; NTP, 1996] Aucune étude de toxicité subchronique par inhalation ou par voie cutanée n'a été recensée. |
Toxicité chronique et cancérogénicité | Paramètres non néoplasiques : DMEO minimale par voie orale = 25 mg/kg p.c. par jour. Une incidence accrue de lésions non néoplasiques du foie (foyers éosinophiles, foyers à cellules mixtes, infiltration cellulaire à cellules mixtes), de la moelle osseuse (hyperplasie), de la rate (prolifération de cellules hématopoïétiques) et des poumons (hyperplasie de l'épithélium alvéolaire) a été observée chez des rats F344/N mâles et femelles (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 à 7 semaines) exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire à raison de 0, 625, 1 250 ou 2 000 mg/kg (soit 0, 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 30, 60 ou 100 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 à 14 jours (NTP, 2002). Une atrophie de l'épithélium germinal et une hyperplasie des cellules interstitielles des testicules ont également été constatées chez les mâles exposés (NTP, 2002). Aucun autre paramètre non néoplasique n'a été relevé dans les études de toxicité chronique et de cancérogénicité disponibles. Paramètres néoplasiques : Des rats F344/N (10 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) se sont vus administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire (nourriture à volonté) à raison de 0, 625, 1 250, 2 500, 5 000 ou 10 000 mg/kg (soit 0, 56, 98, 178, 383 ou 696 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 55, 102, 190, 382 ou 779 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 13 semaines après une période d'acclimatation de 10 à 15 jours (NTP, 1992, 2008; EURAR, 2008). L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Une incidence accrue de mésothéliomes et d'hyperplasie des cellules mésothéliales de la tunique vaginale des testicules a été observée chez les mâles des groupes auxquels on a administré 178 mg/kg p.c. par jour (3 individus sur 10) et 696 mg/kg p.c. par jour (2 individus sur 10), respectivement. Étant donné que l'apparition de mésothéliomes n'avait auparavant jamais été relevée chez les rats des groupes exposés ou témoins au cours des essais biologiques menés sur une durée de 13 semaines par le NTP, les chercheurs ont conclu que le 2–nitrotoluène était cancérogène pour les rats mâles (NTP, 2008). Des rats F344/N mâles (10 à 20 individus par groupe, âgés de 45 jours) se sont vus administrés du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0 ou de 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292–296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 ou 26 semaines après une période d'acclimatation de 9 jours (NTP, 1996, 2008; EURAR, 2008). Le groupe exposé pendant 13 semaines (une période d'exposition suivie d'une période de non-exposition) a, à l'issue de ces 13 semaines, reçu l'alimentation du groupe témoin jusqu'au moment de l'autopsie réalisée à la 26e semaine. L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Aucune tumeur n'a été observée chez les rats après 13 semaines d'exposition. Après 26 semaines d'exposition, une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes de la tunique vaginale des testicules et de l'épididyme a été constatée chez les deux groupes exposés (5 individus sur 20 dans le groupe soumis à une période de non-exposition et 7 individus sur 20 dans le groupe exposé pendant 26 semaines). Une incidence accrue de cholangiocarcinomes a également été observée chez les rats exposés (2 individus sur 20 dans le groupe soumis à une période de non-exposition et 1 individu sur 20 dans le groupe exposé pendant 26 semaines). En raison de l'incidence élevée de mésothéliomes et de l'apparition de cholangiocarcinomes chez les rats mâles après une exposition à court terme, les chercheurs ont conclu que ces études permettaient de confirmer la cancérogénicité du 2–nitrotoluène (NTP, 2008). Dans une étude simultanée, des rats F344/N, dont on a altéré la flore intestinale en leur administrant par gavage une dose unique d'antibiotique 6 jours avant le début de l'étude et 13 semaines plus tard, ont absorbé du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à raison de 0 ou 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292-296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines (NTP, 1996, 2008; EURAR, 2008). L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Une incidence accrue de mésothéliomes, liée à l'exposition, a été observée (2 individus sur 20) [NTP, 1996]. Dans une autre étude menée en parallèle et comportant une période de non-exposition, des rats F344/N, dont on a altéré la flore intestinale en leur administrant par gavage une dose unique d'antibiotique 6 jours avant le début de l'étude et 13 semaines plus tard, ont absorbé du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0 ou de 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292–296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines, puis ont reçu l'alimentation du groupe témoin pendant le reste de l'étude (26 semaines) [NTP, 1996, 2008; EURAR, 2008]. L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Une incidence accrue de mésothéliomes, liée à l'exposition, a été observée (8 individus sur 20) [NTP, 1996]. Aucun cholangiocarcinome n'a été observé chez les rats dont on a altéré la flore intestinale. Le NTP (1996) n'a pas été en mesure de tirer de quelconques conclusions en comparant les résultats des études menées sur des rats normaux et des rats dont la flore intestinale avait été altérée, en raison de la faible efficacité du mélange antibiotique sur les bactéries anaérobies strictes et du développement probable de bactéries aérobies résistantes une semaine après l'administration de l'antibiotique (NTP, 2008). Des rats F344/N (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 à 7 semaines) se sont vus administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à raison de 0, 625, 1 250, 2 000 mg/kg (soit 0, 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 30, 60 ou 100 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 à 14 jours (NTP, 2002, 2008; EURAR, 2008). Dans une étude menée en parallèle et comportant une période de non-exposition, des groupes de rats F344/N mâles (70 individus par groupe) se sont vus administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 125 ou 315 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines, puis ont été nourris avec l'alimentation du groupe témoin pendant le reste des deux années qu'a duré l'étude. Un faible taux de survie a été observé chez les rats mâles exposés, tant dans l'étude comportant une période de non-exposition que dans la principale étude d'exposition chronique. Le taux de survie a également diminué chez les rats femelles exposés à la dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). Dans l'étude d'exposition chronique, on a constaté une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes (2 individus sur 60, 20 sur 60, 29 sur 60 et 44 sur 60; affectant la tunique vaginale des testicules, l'épididyme, la paroi abdominale ou la surface des organes abdominaux), de lipomes sous-cutanés (0 sur 60, 4 sur 60, 13 sur 60 et 13 sur 60), de fibromes sous-cutanés (5 sur 60, 46 sur 60, 52 sur 60 et 59 sur 60), de dermatofibrosarcomes sous-cutanés (0 sur 60, 7 sur 60, 17 sur 60 et 20 sur 60) et de fibromes ou fibrosarcomes sous-cutanés réunis (5 sur 60, 47 sur 60, 55 sur 60 et 59 sur 60) chez les rats mâles. L'incidence de fibroadénomes mammaires a également augmenté de façon significative chez les rats mâles, excepté dans le groupe exposé à la plus haute dose (0 individus sur 60, 7 sur 60, 10 sur 60 et 2 sur 60). On a en outre relevé une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires (2 individus sur 60, 3 sur 60, 3 sur 60 et 7 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires (3 sur 60, 3 sur 60, 3 sur 60 et 8 sur 60), de l'incidence de carcinomes mixtes hépatocholangiocellulaires (0 sur 60, 1 sur 60, 0 sur 60 et 1 sur 60), d'adénomes alvéolaires et bronchiolaires (1 sur 60, 5 sur 60, 1 sur 60 et 2 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes alvéolaires et bronchiolaires (2 sur 60, 5 sur 60, 1 sur 60 et 2 sur 60) chez les rats mâles. Chez les femelles, on a observé une augmentation significative de l'incidence de dermatofibromes (3 individus sur 60, 3 sur 60, 18 sur 60 et 20 sur 60) et de dermatofibrosarcomes (3 individus sur 60, 3 sur 60, 21 sur 60 et 22 sur 60) sous-cutanés dans les deux groupes exposés aux doses les plus élevées. L'incidence de fibroadénomes mammaires (23 individus sur 60, 47 sur 60, 52 sur 60 et 56 sur 60) et d'adénomes hépatocellulaires (1 sur 60, 0 sur 59, 1 sur 60, 6 sur 60) a également augmenté de façon significative chez les femelles exposées à la dose élevée. On a relevé des profils tumoraux semblables dans les groupes de rats mâles exposés au cours de l'étude comportant une période de non-exposition et chez les rongeurs exposés de façon chronique. En effet, une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes (2 individus sur 60, 44 sur 60 et 54 sur 60), de lipomes sous-cutanés (0 sur 60, 10 sur 60 et 12 sur 60), de fibromes sous-cutanés (5 sur 60, 45 sur 60 et 52 sur 60), de dermatofibrosarcomes sous-cutanés (0 sur 60, 8 sur 60 et 12 sur 60) et de fibromes ou fibrosarcomes sous-cutanés réunis (5 sur 60, 47 sur 60 et 53 sur 60) a été observée. L'incidence de fibroadénomes mammaires a elle aussi augmenté de façon significative (0 individus sur 60, 13 sur 60 et 20 sur 60). On a en outre relevé une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires (2 individus sur 60, 3 sur 60 et 4 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires (3 sur 60, 3 sur 60 et 6 sur 60), ainsi qu'une incidence accrue de cholangiocarcinomes (0 sur 60, 0 sur 60 et 3 sur 60), d'adénomes alvéolaires et bronchiolaires (1 sur 60, 3 sur 60 et 8 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes alvéolaires et bronchiolaires (2 sur 60, 3 sur 60 et 11 sur 60). Au vu de l'incidence accrue de mésothéliomes (chez les mâles uniquement), de tumeurs hypodermiques, de fibroadénomes mammaires et de tumeurs hépatiques (chez les mâles uniquement), le NTP a conclu qu'il existait des preuves claires de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les rats mâles et femelles. Les chercheurs ont également jugé que l'augmentation de l'incidence de tumeurs pulmonaires chez les mâles et d'adénomes hépatocellulaires chez les femelles était liée à l'exposition (NTP, 2002, 2008). Des souris B6C3F1 (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) se sont vues administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0, 1 250, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 165, 360 ou 700 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 150, 320 ou 710 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 jours. On a constaté un faible taux de survie chez les souris mâles exposées (NTP, 2002, 2008; EURAR, 2008), et le taux de survie a également diminué chez les souris femelles exposées à une dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). L'étude a révélé une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris mâles de l'ensemble des groupes exposés (4 sur 60, 17 sur 60, 55 sur 60 et 60 sur 60) et de carcinomes du caecum chez les souris mâles des groupes exposés à une dose faible ou moyenne (0 sur 60, 12 sur 60, 9 sur 60 et 0 sur 60). On a également constaté une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris femelles exposées à une dose élevée (0 sur 60, 2 sur 60, 3 sur 60 et 50 sur 60). L'augmentation de l'incidence de carcinomes hépatocellulaires était uniquement significative chez les souris femelles exposées à une dose élevée (2 sur 60, 4 sur 59, 6 sur 59 et 16 sur 60), mais on a mis en évidence une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires (7 sur 60, 5 sur 59, 19 sur 59 et 29 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires réunis (9 sur 60, 9 sur 59, 24 sur 59 et 39 sur 60) à la fois dans le groupe exposé à une dose moyenne et dans le groupe exposé à une dose élevée. L'étude a également révélé une augmentation de l'incidence de carcinomes du caecum, attribuable à l'exposition, chez les souris femelles (0 sur 60, 1 sur 60, 4 sur 60 et 3 sur 60). Au vu de l'incidence accrue de carcinomes du caecum chez les souris mâles, de tumeurs hépatiques chez les femelles et d'hémangiosarcomes chez tous les rongeurs exposés, le NTP a conclu qu'il existait des preuves probantes de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les souris mâles et femelles (NTP, 2002, 2008). Des souris SENCAR (nombre indéfini d'individus de chaque sexe par groupe) ont été exposés à une application cutanée unique de 24, 120 ou 240 mg (soit 1 200, 6 000 ou 12 000 mg/kg p.c.), suivie d'applications du promoteur 12–O–tétradécanoylphorbol–13–acétate (TPA) à raison de 4 µg par semaine pendant 30 semaines. L'étude a révélé une légère augmentation de l'incidence de papillomes (13 %, 2,5 %, 10 % et 16 % des individus) et de carcinomes cutanés (2,5 %, 0 %, 2,5 % et 5 % des individus) chez les souris du groupe exposé à la dose la plus élevée, mais ce résultat n'était pas significatif (Slaga et al., 1985; DFG, 2002). Des souris A/Jax (30 individus de sexe mâle par groupe) se sont vues administrer du 2–nitrotoluène (dans de l'huile de maïs) par voie intrapéritonéale, à raison de 0, 1 200, 3 000 ou 6 000 mg/kg p.c., trois fois par semaine pendant huit semaines. Les rongeurs exposés ont été sacrifiés 16 semaines après la dernière injection. Une augmentation de tumeurs pulmonaires, attribuable à la dose mais non significative, a été observée (Slaga et al., 1985; EURAR, 2008). |
Toxicité pour la reproduction | DMEO minimale par voie orale = 25 mg/kg p.c. par jour. Une atrophie de l'épithélium germinal et une hyperplasie des cellules interstitielles des testicules ont été observées chez des rats F344/N mâles (60 individus par groupe, âgés de 6 à 7 semaines) exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 625, 1 250 o 2 000 mg/kg (soit 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 à 14 jours (NTP, 2002). [études supplémentaires : Ciss, 1978; Ciss et al., 1980b; NTP, 1992, 1996; Huntingdon Research Centre, 1994] Aucune étude de toxicité pour la reproduction, par inhalation ou par voie cutanée, n'a été recensée. |
Toxicité pour le développement | DMEO minimale par voie orale = 50 mg/kg p.c. par jour. Un retard de croissance, attribuable à la dose administrée, a été observé chez les petits de rats CD (nombre indéfini de mâles et de femelles dans chaque groupe) après l'exposition des mères au 2–nitrotoluène à raison de 0, 50, 150 ou 450 mg/kg p.c. par jour pendant 20 jours, puis pendant 21 jours au cours de la période de lactation, soit une exposition totale de 41 jours (Huntingdon Research Centre, 1994). [études supplémentaires : Ciss, 1978; Ciss et al., 1980b] Aucune étude de toxicité pour le développement, par inhalation ou par voie cutanée, n'a été recensée. |
Génotoxicté et paramètres connexes : in vitro | Aberrations chromosomiques : Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour les aberrations chromosomiques dans des lymphocytes circulants humains (Huang et al., 1996). Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour les aberrations chromosomiques dans des cellules pulmonaires de hamster chinois (Ishidate et al., 1988). Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour les aberrations chromosomiques dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Galloway et al., 1987). Induction de micronoyaux : Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour l'induction de micronoyaux dans des cellules pulmonaires de hamster chinois (Matsushima et al., 1999). Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour l'induction de micronoyaux dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Lee et al., 2007). Synthèse non programmée de l'ADN, altération de l'ADN et échange de chromatides sœurs : Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rat F344/N (Parton et al., 1995). Résultats positifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour l'altération de l'ADN (essai de Comet) dans des cellules de lymphome de souris L5178Y (Lee et al., 2007). Résultats faiblement positifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour l'échange de chromatides sœurs dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Galloway et al., 1987). Résultats négatifs, sans activation métabolique (S9), pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des spermatocytes, des spermatides et des cellules hépatiques de rat, ainsi que des cellules hépatiques humaines (Doolittle et al., 1983; Working et Butterworth, 1984; Furihata et Matsushima, 1987; Butterworth et al., 1989; Brambilla et Martelli, 1990). Mutagénicité chez les bactéries : Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour les mutations chez les souches TA92, TA94, TA98, TA100, TA102, TA104, TA1535, TA1537 et TA1538 de Salmonella typhimurium (Chiu et al., 1978; Miyata et al., 1981; Tokiwa et al., 1981; Spanggord et al., 1982b; Haworth et al., 1983; Suzuki et al., 1983; Nahmi et al., 1984; Sundvall et al., 1984; Shimizu et Yano, 1986; Gupta et al., 1987; Kawai et al., 1987; JETOC, 1996). Résultats positifs, avec activation métabolique et norharmane, pour les mutations chez la souche TA98 de Salmonella typhimurium (Suzuki et al., 1983). Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour les mutations inverses chez des souches WP2uvra et WP2uvra/PKM101 de Escherichia coli (JETOC, 1996). Autre : Résultats faiblement positifs, avec activation métabolique, pour la recombinaison génétique chez des souches H17 et M45 de Bacillus subtilis (Shimizu et Yano, 1986). Résultats négatifs, avec activation métabolique, pour la perte de la capacité de transformation de l'ADN chez le Bacillus subtilis (Nahmi et al., 1984). |
Génotoxicté et paramètres connexes : in vivo | Aberrations chromosomiques : Résultats positifs pour les aberrations chromosomiques chez le Culex fatigans. Des larves de Culex fatigans ont été traitées avec du 2–nitrotoluène (dissous dans du diméthylsulfoxyde) à une concentration de 0,01 µg/mL. Des cassures, des translocations, des fragmentations et des aneuploïdes chromosomiques ont été observés dans les préparations de chromosomes obtenues à partir d'ovaires de femelles adultes âgées de 12 à 15 heures. On n'a relevé aucune cellule polyploïde (Sharma et al., 1989). Induction de micronoyaux : Résultats négatifs pour l'induction de micronoyaux dans les cellules de moelle osseuse chez des rats F344/N mâles exposés au 2–nitrotoluène par une unique injection intrapéritonéale (625, 1 250 ou 2 500 mg/kg p.c. dans de l'huile de maïs) après 24 heures ou par une unique injection intrapéritonéale (625 ou 2 500 mg/kg p.c. dans de l'huile de maïs) après 48 heures (NTP, 2002). Résultats négatifs après 72 heures pour l'induction de micronoyaux dans les cellules de moelle osseuse chez des souris B6C3F1 mâles exposées au 2–nitrotoluène par injections intrapéritonéales (100, 200, 300 ou 400 mg/kg p.c., 3 fois à 24 heures d'intervalle) (NTP, 2002). Résultats négatifs pour l'induction de micronoyaux dans les cellules du sang périphérique de souris B6C3F1 mâles et femelles exposées au 2–nitrotoluène par voie alimentaire (625, 1 250, 2 500, 5 000 ou 10 000 mg/kg) pendant 13 semaines (NTP, 2002). Mutagénicité dans les cellules germinales : Résultats négatifs pour les mutations létales dominantes héréditaires chez le Culex fatigans. Les mâles traités ont été croisés avec des femelles non exposées. Les effets létaux dominants ont été déterminés en fonction de la fréquence en pourcentage d'œufs non éclos (Sharma et al., 1989). Adduits à l'ADN : Des adduits à l'ADN hépatique (adduits de 2'–déoxyguanosine et de 2'–déoxyadénosine à la 2–méthylaniline) ont été observés chez des rats WELS Fohm mâles (12 individus par groupe, âges de 4 mois) exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire (40, 96 ou 250 mg/kg p.c. par jour, dissous dans de l'huile de tournesol et ajouté à l'eau de boisson) pendant 12 semaines (Jones et Sabbioni, 2003). Synthèse de l'ADN non programmée : Résultats positifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rats F344/N (nombre indéfini de mâles et de femelles dans chaque groupe, individus âgés de 11 à 12 semaines) exposés au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 0, 100, 200 ou 500 mg/kg p.c. pour les mâles et 0, 200, 500 ou 750 mg/kg p.c. pour les femelles) (NTP, 1992). Résultats positifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rats F344/N mâles (nombre indéfini d'individus dans chaque groupe) exposés au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 200 ou 500 mg/kg p.c. dissous dans de l'huile de maïs) (Butterworth et al., 1982; Doolittle et al., 1983). Résultats négatifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de souris B6C3F1 (nombre indéfini de mâles et de femelles dans chaque groupe, individus âgés de 11 à 12 semaines) exposées au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 0, 200, 500 ou 750 mg/kg p.c.) (NTP, 1992). Résultats négatifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rats F344/N mâles gnobiotiques (nombre indéfini d'individus dans chaque groupe) exposés au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 200 ou 500 mg/kg p.c. dissous dans de l'huile de maïs) (Butterworth et al., 1982). Résultats positifs dans un autre groupe de rats gnobiotiques préalablement traités avec la flore associée Charles River et exposés à des doses semblables (Butterworth et al., 1982). Résultats positifs dans un autre groupe de rats mâles gnobiotiques préalablement traités avec la flore associée Charles River et exposés à des doses semblables (Butterworth et al., 1982), mais résultats négatifs dans un autre groupe de rats femelles gnobiotiques préalablement traités avec la flore associée Charles River et exposés à des doses semblables. Les chercheurs ont conclu que l'action génotoxique du 2–nitrotoluène pourrait être différente selon le sexe, et ce, indépendamment du métabolisme de la flore intestinale. Mutations géniques : Des mutations du gène suppresseur de tumeur p53 ou du proto-oncogène β-caténine ont été observées dans des hémangiosarcomes et des tumeurs du côlon induits par le 2–nitrotoluène chez des souris B6C3F1 (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) auxquelles on a administré du 2–nitrotoluène à raison de 0, 1 250, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 165, 360 ou 700 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 150, 320 ou 710 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 jours (NTP, 2002). En outre, des mutations du gène K-ras et de la production de la protéine cycline D1 ont été relevées dans les tumeurs du côlon. Le NTP (2008) a conclu que les mutations des gènesp53, β-caténine et K-ras sont la conséquence des effets génotoxiques du 2–nitrotoluène. |
Humains | |
Études épidémiologiques | Aucune étude épidémiologique portant sur la toxicité de l'exposition au 2–nitrotoluène n'a été relevée dans la littérature scientifique. Les valeurs limites d'exposition ont été définies pour le cadre professionnel afin de protéger les ouvriers des effets du 2–nitrotoluène. En ce qui concerne l'exposition à court terme (60 min) aux vapeurs de 2–nitrotoluène, une concentration de 200 ppm (1 140 mg/m3) a provoqué des effets toxiques graves chez des ouvriers (Goldblatt, 1955). Une concentration de 40 ppm (228 mg/m3) a été définie comme étant le seuil de concentration non toléré pour les ouvriers exposés aux vapeurs de 2–nitrotoluène, et la concentration limite a été fixée à 1 ppm (5,7 mg/m3) afin de protéger les personnes en cas d'exposition plus longue (Goldblatt, 1955). Ces valeurs ont été définies en tenant compte des données relatives aux effets sur l'être humain, tirées de dossiers cliniques et expérimentaux (EURAR, 2008). Le 2–nitrotoluène peut être utilisé dans la fabrication du magenta. Les ouvriers qui travaillent dans ce domaine peuvent donc être exposés au 2–nitrotoluène (IARC, 1987, 1993). L'IARC (1987, 1993) a étudié la fabrication du magenta et a conclu qu'il existait des preuves suffisantes démontrant que la fabrication de magenta entraîne l'exposition à des substances cancérogènes (groupe 1) pour l'homme (NTP, 2008). Cette conclusion était fondée sur une étude cas-témoins (Vineis et Magnani, 1985) et sur deux études de cohorte (Case et Pearson, 1954; Rubino et al., 1982). Ces études ne sont pas considérées comme valables pour la présente évaluation mais ont été incluses pour assurer l'exhaustivité de la base de données. Neuf-cent-six ouvriers d'une usine de colorants dans le nord de l'Italie ayant travaillé au moins un mois entre 1922 et 1970 ont été inclus dans une étude de cohorte menée de 1946 à 1976 (Rubino et al., 1982). Les taux de mortalité de l'étude ont été comparés aux taux de mortalité nationaux entre 1951 et 1976. Une augmentation significative de la mortalité due au cancer vésical a été observée chez 53 ouvriers ayant été directement exposés au 2–nitrotoluène au cours de la fabrication de magenta et de safranine T (indice comparatif de mortalité [ICM] = 62,5; P < 0,001; cinq décès). Toutefois, les ouvriers étaient en même temps exposés à l'o-toluidine et au 2-méthylaniline (NTP, 2008). Une étude de cohorte a été menée entre 1910 et 1952 sur des ouvriers ayant travaillé pendant au moins six mois dans la fabrication d'auramine et de magenta en Angleterre (Case et Pearson, 1954). Une augmentation significative (ICM = 23,8; P < 0,005; trois cas observés) des décès liés au cancer vésical a été relevée chez 85 ouvriers ayant participé à la fabrication de magenta et n'ayant pas pris part à la production d'auramine. Aucune donnée n'a été relevée au sujet de l'exposition potentielle au 2–nitrotoluène ou à d'autres substances chimiques au cours du processus de fabrication du magenta (NTP, 2008). Une étude cas–témoins menée en Italie entre 1978 et 1983 a porté sur 512 cas de cancer vésical chez des sujets de sexe masculin et 596 témoins hospitalisés (Vineis et Magnani, 1985). Les produits chimiques auxquels les sujets avaient été exposés ont été évalués à l'aide des désignations d'emplois, des activités professionnelles et des connaissances sur l'utilisation des produits chimiques en milieu industriel, tirées des publications disponibles. L'étude a porté sur 74 substances dans le cadre d'une matrice d'exposition par activité. Elle a révélé une augmentation du risque de cancer vésical (risque relatif [RR] = 1,8, intervalle de confiance [IC] de 95 % = 1,1-2,9 pour le calcul par branche d'activité industrielle; RR = 3, IC de 95 % = 0,4-20 pour le calcul par désignation d'emploi) chez les ouvriers exposés au magenta. Aucune information disponible n'a permis de déterminer si les sujets avaient été exposés au 2–nitrotoluène (NTP, 2008). L'exposition professionnelle et ses effets connexes sur la santé ont été étudiés chez les ouvriers d'une usine de trinitrotoluène (TNT) (Jones et al., 2005). La production de TNT implique la nitration en discontinu de nitrotoluènes (NT), puis de dinitrotoluènes (DNT), avec de l'acide sulfurique et de l'acide nitrique. Par conséquent, les ouvriers risquaient d'être exposés à de hautes doses de produits intermédiaires volatiles tels les NT et les DNT. Pour les besoins de l'étude, les ouvriers ont été regroupés en fonction de la description de leur emploi et de leur lieu d'activité. On distinguait les chefs d'équipe, les personnes affectées à la cuve de NT, à la cuve de DNT et à la cuve de TNT, au laboratoire d'analyses chimiques, au transport du TNT jusqu'à la salle de conditionnement, au conditionnement, à la salle de contrôle, à l'élimination de l'acide épuisé ou encore à l'élimination des eaux usées. L'étude comportait également un groupe témoin composé d'ouvriers non exposés. La santé des participants a été vérifiée. On a demandé aux ouvriers de remplir un questionnaire, et on a prélevé des échantillons de sang sur 99 ouvriers exposés et 61 témoins non appariés et non exposés, travaillant dans la même usine. L'exposition des ouvriers aux nitrotoluènes mixtes a été déterminée en mesurant la quantité de produits de clivage de l'arylamine, rejetés de l'hémoglobine à la suite d'une hydrolyse légèrement basique. La plus forte concentration d'adduits à l'hémoglobine concernait le 2–nitrotoluène. Les chercheurs ont indiqué que le 2–nitrotoluène ou ses métabolites étaient capables de former des adduits à l'hémoglobine chez l'être humain (NTP, 2008). Ils ont également conclu que l'évaluation quantitative des adduits à l'hémoglobine constituait un marqueur biologique fiable de l'exposition aux NT (NTP, 2008). L'exposition professionnelle et ses effets connexes sur la santé ont été étudiés chez des ouvriers exposés à des quantités élevées de NT, tels le 2–nitrotoluène, le 2,4–dinitrotoluène (24DNT) et le 2,6–dinitrotoluène (26DNT). Les ouvriers exposés (n = 104) et les ouvriers témoins (n = 72) travaillaient dans une usine de fabrication de DNT et de 2,4,6–trinitrotoluène (TNT) située à Liaoning, en Chine. Le procédé de fabrication industrielle des DNT et du TNT impliquait la nitration en discontinu de mononitrotoluènes (NT) pour obtenir des DNT, puis le traitement de ces DNT avec de l'acide sulfurique et de l'acide nitrique pour produire du TNT. Pour les besoins de l'étude, les ouvriers ont été regroupés en fonction de la description de leur emploi et de leur lieu d'activité. On distinguait notamment les chefs d'équipe, les personnes affectées à la cuve de NT, à la cuve de DNT et à la cuve de TNT, au laboratoire d'analyses chimiques, au transport du TNT jusqu'à la salle de conditionnement, au conditionnement, à la salle de contrôle, à l'élimination de l'acide épuisé ou encore à l'élimination des eaux usées. Les ouvriers du groupe témoin effectuaient des tâches n'entraînant pas l'exposition aux produits chimiques. L'âge médian des ouvriers exposés était de 34,5 ans (étendue comprise entre 22,4 et 54,7 ans), tandis que celui des ouvriers témoins était de 36,8 ans (étendue comprise entre 15,9 et 53,2 ans). Le nombre médian d'années de travail était de 10,5 années (3,6-38 années) pour le groupe exposé et de 17,6 années (4,9-39,4 années) pour le groupe témoin. Le groupe exposé comptait 71 % d'hommes, tandis que le groupe témoin en comptait 82 %. L'étude portait sur la dose externe (quantité dans l'air), la dose interne (métabolites urinaires), la dose biologique efficace (adduits à l'hémoglobine [Hb] et mutagénicité de l'urine), ainsi que sur les effets biologiques (aberrations chromosomiques et effets sur la santé) des nitrotoluènes. La sensibilité individuelle à l'exposition aux nitrotoluènes a été évaluée par l'étude des polymorphismes génétiques des enzymes vraisemblablement impliqués dans le métabolisme des nitrotoluènes. Les niveaux des adduits de 2-méthylaniline à l'hémoglobine, relevés à la suite d'une exposition à une quantité de 2–nitrotoluène comprise entre 759 et 836 µg/m3 (moyenne pondérée dans le temps sur huit heures), se situaient entre 7,54 ± 9,07 pmol/g Hb. On a aussi relevé la présence de mutagènes dans l'urine des ouvriers exposés. Des effets non spécifiques sur la santé, tels l'inertie, la somnolence, les nausées et les vertiges, étaient corrélés avec les niveaux des différents adduits à l'hémoglobine, engendrés par l'exposition aux nitrotoluènes. De plus, une corrélation significative a été établie entre les variables cliniques relatives au sang et à l'urine des ouvriers et les différents niveaux des adduits à l'hémoglobine. On a par ailleurs observé une augmentation des aberrations chromosomiques dans les lymphocytes circulants et établi une corrélation significative entre cette augmentation et l'exposition aux nitrotoluènes. L'effet de l'exposition aux nitrotoluènes sur la fréquence des aberrations chromosomiques dépendait également des génotypes SULT1A1, SULT1A2, NAT1, GSTT1 et GSTP1. Les auteurs ont avancé que ces polymorphismes pouvaient avoir une incidence sur les effets génotoxiques des nitrotoluènes (Sabbioni et al., 2006). |
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Archivée
2-Nitrotoluène
Numéro de registre du Chemical Abstracts Service
88-72-2
Environnement Canada
Santé Canada
Juillet 2010
- Sommaire
- Introduction
- Identité de la substance
- Propriété physiques et chimiques
- Sources
- Utilisations
- Rejets dans l'environnement
- Devenir dans l'environnement
- Persistance et potentiel de bioaccumulation
- Potentiel d'effets nocifs sur l'environnement
- Potentiel d'effets nocifs sur la santé humaine au Canada
- Conclusion
- Références
- Annexe 1 : Résumé des données relatives aux effets du 2–nitrotoluène sur la santé
En application de l’article 74 de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) [LCPE (1999)], les ministres de l’Environnement et de la Santé ont effectué une évaluation préalable du 2-nitrotoluène, dont le numéro de registre du Chemical Abtracts Service est 88-72-2. Une priorité élevée a été accordée à la prise de mesures à l’égard de cette substance durant la catégorisation visant la Liste intérieure dans le cadre du Défi. Le 2-nitrotoluène présente un risque d’exposition intermédiaire pour les particuliers au Canada et il a été classé par d’autres organismes en fonction de sa cancérogénicité et de sa génotoxicité. Cette substance répond aux critères environnementaux de la catégorisation relatifs à la persistance, mais elle ne répond pas à ceux de la bioaccumulation ou de la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques. Bien qu’une évaluation des risques pour l’environnement ait été préparée, la présente évaluation du 2-nitrotoluène est axée sur les risques pour la santé humaine.
Le 2-nitrotoluène n’est pas présent à l’état naturel dans l’environnement. Il s’agit d’une substance organique qui est utilisée principalement comme produit intermédiaire dans diverses industries au Canada et ailleurs dans le monde. Selon les renseignements obtenus en application de l’article 71 de la LCPE (1999), la quantité totale de 2-nitrotoluène importée et utilisée au Canada en 2006 variait de 100 à 1 000 kg. Aucune fabrication de cette substance n’a été signalée au pays. La population générale ne sera vraisemblablement pas exposée au 2-nitrotoluène puisque cette substance est utilisée dans le secteur industriel. Seule l’industrie des explosifs l’utilise au Canada et les produits qui y sont associés ne sont pas destinés à l’ensemble de la population.
On s’attend à ce que l’exposition de la population générale au 2-nitrotoluène présent dans les milieux naturels (air, eau potable et sol) soit négligeable. Il ne devrait pas non plus être présent dans les aliments et les boissons. Selon les renseignements obtenus sur les utilisations actuelles du 2-nitrotoluène, l’exposition de l’ensemble de la population à cette substance devrait être négligeable.
Comme le 2-nitrotoluène a été classé par d’autres organismes nationaux et internationaux en fonction de sa cancérogénicité, la présente évaluation préalable porte principalement sur cette caractéristique. Une incidence accrue de tumeurs a été observée dans de nombreux tissus, notamment les tissus mésothéliaux (tunique vaginale des testicules, épididyme, paroi abdominale ou surface des organes abdominaux) la peau (hypoderme), les glandes mammaires, le foie et les poumons, chez des rats exposés au 2-nitrotoluène par voie alimentaire. Des tumeurs ont aussi été observées dans le système circulatoire, le gros intestin et le foie de souris exposées également par voie alimentaire. Divers essais in vivo et in vitro ont révélé que cette substance était génotoxique; elle s’est particulièrement avérée clastogène pour les lymphocytes périphériques humains et a entraîné la formation d’adduits d’acide désoxyribonucléique (ADN) chez les rongeurs exposés. Bien que le mode d’induction des tumeurs n’ait pas été complètement élucidé, on peut présumer, en se fondant sur la génotoxicité du 2-nitrotoluène, que les tumeurs observées chez les animaux de laboratoire résultent d’une interaction directe avec le matériel génétique.
L’exposition au 2-nitrotoluène a aussi été associée à des effets autres que le cancer chez des animaux de laboratoire, notamment des effets sur le développement, le système reproducteur, les poumons, le foie, la rate, la moelle osseuse et le système hématopoïétique. Les marges d’exposition n’ont pas été calculées dans cette évaluation pour les effets autres que le cancer, car ces effets sont survenus à des doses ayant provoqué l’apparition de tumeurs et que l’exposition de l’ensemble de la population canadienne au 2-nitrotoluène par l’entremise des milieux naturels ou des produits de consommation devrait être négligeable d’après les renseignements disponibles.
Compte tenu de la cancérogénicité possible du 2-nitrotoluène, pour lequel il pourrait exister une possibilité d'effets nocifs quel que soit le niveau d'exposition, il est conclu que cette substance est considérée comme une substance pouvant pénétrer dans l'environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions de nature à constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.
D’après les données empiriques disponibles, lesquelles proviennent de modèles, le 2-nitrotoluène devrait être persistant dans l’air, l’eau, le sol et les sédiments, mais il ne devrait pas se bioaccumuler dans l’environnement. Cette substance répond donc aux critères de la persistance, mais ne répond pas à ceux de la bioaccumulation prévus dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation. En outre, les données empiriques disponibles indiquent que cette substance représente un risque modéré pour les organismes aquatiques. Selon une comparaison de la concentration estimée sans effet toxique et de la concentration estimée raisonnable de la pire exposition dans l'environnement, on considère qu'il est peu probable que le 2-nitrotoluène ait des effets écologiques nocifs au Canada.
À la lumière des renseignements disponibles, on peut conclure que le 2-nitrotoluène ne pénètre pas dans l'environnement en une quantité, à concentration ou dans des conditions de nature à avoir ou pouvoir avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l'environnement ou sur sa diversité biologique, ou à mettre ou pouvoir en danger l'environnement essentiel pour la vie.
D'après les renseignements disponibles, il est conclu que le 2-nitrotoluène satisfait à au moins un des critères de l'article 64 de la LCPE (1999).
Cette substance s’inscrira dans la mise à jour de l’inventaire de la Liste intérieure. Des activités de recherche et de surveillance viendront, s’il y a lieu, appuyer la vérification des hypothèses formulées au cours de l’évaluation préalable et, le cas échéant, l’efficacité des mesures de contrôle possibles définies à l’étape de la gestion des risques.
La Loi canadienne sur la protection de l'environnement (1999) [LCPE (1999)] (Canada, 1999) exige que les ministres de l'Environnement et de la Santé procèdent à une évaluation préalable des substances qui répondent aux critères de la catégorisation énoncés dans la Loi, afin de déterminer si elles présentent ou sont susceptibles de présenter un risque pour l'environnement ou la santé humaine.
En se fondant sur l'information obtenue dans le cadre de la catégorisation, les ministres ont jugé qu'une attention hautement prioritaire devait être accordée à un certain nombre de substances, à savoir :
- celles qui répondent à tous les critères environnementaux de la catégorisation, notamment la persistance (P), le potentiel de bioaccumulation (B) et la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques (Ti), et que l'on croit être commercialisées au Canada et/ou
- celles qui répondent aux critères de la catégorisation pour le plus fort risque d'exposition (PFRE) ou qui présentent un risque d'exposition intermédiaire (REI) et qui ont été jugées particulièrement dangereuses pour la santé humaine, compte tenu des classifications qui ont été établies par d'autres organismes nationaux ou internationaux concernant leur cancérogénicité, leur génotoxicité ou leur toxicité pour le développement ou la reproduction.
Le 9 décembre 2006, les ministres ont donc publié un avis d'intention dans la Partie I de la Gazette du Canada (Canada, 2006), qui exigeait de l'industrie et des autres intervenants de fournir, dans des délais précis, des renseignements spécifiques qui pourraient servir à étayer l'évaluation des risques, à préciser et à élaborer des bonnes pratiques en gestion des risques et en intendance des produits des substances jugées hautement prioritaires.
Une priorité élevée a été donnée à l'évaluation du risque que comporte le 2–nitrotoluène pour la santé humaine étant donné qu'on a déterminé que la substance présente un risque d'exposition intermédiaire (REI) pour les Canadiens et qu'elle a été classée par d'autres organismes en fonction de sa cancérogénicité et de sa génotoxicité. Le volet du Défi portant sur cette substance a été publié dans la Gazette du Canada le 31 janvier 2009 (Canada, 2009). En même temps a été publié le profil de cette substance, qui présentait l'information technique (obtenue avant décembre 2005) sur laquelle a reposé sa catégorisation. Des renseignements sur les utilisations de la substance ont été reçus en réponse au Défi.
Même si l'évaluation des risques que présente le 2–nitrotoluène pour la santé humaine a été jugée hautement prioritaire et malgré le fait que cette substance réponde aux critères écologiques de la catégorisation pour la persistance, le 2–nitrotoluène ne répond pas aux critères pour le potentiel de bioaccumulation ou la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques. Par conséquent, la présente évaluation est axée principalement sur les renseignements utiles à l'évaluation des risques pour la santé humaine.
Les évaluations préalables mettent l'accent sur les renseignements jugés essentiels pour déterminer si une substance répond aux critères de l'article 64 de la LCPE (1999). Les évaluations préalables examinent des renseignements scientifiques et tirent des conclusions fondées sur la méthode du poids de la preuve et le principe de prudence.[1]
La présente évaluation préalable finale prend en considération les renseignements sur les propriétés chimiques, les dangers, les utilisations de la substance en question et l'exposition à celle-ci, y compris l'information supplémentaire fournie dans le cadre du Défi. Les données pertinentes pour l'évaluation préalable de cette substance sont tirées de publications originales, de rapports de synthèse et d'évaluation, de rapports de recherche de parties intéressées et d'autres documents consultés au cours de recherches documentaires menées récemment, jusqu'en mai 2009 (sections du document concernant l'exposition et les effets sur la santé humaine ainsi que l'environnement). Les études les plus importantes ont fait l'objet d'une évaluation critique. Il est possible que les résultats de modélisation aient servi à formuler des conclusions. L'évaluation des risques pour la santé humaine comprend la prise en compte des données utiles à l'évaluation de l'exposition (non professionnelle) de la population dans son ensemble et de l'information sur les dangers et les risques pour la santé (principalement d'après les évaluations s'appuyant sur la méthode du poids de la preuve effectuées par d'autres organismes, lesquelles qui ont servi à déterminer le caractère prioritaire de la substance). Les décisions concernant la santé humaine reposent sur la nature de l'effet critique retenu ou sur la marge entre les valeurs prudentes de concentration donnant lieu à des effets et les estimations de l'exposition, en tenant compte de la confiance accordée au caractère exhaustif des bases de données sur l'exposition et les effets, et ce, dans le contexte d'une évaluation préalable. L'évaluation préalable finale ne constitue pas un examen exhaustif ou critique de toutes les données disponibles. Il s'agit plutôt d'un sommaire de l'information la plus importante afin d'appuyer la conclusion.
La présente évaluation préalable a été préparée par le personnel du Programme des substances existantes de Santé Canada et d'Environnement Canada et elle intègre les résultats d'autres programmes exécutés par ces ministères. Les parties de la présente évaluation préalable qui portent sur la santé humaine et l'écologie ont fait l'objet d'une étude externe consignée par des pairs ou d'une consultation de ces derniers. Des commentaires sur les parties techniques concernant la santé humaine ont été reçus de la part d'experts scientifiques désignés et dirigés par la Toxicology Excellence for Risk Assessment (TERA), notamment M. Michael Dourson (TERA), M. John Christopher (California Office of Environmental Health Hazard Assessment) et M. Michael Jayjock (The LifeLine Group).
De plus, la version provisoire de la présente évaluation préalable a fait l'objet d'une consultation publique de 60 jours. Bien que les commentaires externes aient été pris en considération, Santé Canada et Environnement Canada assument la responsabilité du contenu final et des résultats de l'évaluation préalable des risques. Les méthodes utilisées dans les évaluations préalables du Défi ont été examinées par un Groupe consultatif du Défi indépendant.
Les principales données et considérations sur lesquelles repose la présente évaluation sont résumées ci-après.
Aux fins du présent document, la substance est désignée par l'une de ses appellations communes, le « 2–nitrotoluène ». Les renseignements liés au 2–nitrotoluène sont présentés dans le tableau 1.
Tableau 1. Identité de la substance
No CAS | 88-72-2 |
Nom dans la LIS | 2-Nitrotoluène |
Noms relevés dans les NCI | Benzene, 1-methyl-2-nitro- (AICS, ASIA-PAC, DSL, ENCS, NZIoC, PICCS, SWISS, TSCA) 1-Methyl-2-nitrobenzene (ECL) 2-Nitrotoluene (EINECS) o-Nitrotoluene (PICCS) Toluene, 2-nitro- (PICCS) |
Autres noms | Benzène, 1-méthyl-2-nitro; 2-méthyl-1-nitrobenzène; 2-méthylnitrobenzène; 1,2-méthylnitrobenzol; 1-méthyl-2-nitrobenzol; 2-méthylnitrobenzol; alpha-méthylnitrobenzène; o-méthylnitrobenzène; o-méthylnitrobenzol; o-mononitrotoluène; mononitrotoluole; 2-nitro-1-méthyl-benzol; 2-nitro-1-méthylbenzol; o-nitrotoluène; 2-nitrotoluol; o-nitrotoluol; o-nitrotoluol D; NSC 9577; ONT; UN 1664; UN 1664 (DOT) 1 |
Groupe chimique (groupe de la LIS) | Produits chimiques organiques définis |
Principale classe chimique ou utilisation | Composés du benzène |
Principale sous-classe chimique | Nitrobenzènes |
Formule chimique | C7H7NO2 |
Structure chimique | |
SMILES | O=[N+]([O-])c1ccccc1C |
Masse moléculaire | 137,14 g/mol |
Abréviations : AICS (inventaire des substances chimiques de l'Australie); ASIA-PAC (listes des substances de l'Asie-Pacifique; no CAS (numéro de registre du Chemical Abstracts Service); LIS (Liste intérieure des substances); ECL (liste des substances chimiques existantes de la Corée); EINECS (inventaire européen des substances chimiques commerciales existantes); ENCS (inventaire des substances chimiques existantes et nouvelles du Japon); NCI (National Chemical Inventories); NZIoC (inventaire des substances chimiques de la Nouvelle-Zélande); PICCS (inventaire des produits et substances chimiques des Philippines); SMILES (simplified molecular input line entry specification); SWISS (Liste des toxiques 1 et inventaire des nouvelles substances notifiées de la Suisse) et TSCA (inventaire des substances chimiques visées par la Toxic Substances Control Act des États-Unis). 1 DOT = Department of Transportation Source : NCI, 2006 |
Le tableau 2 présente les propriétés physiques et chimiques (valeurs expérimentales et modélisées) du 2–nitrotoluène qui se rapportent à son devenir dans l'environnement.
Tableau 2. Propriétés physiques et chimiques du 2–nitrotoluène
Propriété | Type | Valeur1 | Température (°C) | Référence |
---|---|---|---|---|
Abréviations : Kco, coefficient de partage carbone organique-eau; Koe, coefficient de partage octanol-eau. 1 Les valeurs et les unités entre parenthèses représentent les valeurs originales signalées par les auteurs ou estimées à l'aide des modèles. 2 Valeurs correspondant aux formes alpha et bêta cristallisées, respectivement. 3 Valeur utilisée pour la modélisation. |
||||
Point de fusion2 (ºC) | Expérimental2 | -9,53, -2,9 | Weast, 1989 | |
Modélisé | 38,16 | MPBPWIN, 2008 | ||
Point d'ébullition (oC) | Expérimental | 2223 | O'Neil, 2001 | |
Modélisé | 225,86 | MPBPWIN, 2008 | ||
Masse volumique (kg/m3) | Expérimental | 1,16 103 (1 1 62) |
O'Neil, 2001 | |
Pression de vapeur (Pa) | Expérimental | (109.6253 (0,188 mm Hg) |
20 | Perry et Green, 1984 |
Modélisé | 15,7 (0,118 mm Hg) |
25 | MPBPWIN, 2008 | |
Constante de la loi de Henry (Pa·m3/mol) | Expérimental | 1,27 (1,25 10-5 atm·m3/mol) |
25 | Altschuh et al., 1999 |
Modélisé | 2,833 (2,35 10-5 atm·m3/mol) (méthode d'estimation fondée sur les liaisons) |
25 | HENRYWIN, 2008 | |
4,83 (4,77 10-5 atm·m3/mol) (méthode d'estimation fondée sur les groupes) |
25 | HENRYWIN, 2008 | ||
Log Koe (sans dimension) | Expérimental | 2,3 | Hansch et al., 1995 | |
Modélisé | 2,36 | KOWWIN, 2008 | ||
Log Kco (sans dimension) | Modélisé | 2,50 | KOCWIN, 2009 | |
Solubilité dans l'eau (mg/L) | Expérimental | 650 | 30 | Yalkowsky et He, 2003 |
Modélisé | 380,7 | 25 | WSKOWWIN, 2008 | |
pKa | modélisé | Ne s'ionise pas dans l'eau | ACD, 2005 |
Le 2–nitrotoluène est une substance anthropique qui n'est pas présente de manière naturelle dans l'environnement (CIRC, 1996). Il est obtenu par nitration du toluène avec des acides mixtes au cours d'un procédé continu ou discontinu (CIRC, 1996; Dugal, 2005). Le produit d'un procédé discontinu classique est un mélange contenant entre 55 et 60 % de 2–nitrotoluène, entre 3 et 4 % de 3-nitrotoluène et entre 35 et 40 % de 4-nitrotoluène (Dugal, 2005). Le 2–nitrotoluène est également un produit de dégradation du dinitrotoluène ou du trinitrotoluène (TNT), et il peut être rejeté dans l'environnement par les installations qui fabriquent ces produits chimiques (NTP, 2008). Le 2–nitrotoluène a également été détecté dans la fumée de cigarette sans filtre à hauteur de 21,4 ng/cigarette (Hoffmann et Rathkamp, 1970). Toutefois, aucune autre étude ne fait état de la présence de cette substance dans la fumée de cigarette.
D'après les renseignements transmis conformément à l'article 71 de la LCPE (1999), de 100 à 1 000 kg de 2-nitrotoluène ont été importés au Canada en 2006. Cette substance n'est pas fabriquée au Canada (Environnement Canada, 2009a).
Des données antérieures provenant de la Liste intérieure des substances (1984-1986) indiquent que la quantité totale de 2–nitrotoluène importé, fabriqué ou proposé sur le marché canadien au cours de l'année 1986 se situait entre 10 et 100 millions de kilogrammes (Environnement Canada, 1988). La production et l'importation de cette substance au Canada ont largement diminué depuis les années 1980. À l'étranger, l'Organisation de coopération et de développement économique (OCDE, 1994) et l'Environmental Protection Agency des États-Unis (USEPA, 1986-2002) considèrent le 2–nitrotoluène comme étant une substance chimique produite en grande quantité. Les données montrent que l'Europe occidentale a utilisé un total de 87 344 560 kg de 2-nitrotoluène en 2000 (EURAR, 2008). Les tendances récentes indiquent une diminution générale de l'utilisation de cette substance en Europe (EURAR, 2008).
Selon les réponses obtenues en vertu de l'article 71 de la LCPE (1999) et les réponses au questionnaire du Défi (Environnement Canada, 2009a), entre 100 et 1 000 kg de 2–nitrotoluène ont été utilisés au Canada en 2006. La majeure partie a servi à fabriquer des explosifs (Environnement Canada, 2009a). Les utilisations du 2–nitrotoluène au Canada se limiteraient aux applications industrielles.
L'utilisation du 2–nitrotoluène pour l'obtention de produits intermédiaires dans la fabrication d'explosifs, tels les dinitrotoluènes et le TNT, a également été signalée à l'étranger (OECD, 1994; EURAR, 2008). La production de TNT à partir du 2–nitrotoluène a considérablement diminué en Europe occidentale ces dernières années et est désormais considérée comme un procédé rare (EURAR, 2008).
Les publications indiquent que plusieurs autres utilisations du 2–nitrotoluène ont été relevées en dehors du Canada. Cette substance a en effet été utilisée comme produit intermédiaire dans la production de caoutchouc et dans la fabrication de produits agrochimiques, de produits pétrochimiques, de colorants, de pesticides et de produits pharmaceutiques (OECD, 1994).
Bien que le 2-nitrotoluène puisse être employé comme intermédiaire dans la production de pesticides (CIRC, 1996; Dugal, 2005), il n'a jamais été autorisé à cette fin au Canada (courriel de l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire de Santé Canada adressé au Bureau d'évaluation des risques de Santé Canada en 2009; source non citée).
Au Canada, le 2–nitrotoluène n'étant inscrit ni dans la Base de données sur les produits pharmaceutiques, ni dans la Base de données sur les ingrédients des produits de santé naturels, ni dans la Base de données sur les produits de santé naturels homologués, il ne devrait pas être présent dans les produits pharmaceutiques, les produits de santé naturels ou dans les médicaments vétérinaires fabriqués au Canada (courriels de la Direction des produits thérapeutiques, de la Direction des produits de santé naturels et de la Direction des médicaments vétérinaires de Santé Canada adressés au Bureau d'évaluation des risques de Santé Canada en 2009; source non citée). Toutefois, le 2–nitrotoluène peut être présent en quantité infime dans les produits pharmaceutiques importés au Canada, étant donné que l'on sait que cette substance est utilisée comme produit chimique intermédiaire dans la fabrication de produits pharmaceutiques à l'extérieur du Canada (OECD, 1994).
Les utilisations du 2–nitrotoluène recensées au Canada (1984-1986) comprennent l'utilisation à titre de substance limitée à un lieu de fabrication, de produit chimique intermédiaire (organique), de produit chimique organique (spécialité chimique), de combustible ou d'additif pour combustible et de matière explosive. On a également noté qu'il était utilisé dans les produits du pétrole raffiné et du charbon (Environnement Canada, 1988). L'utilisation du 2–nitrotoluène a fortement diminué depuis les années 1980.
Le faible volume d'importation de cette substance au Canada et les renseignements relatifs à ses utilisations montrent que la possibilité de rejet dans l'environnement canadien est peu élevée. En outre, compte tenu du manque de preuves selon lesquelles le 2-nitrotoluène est présent dans les produits de consommation, on ne s'attend pas à un rejet provenant de produits de consommation.
Selon les données recueillies lors d'une étude menée conformément à l'article 71 de la LCPE (1999), une usine canadienne produisant des explosifs a indiqué qu'elle n'avait détecté aucun rejet de 2–nitrotoluène dans l'air. Elle a également affirmé n'avoir détecté aucun rejet dans l'eau ou le sol (Environnement Canada, 2009a). Cette usine utilise un système de traitement visant à minimiser les rejets et à limiter l'exposition environnementale (Environnement Canada, 2009a). D'après les rapports, le 2–nitrotoluène est utilisé de façon non dispersive dans des systèmes fermés (BESC, 2000).
Le 2–nitrotoluène ne figurant ni à l'Inventaire national des polluants (INRP, 2006) ni au Toxic Release Inventory des États-Unis (TRI, 2006), ces sources ne comportent aucune information sur ses rejets.
D'après les propriétés physiques et chimiques du 2–nitrotoluène (tableau 2), les résultats de la modélisation de fugacité de niveau III (tableau 3) semblent indiquer que cette substance devrait demeurer principalement dans l'air, l'eau et le sol, selon le milieu où elle est rejetée. Les résultats provenant du modèle pKadB (ACD, 2005) indiquent que la substance ne devrait pas s'ioniser dans l'eau.
Tableau 3. Résultats des prévisions du modèle de fugacité de niveau III (EQC, 2003) pour le 2–nitrotoluène
Substance rejetée dans | Fraction de la substance se répartissant dans chaque milieu (%) | |||
---|---|---|---|---|
Air | Eau | Sol | Sédiments | |
l'air (100 %) | 77 | 15 | 8 | 0,08 |
l'eau (100 %) | 3 | 96 | 0,4 | 0,6 |
le sol (100 %) | 7 | 5 | 94 | 0 |
Persistance dans l'environnement
L'étude expérimentale de la réaction du 2–nitrotoluène avec les radicaux hydroxyles a révélé que sa demi-vie était de 23 jours (Meylan et Howard, 1993). Le spectre d'absorption ultraviolet du 2–nitrotoluène se situant dans la partie visible du spectre lumineux (>295 nm), il est possible qu'une photolyse directe se produise dans des conditions troposphériques (BUA, 1989). Nojima et Kanno (1977) ont constaté une dégradation de 79 % du 2–nitrotoluène dans l'air lors d'une exposition à la lumière (>300 nm) pendant 5 heures. La photoréaction du 2–nitrotoluène dans l'air produit du 2-méthyl-6-nitrophénol et du 2-méthyl-4-nitrophénol.
Le tableau 4a présente des données empiriques tirées d'un essai de biodégradation immédiate (MITI, 1992) qui indique une biodégradation de 0,5 % du 2–nitrotoluène sur une période de 14 jours. La demi-vie dans l'eau serait donc supérieure à 182 jours (6 mois) et, en conséquence, la substance est considérée comme persistante dans ce milieu.
Tableau 4a. Données empiriques sur la dégradation du 2–nitrotoluène
Milieu | Processus du devenir | Valeur pour la dégradation | Paramètre et unités de la dégradation | Référence |
---|---|---|---|---|
DBOx : Demande biologique en oxygène sur x jours | ||||
Eau | Biodégradation | 0,50 | Biodégradation (%, en 14 jours) | MITI, 1992 |
Eau | Biodégradation | 18 | Biodégradation en microcosme stérile (%, en 36 jours) | Toze et Zappia, 1999 |
58 | Biodégradation en microcosme stérile (%, en 36 jours) | |||
Eau | Biodégradation | >>4 | Inoculums non adaptés (demi-vie; semaines) | Canton et al., 1985 |
1-2 | Inoculum adapté (demi-vie; semaines) | |||
Boues résiduaires | Biodégradation | 2 | Organismes adaptés, biodégradation totale (semaines) | Struijs et Stoltenkamp, 1986 |
Boues résiduaires | Biodégradation | 42,8 82,7 |
DBO10j (%) DBO20j (%) |
BUA, 1989 |
Dans une étude en microécosystème visant à déterminer la capacité des microorganismes à dégrader des composés tels le 2–nitrotoluène, Toze et Zappia (1999) ont constaté une diminution de 18 % de la concentration de cette substance dans un microécosystème stérile et une diminution de 58 % dans un microécosystème non stérile, sur une période d'incubation de 36 jours. Au 20e jour, le 2-nitrotoluène avait atteint une concentration stable à la fois dans le microécosystème stérile et le microécosystème non stérile. Par la suite, la diminution observée a été faible et, au 35e jour, le 2-nitrotoluène n'avait pas été totalement éliminé des deux microécosystèmes. Les chercheurs ont avancé l'hypothèse d'une concentration inhibitrice d'un métabolite secondaire ou la déplétion d'un nutriment essentiel.
Certains essais de biodégradation montrent que le 2–nitrotoluène commence à se dégrader après une période d'acclimatation. Canton et al. (1985) ont étudié la biodégradabilité du 2–nitrotoluène en suivant la méthode élaborée par Pitter (1976), utilisant à la fois des inoculums adaptés et non adaptés. Ils ont constaté une demi-vie d'une à deux semaines dans le premier cas et une demi-vie bien supérieure à quatre semaines dans le deuxième. Ces résultats indiquent que le composé visé ne peut se biodégrader dans ce type d'essai sans que les inoculums ne soient adaptés.
Struijs et Stoltenkamp (1986) ont modifié la méthode d'essai décrite par Pitter (1976) et ont utilisé un mélange de boues de station d'épuration et de boues fluviales. Les boues ont été exposées à une quantité croissante de 2-nitrotoluène pendant une période de 21 jours, et, au bout de deux semaines, la biodégradation était quasi totale.
D'autres essais du BUA (1989) démontrent que le 2–nitrotoluène est biodégradable dans une culture bactérienne mixte adaptée, provenant des boues d'une station d'épuration expérimentale des eaux industrielles et collectives. Ils ont mis en évidence une demande biologique en oxygène (DBO10j et DBO20j) de 42,8 % et de 82,7 %, respectivement, fondée sur une demande chimique en oxygène théorique de 1 635,04 mg/g de nitrotoluène.
Robertson et al. (1992) ont démontré que les cellules de Pseudomonas sp. JS150 et de P. putida F1 cultivées en présence de toluène transforment le 2-nitrotoluène en alcool 2-nitrobenzylique. Les cellules de Pseudomonas sp. JS42 cultivées en présence de 2–nitrotoluène utilisent quant à elles cette substance comme unique source de carbone, de nitrogène et d'énergie et rejettent du nitrite (Haigler et al., 1994; Parales et al., 1996, 1998).
Les études montrent également que la photodégradation (abiotique) du 2–nitrotoluène peut se produire rapidement (demi-vie <<1 jour) dans les eaux naturelles en présence de substances humiques (Simmons et Zepp, 1986). Dans le rapport d'évaluation des risques de l'Union européenne (EURAR 2008), on estime à 24 jours la demi-vie moyenne de cette substance lors de sa photolyse dans une colonne d'eau, en tenant compte du fait que la lumière du soleil ne pénètre que les premiers mètres des eaux de surface. En ce qui concerne la dégradation du 2-nitrotoluène dans l'air, celle-ci est susceptible de produire du 2-méthyl-6-nitrophénol et du 2-méthyl-4-nitrophénol.
Pour étoffer les données expérimentales disponibles sur la dégradation du 2-nitrotoluène, une méthode du poids de la preuve reposant sur des relations quantitatives structure-activité (RQSA) [Environnement Canada, 2007] a aussi été utilisée avec les modèles de dégradation présentés au tableau 4b. Étant donné l'importance écologique du milieu aquatique, le fait que la plupart des modèles disponibles s'appliquent à l'eau et que le 2–nitrotoluène devrait être libéré dans ce milieu, on a principalement étudié la biodégradation dans l'eau. Le 2–nitrotoluène ne contient pas de groupements fonctionnels susceptibles d'être hydrolysés. Le tableau 4b résume les prévisions des modèles RQSA disponibles en ce qui concerne la dégradation dans divers milieux naturels.
Tableau 4b. Données modélisées sur la dégradation du 2–nitrotoluène
Processus du devenir | Modèle et base du modèle | Résultat et prévision du modèle | Demi-vie extrapolée (jours) |
---|---|---|---|
Abréviations : DBO, demande biologique en oxygène; MITI, Ministry of International Trade and Industry, Japon; s.o., sans objet; t½, demi-vie. 1 Le modèle ne précise pas d'estimation pour ce type de structure. 2 Le résultat s'exprime par une valeur numérique de 0 à 5. 3 Le résultat s'exprime par un taux de probabilité. |
|||
Air | |||
Oxydation atmosphérique | AOPWIN, 2000 | t½ = 13,85 jours | >2 |
Réaction avec l'ozone | AOPWIN, 2000 | s.o.1 | s.o. |
Eau | |||
Hydrolyse | HYDROWIN, 2000 | s.o.1 | s.o. |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 3 : enquête d'expert (biodégradation ultime) |
2,652 « se biodégrade rapidement » |
<182 |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 4 : enquête d'expert (biodégradation primaire) |
3,472 « se biodégrade rapidement » |
<182 |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 5 : MITI probabilité linéaire |
0,193 « se biodégrade lentement » |
≥182 |
Biodégradation (aérobie) | BIOWIN, 2000 Sous-modèle 6 : MITI, probabilité non linéaire |
0,043 « se biodégrade très lentement » | ≥182 |
Biodégradation (aérobie) | TOPKAT, 2004 Probabilité |
0,0213 « se biodégrade très lentement » |
≥182 |
Biodégradation (aérobie) | CATABOL ©2004-2008 % DBO |
% DBO = 0 « se biodégrade très lentement » |
≥182 |
Dans l'air, la demi-vie prévue par oxydation atmosphérique de 13,85 jours (tableau 4b) et la valeur expérimentale de 23 jours (Meylan et Howard, 1993) indiquent que le 2–nitrotoluène s'oxyde probablement lentement. On pense qu'il ne réagit pas dans l'atmosphère avec d'autres composés photooxydants comme l'ozone. Toutefois, on a démontré que cette substance se dégradait par réaction photolytique à la lumière du soleil (demi-vie < 5 heures). Sa demi-vie inférieure à 5 heures permet de conclure que le 2–nitrotoluène n'est pas persistant dans l'air.
En l'absence de groupements fonctionnels réactifs, l'hydrolyse du 2–nitrotoluène est peu probable (demi-vie > 50 ans) [Rippen, 1989].
Les résultats des sous-modèles BIOWIN (2000) 5 et 6 (probabilité linéaire et non linéaire du MITI) indiquent que la biodégradation est lente et que la demi-vie dans l'eau serait supérieure ou égale à 182 jours. Les résultats du sous-modèle BIOWIN (2000) 4 (biodégradation primaire) révèlent que la substance a une demi-vie primaire inférieure à 182 jours. Les résultats des sous-modèles BIOWIN (2000) 3 et 4 (biodégradation primaire et ultime) révèlent que la substance a une demi-vie primaire inférieure à 182 jours. Les prévisions des modèles CATABOL (©2004–2008) et TOPKAT (2004), qui donnent une demi-vie supérieure ou égale à 182 jours, concernent tous les domaines de ces deux modèles et sont donc considérées comme étant les plus fiables. Elles semblent indiquer une biodégradation très lente. Par conséquent, étant donné que les sous-modèles BIOWIN (2000) 5 et 6 et les modèles CATABOL (©2004-2008) et TOPKAT (2004) font tous état de la persistance du 2–nitrotoluène, la plupart des données modélisées montrent que la demi-vie de biodégradation de cette substance est supérieure ou égale à 182 jours dans l'eau. La présence de la structure N-nitroso dans le 2–nitrotoluène constitue une preuve supplémentaire, car ces caractéristiques structurelles sont typiques des produits chimiques persistants.
Les essais de biodégradation en laboratoire montrent que la dégradation du 2–nitrotoluène ne débute qu'après une période d'acclimatation; c'est-à-dire que ce processus ne peut avoir lieu qu'à la suite d'une exposition prolongée à la substance et de l'adaptation de l'inoculum. L'exposition prolongée de la flore microbienne étant peu probable en raison du caractère changeant des conditions qui règnent dans les eaux de surface ambiantes (Environnement Canada, 2008), les données empiriques indiquent que la biodégradation sera probablement lente (demi-vie ≥ 182 jours) dans des conditions environnementales normales.
Même s'il y a des preuves de dégradation photolytique rapide dans l'eau, les produits provenant de la dégradation du nitrophénol méthylé ne devraient pas être facilement biodégradables et ils présentent un potentiel modéré de toxicité pour les organismes aquatiques - comme le 2-nitrotoluène lui-même (voir par exemple, OCDE, 1994). Par conséquent, au moment d'évaluer la persistance du 2-nitrotoluène, on a accordé le plus de poids aux preuves d'une lente biodégradation de la substance même.
On a utilisé le modèle de transport et de persistance de niveau III (TaPL3) (TaPL3, 2000) pour estimer la distance de transport caractéristique (DTC), définie comme la distance maximale parcourue dans l'air par 63 % de la substance. Beyer et al. (2000) ont proposé que des DTC de plus de 2 000 km représentent le potentiel élevé de transport atmosphérique à grande distance (PETGD), celles de 700 km à 2 000 km représentent le modéré, et de celles de moins de 700 km représentent le faible. D'après une estimation de la DTC de 3 198 km, le potentiel de transport atmosphérique à grande distance du 2-nitrotoluène est considéré comme élevé. Cela signifie que d'après ce modèle, le 2-nitrotoluène peut faire l'objet d'un transport atmosphérique jusque dans des régions éloignées comme l'Arctique.
Le modèle de dépistage de l'OCDE (LTRP POP) peut être utilisé pour identifier les produits chimiques à fort potentiel de persistance et de transport à grande distance (Scheringer et al., 2006). Le modèle de l'OCDE est un modèle global qui compartimente la terre en air, eau et sol. Ce modèle est « orienté vers le transport » plutôt que vers une « cible », car il identifie simplement la DTC sans préciser l'endroit où une substance peut être transportée en particulier (Fenner et al., 2005). Klasmeier et al. (2006) ont laissé entendre qu'un seuil de 5 098 km, basé sur l'estimation de la DTC du modèle pour le PCB-180, permettrait d'identifier des substances ayant un fort potentiel de transport à grande distance. Le PCB-180 a été détecté dans des régions éloignées. La DTC calculée pour le 2-nitrotoluène à l'aide du modèle de l'OCDE est de 2 279 km, ce qui indique que le 2-nitrotoluène présente un potentiel important de transport dans l'air mais qu'il se situe sous la limite suggérée par Klasmeier et al. (2006) pour les polluants mondiaux. Le modèle de dépistage de l'OCDE permet également de calculer l'efficacité du transfert (ET), qui correspond au pourcentage du flux des émissions vers l'atmosphère déposé à la surface (eau et sol) dans une région éloignée (ET = D/E × 100, où E est le flux des émissions vers l'atmosphère et D, le flux du dépôt sur les milieux en surface dans une région cible). L'ET calculée du 2-nitrotoluène était de 0,00106 %, ce qui est supérieur à la limite de 0,000465 % (PCB-28) établie pour les substances de référence du modèle dont on sait de manière empirique qu'elles sont déposées de l'air sur le sol ou dans l'eau. La faible ET signifie que même si le 2-nitrotoluène a le potentiel de se déplacer sur de grandes distances dans l'atmosphère, il est peu probable qu'il se dépose sur la surface de la Terre dans quelque région éloignée que ce soit.
En outre, les valeurs de log Koa (5,3) et de log Kae (-3,29) pour le 2-nitrotoluène portent également à croire qu'il aura un faible potentiel de contamination de l'Arctique (PCA) s'il est examiné à l'aide des parcelles de partage chimique décrites par Wania (2003, 2006).
D'après les données empiriques et modélisées (consulter les tableaux 4a et 4b), le 2-nitrotoluène satisfait aux critères de persistance dans l'air, dans l'eau, dans le sol et dans les sédiments (demi-vie dans l'air égale ou supérieure à 2 jours, demi-vies dans le sol et dans l'eau égales ou supérieures à 182 jours, et demi-vie dans les sédiments égale ou supérieure à 365 jours), énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).
Potentiel de bioaccumulation
Les valeurs expérimentales du log Koe pour le 2–nitrotoluène (voir le tableau 2 ci-dessus) laissent entendre que cette substance chimique est peu bioaccumulable dans le biote.
Le tableau 5a présente les valeurs empiriques du facteur de bioconcentration (FBC) chez les poissons. Les études ont démontré que le FBC du 2–nitrotoluène se situe entre 4,4 et 29,9 (tableau 5a).
Tableau 5a. Données empiriques sur la bioaccumulation du 2–nitrotoluène
Organisme d'essai | Paramètre | Valeur (poids humide en L/kg) | Référence |
---|---|---|---|
Carpe commune (Cyprinus carpio) |
FBC | 6,6-29,9 | MITI, 1992 |
Guppy (Poecilia reticulata) | FBC | 19 | Deneer et al., 1987 |
20 | Canton et al., 1985 | ||
Cyprin doré (Carassius auratus) |
FBC | 4,4 | Wang et al., 1999 |
Bien qu'il existe quelques données expérimentales sur le FBC du 2–nitrotoluène, une méthode prédictive a été appliquée au moyen de modèles des facteurs de bioaccumulation (FBA) et de bioconcentration, comme l'illustre le tableau 5b. Les valeurs de bioaccumulation d'Arnot et Gobas, obtenues par modélisation cinétique, ne prennent pas en compte le potentiel de transformation métabolique associé à la substance. Selon le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000), une substance est bioaccumulable si ses facteurs de bioaccumulation et de bioconcentration sont supérieurs ou égaux à 5000. Toutefois, le calcul des facteurs de bioaccumulation est la mesure préconisée pour évaluer le potentiel de bioaccumulation des substances. En effet, le facteur de bioconcentration ne prend pas en compte de manière adéquate le potentiel de bioaccumulation des substances par l'alimentation, lequel est un facteur majeur pour les substances dont le log Koe est supérieur à ~4,0 (Arnot et Gobas, 2003).
Tableau 5b. Prévisions des FBA et des FBC chez les poissons pour le 2–nitrotoluène
Organisme d'essai | Paramètre | Valeur en poids humide (L/kg) | Référence |
---|---|---|---|
Poisson | FBA | 13,3 | Arnot et Gobas, 2003 (niveau trophique intermédiaire du FBA) |
Poisson | FBC | 11,1 | Arnot et Gobas, 2003 (niveau trophique intermédiaire du FBC) |
Poisson | FBC | 81,7 | OASIS Forecast, 2005 |
Poisson | FBC | 15,3 | BCFWIN, 2000 |
Les valeurs de bioaccumulation modélisées n'ont pas à tenir compte du potentiel de transformation métabolique des substances dont le log Koe est inférieur à 4,5, étant donné que l'absorption se fait principalement par les branchies et que le métabolisme par l'intestin est, par conséquent, insignifiant. Selon les études, le log Koe du 2–nitrotoluène est de 2,3. Ainsi, bien que le métabolisme n'ait pas été pris en compte pour le 2-nitrotoluène, cela n'aurait pas beaucoup d'incidence sur la conclusion relative à la bioaccumulation.
D'après les données empiriques disponibles, le potentiel de bioaccumulation du 2–nitrotoluène devrait être faible. Le modèle modifié du FBA de Gobas pour le niveau trophique intermédiaire chez les poissons a estimé le FBA à 13,3 L/kg, ce qui indique que le 2–nitrotoluène ne présente aucun potentiel de bioconcentration ou de bioamplification dans les tissus des poissons et dans les réseaux trophiques. Les résultats des calculs du modèle des FBC fournissent une preuve additionnelle qui appuie le faible potentiel de bioconcentration de cette substance.
D'après les valeurs empiriques et celles obtenues par modélisation cinétique, le 2–nitrotoluène ne satisfait pas au critère de bioaccumulation (FBA ou FBC ≥ 5 000) énoncé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).
La démarche suivie dans cette évaluation consistait à examiner les renseignements scientifiques disponibles et à tirer des conclusions en appliquant la méthode du poids de la preuve et en tenant compte du principe de prudence requis par la LCPE (1999). Les éléments de preuve pris en compte comprenaient les résultats d'un calcul du quotient de risque prudent ainsi que des renseignements sur la persistance, la bioaccumulation, la toxicité, les sources et le devenir de la substance dans l'environnement.
Tel qu'il a été indiqué précédemment, le 2–nitrotoluène pourrait persister dans l'eau, le sol et les sédiments, mais il ne répond pas aux critères de bioaccumulation énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000). Le faible volume d'importation de cette substance au Canada et les renseignements relatifs à ses utilisations montrent que la possibilité de rejet dans l'environnement canadien est peu élevée. Cependant, une fois dans l'environnement, le 2–nitrotoluène se retrouverait principalement dans l'eau et dans l'air.
Les données expérimentales et modélisées, relatives aux effets sur l'environnement, sont présentées dans les tableaux 6a et 6b, respectivement. Les données sur la toxicité montrent que le 2–nitrotoluène représente généralement un danger modéré pour les organismes aquatiques.
Tableau 6a. Données empiriques sur la toxicité du 2–nitrotoluène pour les organismes aquatiques
Organisme d'essai | Type d'essai | Paramètre | Valeur (mg/L) | Référence |
---|---|---|---|---|
Abréviations : CE50 (concentration efficace moyenne), concentration d'une substance qu'on estime susceptible de causer un effet sublétal toxique chez 50 % des organismes d'essai; CI50 (concentration d'inhibition de la croissance), concentration d'une substance qu'on estime susceptible d'inhiber la croissance de 50 % des cellules d'essai; CL50 (concentration létale médiane), concentration d'une substance qu'on estime létale pour 50 %des organismes d'essai; CMEO (concentration minimale avec effet observé), concentration la plus faible d'une substance causant des effets statistiquement significatifs par rapport au groupe témoin dans un essai de toxicité; CSEO (concentration sans effet observé), concentration la plus élevée ne causant pas d'effet statistiquement significatif par rapport aux témoins dans un essai de toxicité. | ||||
Guppy (Poecilia reticulata) | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 30,1 | Ramos et al., 1998 |
Toxicité aiguë (24 h) | CL50 | 29 | Canton et al., 1985 | |
Toxicité chronique (14 jours) | CL50 | 32,9 | Deneer et al., 1987 | |
Tête-de-boule (Pimephales promelas) | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 37,1 | Bailey et Spanggord, 1983; Liu et al., 1983 |
Medaka (Oryzias latipes) | Toxicité aiguë (48-96 h) |
CL50 | 7,0 | Canton et al., 1985 |
Toxicité aiguë (48 h) | CL50 | 86 | Yoshioka et al., 1986 | |
Toxicité chronique (28 jours) | CL50 | 9,4 | Canton et al., 1985 | |
Toxicité chronique (28 jours) | CSEO (mortalité et comportement) | 1,9 | ||
Daphnia magna | Toxicité aiguë (48 h) | CL50 | 5,4 | Canton et al., 1985 |
Toxicité aiguë (24 h) | CE50 | 16 | Bringmann et Kühn, 1977 | |
Toxicité semi-chronique (durée de l'étude non précisée) | CSEO | 0,5 | Canton et al., 1985 | |
Toxicité chronique (21 jours) | CMEO (taille et croissance) | 9,9 | Deneer et al., 1989 | |
Toxicité aiguë (48 h) | CE50 | 10,9 | ||
Toxicité aiguë (24 h) | CE50 | 13,2 | Ramos et al., 1998 | |
Toxicité aiguë (48 h) | CE50 | 12,3 | Ramos et al., 1998 | |
Algues (Chlorella pyrenoidosa) | Toxicité aiguë (96 h) | CE50 | 47,5 | Deneer et al., 1987 |
Toxicité aiguë (72 h) | CE50 | 22 | Ramos et al., 1999 | |
Toxicité chronique (72 h) | CSEO | 4,4 | Ramos et al., 1999 | |
Toxicité chronique (72 h) | LOEC | 8,7 | ||
Algues (Chlorella pyrenoidosa) | Toxicité aiguë (96 h) | CE50 | 47,5 | Deneer et al., 1987 |
Toxicité aiguë (72 h) | CE50 | 22 | Ramos et al., 1999 | |
Toxicité aiguë (72 h) | CSEO | 4,4 | Ramos et al., 1999 | |
Microorganismes | Toxicité aiguë (24 h) | CE50 (inhibition de la multiplication cellulaire) | 100 | Bringmann et Kühn, 1977 |
Microorganisme (Tetrahymena pyriformis) | Toxicité aiguë (40 h) | CI50 | 1,82 | Schultz, 1999 |
Tableau 6b. Données modélisées sur la toxicité du 2–nitrotoluène pour les organismes aquatiques
Organisme d'essai | Type d'essai | Paramètre | Valeur (mg/L) | Référence |
---|---|---|---|---|
Abréviations : CE50 (concentration efficace moyenne), concentration d'une substance qu'on estime susceptible de causer un effet sublétal toxique chez 50 % des organismes d'essai; CI50 (concentration d'inhibition de la croissance), concentration d'une substance qu'on estime susceptible d'inhiber la croissance de 50 % des cellules d'essai; CL50 (concentration létale médiane), concentration d'une substance qu'on estime létale pour 50 %des organismes d'essai. | ||||
Poisson | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 6,6 | TOPKAT, 2004 |
51,2 | ECOSAR, 2004 | |||
18,8 | AIES, 2003-2005 | |||
53,3 | ASTER, 1999 | |||
Poisson | Toxicité chronique (14 jours) | CL50 | 52,04 | ECOSAR, 2004 |
Mysis effilée | Toxicité aiguë (96 h) | CL50 | 39,5 | ECOSAR, 2004 |
Daphnie | Toxicité aiguë (48 h) | CE50 | 30,4 | ECOSAR, 2004 |
27,3 | TOPKAT, 2004 | |||
Daphnie | Toxicité chronique (16 jours) | CE50 | 3,7 | ECOSAR, 2004 |
Algues | Toxicité aiguë (96 h) | CE50 | 17 | ECOSAR, 2004 |
Microorganismes | Toxicité aiguë | CI50 | 1,95-3,45 | Castillo-Garit et al., 2008 |
Microorganismes | Toxicité aiguë (15 min) | CE50 | 6,16-10,0 | Duchowicz et al., 2008 |
On n'a trouvé aucune étude acceptable concernant les effets du 2-nitrotoluène sur l'environnement dans d'autres milieux que l'eau et les sédiments.
Aucune donnée sur les concentrations de cette substance dans l'eau au Canada n'a été retracée; par conséquent, une approche de modélisation a permis d'estimer les concentrations dans l'environnement.
Étant donné que le 2–nitrotoluène est utilisé dans un cadre industriel et qu'on prévoit des rejets de cette substance dans l'eau, le pire des scénarios de rejets industriels est utilisé pour estimer la concentration de la substance dans l'eau à l'aide de l'outil d'exposition générique industriel - milieu aquatique (Industrial Generic Exposure Tool - Aquatic, ou IGETA) d'Environnement Canada (2009b). Le scénario est prudent, c'est-à-dire qu'il suppose que la quantité totale de la substance employée dans l'industrie canadienne n'est utilisée que par une seule installation industrielle sur un petit site hypothétique. Il suppose également que les pertes dans les égouts sont élevées et qu'elles représentent 5 % de la quantité totale provenant du nettoyage de contenants de produits chimiques et d'équipement de traitement. Le scénario présume en outre que les rejets se produisent 250 jours par an, habituellement pour les petites et moyennes installations, et qu'ils sont acheminés vers une usine de traitement des eaux usées avec un taux d'élimination de zéro pour la substance. Lorsque les eaux réceptrices sur un site aussi petit sont mélangées à l'effluent de l'usine de traitement, le flux réel ou équivalent est généralement de 0,4 m3/seconde. D'après les hypothèses susmentionnées, l'utilisation industrielle d'une quantité totale de 1 000 kg/an de la substance donne une concentration aquatique de 0,006 mg/L (Environnement Canada, 2009b). Des renseignements détaillés concernant les données utilisées pour estimer cette concentration et les résultats obtenus par le modèle sont proposés dans le rapport d'Environnement Canada (2009b).
Une valeur prudente de la concentration estimée sans effet (CESE) a également été déterminée à partir de la valeur de toxicité la plus basse relevée parmi les mesures présentées dans le tableau 6a pour les poissons, les invertébrés, les algues et les microorganismes : une CL50 de 40 heures pour le microorganisme (Tetrahymena pyriformis) de 1,82 mg/L. Cette valeur a été définie comme valeur de toxicité critique, puis divisée par un facteur d'évaluation de 100 (pour tenir compte de certaines incertitudes liées à l'extrapolation de la toxicité aiguë à la toxicité chronique et de l'extrapolation de la valeur de la CE50 constatée en laboratoire à une valeur sans effet sur le terrain.) On a ainsi obtenu une CESE de 0,054 mg/L, valeur au moins dix fois moins élevée que les valeurs empiriques relatives aux effets chroniques.
Le quotient de risque prudent (CEE/CESE) de 0,11 (0,006/0,054) qui en résulte indique qu'il est peu probable que les expositions soient suffisamment élevées pour être nocives aux organismes aquatiques. Étant donné que la majorité des rejets de cette substance seraient émis dans l'eau et que les résultats de la modélisation de la fugacité montrent que la majeure partie de la substance rejetée dans l'eau restera dans ce milieu, il est peu probable que des organismes d'autres sites ou d'autres milieux que l'eau y soient exposés.
Il est donc peu probable que le 2–nitrotoluène ait des effets écologiques nocifs au Canada.
Incertitudes dans l'évaluation des risques pour l'environnement
Il importe de souligner que la conclusion relative au quotient de risque a été formulée malgré les hypothèses prudentes élaborées en réponse aux incertitudes découlant de la présente évaluation. Un doute important est lié au manque de données empiriques sur les concentrations environnementales au Canada, lequel a été traité en prédisant des concentrations raisonnables pour la pire éventualité dans l'eau à l'aide d'un modèle d'exposition industrielle.
Il existe des incertitudes liées à l'utilisation des modèles RQSA pour estimer la persistance et la bioaccumulation. Aussi, bien que l'incertitude des prévisions soit atténuée par la structure relativement simple du 2–nitrotoluène, ces problèmes de précision ont conduit à se fonder sur les données empiriques disponibles pour tirer les conclusions relatives au potentiel de persistance et de bioaccumulation.
L'interprétation des données empiriques sur la dégradation dans l'eau n'a pas été simple. Le danger que représentent les produits de la dégradation par photolyse étant probablement semblable à celui du 2–nitrotoluène lui-même et étant donné la nécessité d'une période prolongée d'acclimatation avant qu'une biodégradation importante n'ait lieu, on a conclu que le 2–nitrotoluène était une substance persistante aussi bien dans l'eau que dans le sol et les sédiments.
Par ailleurs, en ce qui concerne l'écotoxicité, le comportement de répartition prévu du 2–nitrotoluène montre que les données disponibles sur les effets ne permettent pas d'évaluer comme il se doit l'importance du sol et des sédiments comme milieu d'exposition.
Évaluation de l'exposition
Milieux naturels et nourriture
Les expositions potentielles au Canada devraient se limiter aux applications industrielles (Environnement Canada, 2009a). Les publications scientifiques ne comportent aucune donnée empirique sur les concentrations de 2–nitrotoluène relevées dans les milieux naturels (c'est-à-dire l'air, l'eau, le sol et les sédiments) au Canada. En réponse à l'enquête réalisée en vertu de l'article 71, une entreprise a indiqué qu'aucun rejet de 2–nitrotoluène émanant de son installation n'avait été détecté dans l'air (Environnement Canada, 2009a). Elle a également précisé qu'aucun rejet n'avait été observé dans l'eau ou le sol (Environnement Canada, 2009a).
À l'étranger, le 2–nitrotoluène a principalement été détecté aux alentours des usines de fabrication de produits chimiques dans lesquelles il est utilisé ou fabriqué. Par le passé, il a été détecté dans l'air ambiant (Pellizzari, 1978; ministère de l'Environnement du Japon, 2004), l'eau potable (Zoeteman, 1980), les eaux de surface (Meijers et van Der Leer, 1976; Zoeteman et al., 1980; Van De Meent et al., 1986; Feltes et al., 1990; Mussmann et al., 1994; Götz et al., 1998; ministère de l'Environnement du Japon, 2004), l'eau souterraine (Duguet et al., 1988; Mussmann et al., 1994; Hilmi et al., 1999; Best et al., 2001), le sol (Hilmi et al., 1999), les sédiments (ministère de l'Environnement du Japon, 2004) et les eaux industrielles (Howard et al., 1976; Spanggord et al., 1982a; Swaminathan et al., 1987; Kozawa et al., 1992; Mussmann et al., 1994; OECD, 1994; Stangroom et al., 1998). Les données de surveillance révèlent que l'ensemble de la population peut être exposée au 2–nitrotoluène par inhalation de l'air ambiant ou ingestion de l'eau potable à proximité des sites de production (HSDB, 2009).
Toutefois, la pertinence de ces études de suivi est limitée, car elles sont anciennes, ont été effectuées ailleurs qu'au Canada et concernent principalement des sources ponctuelles. On a donc utilisé ChemCAN, un modèle d'exposition environnementale adapté au Canada, pour prédire les concentrations de 2–nitrotoluène dans les milieux naturels en fonction de la quantité de substance utilisée au pays (ChemCAN, 2003). Il s'est avéré que l'absorption provenant de l'air, de l'eau potable et du sol était négligeable. En outre, l'utilisation du 2–nitrotoluène au Canada et en Europe a diminué ces dernières années (Environnement Canada, 1988, 2009a; EURAR, 2008).
Aucune donnée n'a été relevée au Canada ou ailleurs sur la présence de 2–nitrotoluène dans les aliments et les boissons. Cette substance n'est probablement pas présente dans ces produits. Le 2–nitrotoluène n'a pas non plus été détecté dans la composition des matériaux d'emballage alimentaire (courriel de la Direction des aliments de Santé Canada adressé à la Division des substances existantes de Santé Canada en 2009; source non citée).
Au Canada, le 2–nitrotoluène est principalement utilisé dans l'industrie de la fabrication des explosifs. Étant donné les utilisations relevées et l'absence de données de surveillance pertinentes, aucune estimation de l'absorption dans les milieux naturels n'a été calculée, mais on pense que celle-ci est négligeable.
On accorde une confiance modérée à élevée à la caractérisation de l'exposition dans les milieux naturels. Il existe une incertitude en raison du peu de données disponibles sur les concentrations de 2–nitrotoluène dans les milieux naturels canadiens, mais, au regard des volumes utilisés et des utilisations constatées, l'exposition au 2–nitrotoluène dans les milieux naturels et par l'alimentation est improbable.
Exposition par l'intermédiaire des produits de consommation
Il est improbable que l'utilisation de produits de consommation soit une source d'exposition au 2–nitrotoluène. Aucune déclaration soumise en vertu de l'article 71 de la LCPE (1999) ne révèle la présence de 2–nitrotoluène dans les produits de consommation au Canada (Environnement Canada, 2009a). Cette substance n'a pas non plus été détectée dans les produits de consommation en Europe et, par conséquent, on estime que les consommateurs n'y sont pas exposés (EURAR, 2008). Une seule source conclut à la présence non intentionnelle de 2–nitrotoluène dans le matériel d'artiste, le mastic, l'émaillage, les produits de préservation du bois et les nettoyants pour pinceaux, en tant que résidu de fabrication (SRD, 2004). Toutefois, aucune autre étude n'est venue confirmer cette constatation.
Comme il est peu probable que le 2–nitrotoluène soit présent dans les produits de consommation, l'exposition par l'intermédiaire de ces produits n'a pas été définie, et on estime que les produits de consommation ne représentent pas une source d'exposition de l'ensemble de la population canadienne.
Évaluation des effets sur la santé
L'annexe 1 présente un aperçu de la base de données toxicologiques pour le 2–nitrotoluène.
Se fondant sur les études réalisées sur des animaux de laboratoire, la Commission européenne a défini le 2–nitrotoluène comme substance cancérogène de catégorie 2 (« Peut provoquer le cancer ») (ESIS, 2008; EURAR, 2008). Puis, en vertu de sa nouvelle réglementation sur la classification, l'étiquetage et l'emballage (Règlement [CE] no 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil, dit règlement CLP, Commission européenne, 2009), elle a classé le 2–nitrotoluène parmi les substances cancérogènes de catégorie 1B (« Peut provoquer le cancer »). Ces classifications établies par la Commission européenne (ESIS, 2008; Commission européenne, 2009) sont fondées sur des essais biologiques de cancérogénicité, publiés par le National Toxicology Program (NTP, 2002). Le comité d'experts qui a rédigé le rapport sur les substances cancérogènes (Report on Carcinogens) s'est fondé sur ces mêmes essais biologiques pour classer le 2–nitrotoluène parmi les substances soupçonnées d'être cancérogènes pour l'homme (« reasonably anticipated to be a human carcinogen »)[NTP, 2007].Compte tenu des résultats des essais biologiques de cancérogénicité menés pendant deux ans, le NTP a conclu qu'il existait des preuves claires de la cancérogénicitédu 2–nitrotoluène chez les rats et les souris mâles et femelles (NTP, 2002, 2008). Avant que ces essais biologiques ne soient publiés par le NTP (2002), le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé les nitrotoluènes, dont le 2–nitrotoluène, dans le groupe 3 (« inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'homme »), considérant que les preuves de la cancérogénicité des nitrotoluènes pour l'être humain étaient insuffisantes, que les preuves de la cancérogénicité du 2–nitrotoluène pour les animaux de laboratoire étaient limitées et que les preuves de la cancérogénicité du 3–nitrotoluène et du 4–nitrotoluène pour les animaux de laboratoire étaient insuffisantes (CIRC, 1996). Les études sur le 2–nitrotoluène utilisées dans le cadre de la présente évaluation sont résumées ci-après et présentées de façon plus détaillée à l'annexe 1.
Les recherches ont révélé l'apparition de tumeurs dans les poumons, les tissus mésothéliaux, la peau (tissus sous-cutanés), les glandes mammaires, le foie, le gros intestin et le système circulatoire des rongeurs exposés au 2–nitrotoluène par voie orale (alimentation). Une étude de badigeonnage sur la peau des souris a également démontré que le 2–nitrotoluène était une substance faiblement initiatrice de tumeurs cutanées. On n'a trouvé aucun essai biologique de cancérogénicité par inhalation.
Le NTP a réalisé un essai biologique de cancérogénicité sur les rongeurs d'une durée deux ans (NTP, 2002), après que des études menées pendant 13 et 26 semaines (NTP, 1992, 1996) ont confirmé les effets cancérogènes du 2–nitrotoluène chez le rat (NTP, 2008). Dans l'étude de 13 semaines (NTP, 1992), on a administré du 2–nitrotoluène à des rats F344/N mâles et femelles par voie alimentaire (nourriture à volonté) à raison de 0, 625, 1 250, 2 500, 5 000 ou 10 000 mg/kg (soit 0, 56, 98, 178, 383 ou 696 mg/kg de poids corporel [kg p.c.] par jour pour les mâles et 0, 55, 102, 190, 382 ou 779 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) [EURAR, 2008; NTP, 2008]. Cette exposition n'a eu aucun effet sur la survie. On a constaté une incidence accrue de mésothéliomes et d'hyperplasie des cellules mésothéliales de la tunique vaginale des testicules chez les mâles des groupes auxquels on a administré 178 et 696 mg/kg p.c. par jour, respectivement. Étant donné que l'apparition de mésothéliomes n'avait auparavant jamais été relevée chez les rats des groupes exposés ou témoins au cours des essais biologiques subchroniques menés par le NTP, les chercheurs ont conclu que le 2–nitrotoluène était cancérogène pour les rats mâles (NTP, 2008). Dans l'étude suivante (NTP, 1996), on a introduit du 2–nitrotoluène dans l'alimentation des rats F344/N mâles, à raison de 0 ou de 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292–296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 ou 26 semaines (EURAR, 2008; NTP, 2008). Le groupe exposé pendant 13 semaines (une période d'exposition suivie d'une période de non-exposition) a, à l'issue de ces 13 semaines, reçu l'alimentation du groupe témoin jusqu'au moment de l'autopsie réalisée à la 26e semaine. L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. On n'a constaté aucune tumeur chez les rats après 13 semaines d'exposition. Cependant, après 26 semaines d'exposition, on a relevé une augmentation importante de l'incidence de mésothéliomes de la tunique vaginale des testicules et de l'épididyme chez les deux groupes exposés. L'étude a également révélé une incidence accrue de cholangiocarcinomes chez les rats des groupes exposés. En raison de l'incidence élevée de mésothéliomes et de l'apparition de cholangiocarcinomes chez les rats mâles après une exposition à court terme, les chercheurs ont conclu que ces études permettaient de confirmer la cancérogénicité du 2–nitrotoluène (NTP, 2008).
Dans le second essai biologique de cancérogénicité mené pendant deux ans (NTP, 2002), on a administré du 2–nitrotoluène aux rats F344/N mâles et femelles par voie alimentaire pendant 105 semaines, à raison de 0, 625, 1 250 ou 2 000 mg/kg (soit 0, 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 30, 60 ou 100 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) [EURAR, 2008; NTP, 2008]. Dans une étude menée en parallèle et comportant une période de non-exposition, on a administré du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à des groupes de rats mâles F344/N à raison de 0, 2 000 ou 5000 mg/kg (soit 0, 125 ou 315 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines, puis on les a nourris avec l'alimentation du groupe témoin pendant le reste des deux années qu'a duré l'essai. On a constaté un faible taux de survie chez les rats mâles exposés, tant dans l'étude comportant une période de non-exposition que dans la principale étude d'exposition chronique. Le taux de survie a également diminué chez les rats femelles exposés à la dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). On a relevé des profils tumoraux semblables dans les groupes de rats mâles exposés au cours de l'étude comportant une période de non-exposition et chez les rongeurs exposés de façon chronique. En effet, une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes, de lipomes sous-cutanés, de fibromes sous-cutanés, de dermatofibrosarcomes sous-cutanés et de fibromes ou fibrosarcomes sous-cutanés réunis a été observée dans tous les groupes de rats mâles exposés. L'incidence de fibroadénomes mammaires a également augmenté de façon significative chez les rats mâles, sauf dans le groupe exposé à la dose élevée dans le cadre de l'étude d'exposition chronique. On a en outre relevé une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires chez les rats exposés à la dose élevée, ainsi qu'une augmentation de l'incidence de carcinomes mixtes hépatocholangiocellulaires, d'adénomes alvéolaires et bronchiolaires et d'adénomes ou de carcinomes alvéolaires et bronchiolaires chez les rats exposés à la dose élevée dans le cadre de l'étude comportant une période de non-exposition. Chez les rats femelles, on a observé une augmentation significative de l'incidence de dermatofibromes et de dermatofibrosarcomes sous-cutanés dans les deux groupes exposés aux plus hautes doses. Les mêmes constations se sont imposées en ce qui concerne l'incidence de fibroadénomes et d'adénomes hépatocellulaires des glandes mammaires chez les femelles exposées à une forte dose. Au vu de l'incidence accrue de mésothéliomes (chez les mâles uniquement), de tumeurs hypodermiques, de fibroadénomes mammaires et de tumeurs hépatiques (chez les mâles uniquement), le NTP (2002) a conclu qu'il existait des preuves claires de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les rats mâles et femelles. Les chercheurs ont également jugé que l'augmentation de l'incidence de tumeurs pulmonaires chez les mâles et d'adénomes hépatocellulaires chez les femelles était liée à l'exposition (NTP, 2002, 2008).
On a administré du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à des souris B6C3F1 mâles et femelles pendant 105 semaines, à raison de 0, 1 250, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 165, 360 ou 700 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 150, 320 ou 710 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) [NTP 2002]. On a constaté un faible taux de survie chez les souris mâles exposées (EURAR, 2008; NTP, 2008), et le taux de survie a également diminué chez les souris femelles exposées à une dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). L'étude a révélé une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris mâles de l'ensemble des groupes exposés et de carcinomes du caecum chez les souris mâles des groupes exposés à une dose faible ou moyenne. On a également constaté une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris femelles exposées à une dose élevée. L'incidence de carcinomes hépatocellulaires était uniquement significative chez les souris femelles exposées à une dose élevée, mais on a mis en évidence une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires réunis à la fois dans le groupe exposé à une dose moyenne et dans le groupe exposé à une dose élevée. L'étude a également révélé une augmentation de l'incidence de carcinomes du caecum, attribuable à l'exposition, chez les souris femelles. Au vu de l'incidence accrue de carcinomes du caecum chez les souris mâles, de tumeurs hépatiques chez les femelles et d'hémangiosarcomes chez tous les rongeurs exposés, le NTP (2002) a conclu qu'il existait des preuves probantes de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les souris mâles et femelles (NTP, 2008).
Slaga et al. (1985) ont étudié le potentiel cancérogène du 2–nitrotoluène chez des souris SENCAR exposées par application cutanée. Dans une étude d'initiation-promotion, les animaux ont été exposés à une application unique de 24, 120 ou 240 mg (soit 1 200, 6 000 ou 12 000 mg/kg p.c.), suivie d'applications du promoteur 12–O–tétradécanoylphorbol–13–acétate (TPA) à raison de 4 µg par semaine pendant 30 semaines. Les chercheurs ont constaté une légère augmentation de l'incidence de papillomes et de carcinomes cutanés chez les souris du groupe exposé à la dose la plus élevée, mais ce résultat n'était pas significatif (DFG, 2002).
La génotoxicité du 2–nitrotoluène a été démontrée lors de multiples essais biologiques in vitro et in vivo. La Commission européenne a d'ailleurs classé cette substance parmi les agents mutagènes de catégorie 2 (« peut causer des altérations génétiques héréditaires ») [ESIS, 2008; EURAR ,2008]. En vertu du règlement CLP, le 2–nitrotoluène a été reclassé parmi les agents mutagènes de catégorie 1B (« peut causer des altérations génétiques héréditaires ») [Commission européenne, 2009]. À la suite de l'examen des études disponibles sur la génotoxicité, la Commission européenne a conclu que le 2–nitrotoluène avait une action mutagène sur les cellules somatiques et qu'il était susceptible d'induire des mutations dans les cellules germinales (EURAR, 2008).
Des études ont révélé que le 2–nitrotoluène avait une action clastogène in vitro à la fois sur les lignées cellulaires humaines et mammifères (Ishidate et al., 1988; Huang et al., 1996; Matsushima et al., 1999). On a également constaté que cette substance était responsable d'altérations et de réparations de l'acide désoxyribonucléique (ADN) sur les lignées cellulaires mammifères (Parton et al., 1995; Lee et al., 2007). Par ailleurs, une étude a mis en évidence le fait que le 2–nitrotoluène avait induit un échange de chromatides sœurs dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Galloway et al., 1987). Toutefois, divers essais sur la mutagénicité du 2–nitrotoluène ont donné des résultats invariablement négatifs pour les procaryotes (Chiu et al., 1978; Miyata et al., 1981; Tokiwa et al., 1981; Spanggord et al., 1982b; Haworth et al., 1983; Suzuki et al., 1983; Shimizu et Yano, 1986; Lee et al., 2007). Dans les études in vivo, le 2–nitrotoluène s'est avéré non clastogène chez les rongeurs (NTP, 2002), mais il a induit des anomalies chromosomiques dans les ovaires du moustique Culex fatigans (Sharma et al., 1989). Dans le cadre de cette dernière étude, le 2–nitrotoluène n'a pas induit de mutation létale dominante chez le Culex fatigans (Sharma et al., 1989). Cependant, d'autres chercheurs ont constaté que l'exposition au 2–nitrotoluène avait induit une synthèse d'ADN non programmée et une réparation d'ADN dans des cellules hépatiques de rat (Butterworth et al., 1982; Doolittle et al., 1983; NTP, 1992). On a aussi relevé la formation d'adduits à l'ADN dans des cellules hépatiques et sanguines de rat, induite par le 2–nitrotoluène (Jones et al., 2003). Une autre étude a également fait état de la fixation par liaison covalente du 2–nitrotoluène à l'ADN de cellules hépatiques (Rickert et al., 1984). En ce qui concerne l'être humain, on a observé des effets clastogènes chez les ouvriers exposés aux nitrotoluènes dans le cadre de leur travail (Sabbioni et al., 2006). En outre, on a constaté des mutations des proto-oncogènes K-ras et β-caténine et du gène suppresseur de tumeur p53 dans les hémangiosarcomes et les carcinomes du côlon, induits chez des souris par exposition au 2–nitrotoluène (NTP, 2008). On estime que ces mutations géniques ont été induites par les intermédiaires mutagènes du 2–nitrotoluène in vivo et qu'elles sont liées à des changements des taux de protéines concernés, propices à la formation et au développement de tumeurs (Hong et al., 2003; Sills et al., 2004). Des chercheurs ont avancé que la génotoxicité du 2–nitrotoluène in vivo s'exprimait par l'intermédiaire de ses métabolites actifs, hypothèse qui a permis d'expliquer l'absence d'action mutagène de la substance dans des essais de mutagénicité sur des bactéries (EURAR, 2008; NTP, 2008).
Il existe peu de données sur la cancérogénicité potentielle du 2–nitrotoluène chez l'être humain. Aucune étude épidémiologique sur le sujet n'a été relevée dans la littérature scientifique, mais des études portant sur la coexposition d'ouvriers au 2–nitrotoluène et à d'autres produits chimiques sont décrites à l'annexe 1.
Le mode d'action du 2–nitrotoluène en ce qui concerne l'induction des différents types de tumeurs n'a pas encore été totalement élucidé. Cependant, le NTP (2008) a conclu que les mutations des gènes p53, β-caténine et K-ras, constatées dans les hémangiosarcomes et les carcinomes du côlon chez des souris exposées au 2–nitrotoluène, découlent des effets génotoxiques de cette substance. D'après les données disponibles, les tumeurs observées chez les animaux de laboratoire résultent d'une interaction directe avec le matériel génétique.
Chez les animaux de laboratoire, l'exposition au 2-nitrotoluène a aussi été associée à d'autres effets que le cancer, notamment des effets sur le développement, le système reproducteur, les poumons, le foie, la rate, la moelle osseuse et le système hématopoïétique.
On a constaté des effets néfastes sur les poumons, le foie, la rate, la moelle osseuse et le système hématopoïétique de rongeurs, découlant de l'exposition chronique, subchronique et à court terme au 2–nitrotoluène par voie orale. Dans le cadre des expositions chroniques, la plus faible dose minimale avec effet observé (DMEO) était de 25 mg/kg p.c. par jour. À cette dose, les chercheurs ont observé une incidence accrue de lésions non néoplasiques dans le foie, la moelle osseuse, la rate et les poumons des rats mâles et femelles exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire pendant 105 semaines (NTP, 2002). Ils ont également rapporté une augmentation de l'incidence des lésions non néoplasiques dans les glandes mammaires et le ganglion lymphatique mandibulaire des rats femelles soumis aux mêmes conditions d'expositions ou exposés à des doses plus élevées (NTP, 2002). Dans le cadre des expositions subchroniques, la plus faible DMEO était de 89 mg/kg p.c. par jour. À cette dose, on a relevé des lésions non néoplasiques dans les reins et la rate des rats mâles exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire pendant 13 semaines (NTP, 1992). D'autres études sur des animaux exposés à des doses plus élevées ont mis en évidence une modification des paramètres hématopoïétiques, une diminution du gain pondéral et une dégénérescence de l'épithélium olfactif (Kovalenko, 1973; Ciss 1978; Ciss et al., 1980a; Ton et al., 1995; NTP, 1996). Dans le cadre des expositions à court terme, la plus faible DMEO était de 90 mg/kg p.c. par jour. À cette dose, on a relevé des lésions non néoplasiques dans le système hématopoïétique et la rate des rats mâles exposés au 2–nitrotoluène par voie intragastrique pendant 28 jours (Kaneko et al., 1993). Chez les animaux exposés à des doses plus élevées, les études ont révélé une diminution du gain pondéral, des lésions non néoplasiques dans le foie et d'autres effets hématologiques (Kovalenko, 1973; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a; Lysy et al., 1988; NTP, 1992).
Des études ont démontré les effets du 2–nitrotoluène sur la reproduction des souris et des rats exposés par voie orale. La plus faible DMEO, qui était de 25 mg/kg p.c. par jour, a été associée à l'atrophie de l'épithélium germinal et à l'hyperplasie des cellules interstitielles des testicules chez des rats mâles exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire pendant 105 semaines (NTP, 2002). Chez les rats exposés à des doses plus importantes, on a observé une dégénérescence des testicules, accompagnée d'une diminution du nombre de spermatozoïdes et de leur motilité chez les mâles, ainsi qu'un allongement du cycle menstruel chez les femelles (NTP, 1992, 1996; Huntingdon Research Centre, 1994). Les études ont aussi mis en évidence des effets sur le développement des rats à la suite d'une exposition par voie orale. Pour une DMEO de 50 mg/kg p.c. par jour, on a observé un retard de croissance des ratons, en lien avec la dose administrée, après l'exposition des mères au 2–nitrotoluène pendant 41 jours (Huntingdon Research Centre, 1994). Aucun autre effet sur le développement n'a été relevé dans la littérature scientifique.
Le niveau de confiance à l'égard des données toxicologiques sur les animaux de laboratoire est jugé modéré à élevé, car on dispose de données sur la toxicité aiguë, les doses répétées, la toxicité pour la reproduction et le développement, la cancérogénicité et la génotoxicité. Toutefois, les détails fournis dans certaines des études à doses répétées sont limités et, bien qu'on ait constaté une mortalité importante dans le cadre du principal essai biologique de cancérogénicité, les résultats concordaient avec le développement de tumeurs. Les données sur les effets cancérogènes et non cancérogènes liés à l'inhalation ou à l'exposition cutanée sont elles aussi très limitées. En outre, on n'a relevé aucune étude épidémiologique portant précisément sur le 2–nitrotoluène.
Caractérisation du risque pour la santé humaine
Comme le 2-nitrotoluène a été classé par d'autres organismes nationaux et internationaux en fonction de sa cancérogénicité (p. ex. la Commission européenne et le NTP), la présente évaluation préalable a porté principalement sur cette caractéristique. On a constaté une incidence accrue de tumeurs dans divers types de tissus, tels le mésothélium, la peau, les glandes mammaires, le foie ou les poumons, chez des rats exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire. Des tumeurs ont également été observées dans le système circulatoire, le gros intestin et le foie de souris exposées au 2-nitrotoluène par voie alimentaire. Par ailleurs, une étude de badigeonnage sur la peau des souris a démontré que le 2–nitrotoluène était une substance faiblement initiatrice des tumeurs cutanées. Divers essais in vivo et in vitro ont révélé que cette substance était génotoxique; elle s'est en effet avérée clastogène pour les lymphocytes circulants humains et a entraîné la formation d'adduits à l'ADN chez les rongeurs exposés. Bien que le mode d'induction des tumeurs n'ait pas été complètement élucidé, on peut présumer, en se fondant sur la génotoxicité du 2–nitrotoluène, que les tumeurs observées chez les animaux de laboratoire résultent d'une interaction directe avec le matériel génétique.
L'exposition au 2–nitrotoluène a également été associée à divers effets non cancérogènes chez les animaux de laboratoire. On a ainsi observé des lésions non néoplasiques dans plusieurs types de tissus chez des rats exposés de façon chronique à des doses relativement faibles de 2–nitrotoluène. La dose la plus faible testée dans le cadre de ces études était de 25 mg/kg p.c. par jour. À cette dose et dans des conditions d'exposition identiques, on a relevé des effets sur la reproduction, comme l'atrophie de l'épithélium germinal et l'hyperplasie des cellules interstitielles des testicules chez des rats mâles. Les effets non cancérogènes les plus aigus ont été constatés à une dose de 25 mg/kg p.c. par jour. Les marges d'exposition n'ont pas été calculées dans cette évaluation pour les effets autres que le cancer puisque ces effets sont survenus à des doses qui ont provoqué l'apparition de tumeurs et parce que les renseignements disponibles indiquent que l'exposition de l'ensemble de la population canadienne au 2-nitrotoluène par l'entremise des milieux naturels ou des produits de consommation devrait être négligeable.
Incertitudes de l'évaluation des risques pour la santé humaine
La présente ébauche d'évaluation préalable du 2–nitrotoluène ne prend pas en compte les écarts de la vulnérabilité à la substance pouvant exister entre les humains et les espèces de laboratoire, mais il est utile de noter qu'il existe des voies métaboliques similaires chez les humains et les animaux de laboratoire. Par ailleurs, les études sur la cancérogénicité par voie orale sont limitées, car aucun essai biologique de cancérogénicité n'a exposé les animaux au 2–nitrotoluène par inhalation, alors qu'il s'agit pourtant de la voie d'exposition la plus probable pour l'être humain.
Il existe une certaine incertitude à l'égard de l'estimation des niveaux d'exposition environnementale, car on ne dispose pas de données de surveillance canadiennes. Cependant, au regard des volumes et des utilisations répertoriés, l'exposition environnementale de l'ensemble de la population canadienne est improbable. Cette hypothèse est appuyée par une modélisation environnementale prudente.
D'après les renseignements contenus dans le présent rapport d'évaluation préalable, il est conclu que le 2-nitrotoluène ne pénètre pas dans l'environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions qui ont ou peuvent avoir un effet nocif immédiat ou à long terme sur l'environnement ou sa diversité biologique, ou qui constituent ou peuvent constituer un danger pour l'environnement essentiel pour la vie.
Compte tenu de la cancérogénicité du 2-nitrotoluène, pour lequel il pourrait exister une probabilité d'effets nocifs quel que soit le niveau d'exposition, il est conclu que le 2-nitrotoluène est considéré comme une substance pouvant pénétrer dans l'environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions qui constituent ou peuvent constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.
Par conséquent, il est conclu que le 2-nitrotoluène satisfait à au moins un des critères établis dans l’article 64 de la LCPE 1999. De plus, le 2-nitrotoluène répond aux critères de persistance, mais ne répond pas aux critères relatifs au potentiel de bioaccumulation énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).
Cette substance s’inscrira dans la mise à jour de l’inventaire de la Liste intérieure. De plus, des activités de recherche et de surveillance viendront, s'il y a lieu, appuyer la vérification des hypothèses formulées au cours de l'évaluation préalable et, le cas échéant, l'efficacité des possibles mesures de contrôle définies à l'étape de la gestion des risques.
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Paramètre | Doses ou concentrations minimales avec effet1/Résultats |
---|---|
1 CL50, concentration létale médiane; DL50, dose létale médiane; CMEO, concentration minimale avec effet observé; DMEO, dose minimale avec effet observé; DSEO, dose sans effet observé. | |
Essais sur des animaux de laboratoire et in vitro | |
Toxicité aiguë | DL50 minimale par voie orale = 110 mg/kg p.c. chez des chattes (Hollander et Weigand, 1975d). [études supplémentaires : Back et al., 1972; Hollander et Weigand, 1975c; Vasilenko et Kovalenko, 1976; Vernot et al., 1977; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a] DL50 minimale par inhalation = 1086 mg/m3 (1,086 mg/L) chez des rats SPF Winstar mâles (Hollander et Weigand, 1975a) [études supplémentaires : Brown et Reinhardt, 1972; Kinkead et al., 1977] DL50 minimale par voie cutanée = 200 mg/kg p.c. chez des lapins albinos mâles (McDonnell et Reinhardt, 1972). [études supplémentaires : Hollander et Weigand, 1975b; Kinkead et al., 1977] Autres effets : L'EURAR (2008) conclut à l'absence de toxicité du 2–nitrotoluène pour la peau, les yeux et les voies respiratoires. Il fait également état de l'absence de corrosivité de cette substance pour la peau, les yeux et les voies respiratoires. Aucune donnée n'a été recensée sur la sensibilisation de la peau et des voies respiratoires par le 2–nitrotoluène. |
Dose toxique à court terme pour l'exposition répétée | DMEO minimale par voie orale = 90 mg/kg p.c. par jour. Des lésions du système hématopoïétique et de la rate ont été observées chez des rats Wistar (6 rats de chaque sexe par groupe) exposés à du 2–nitrotoluène (0, 3, 6, 18, 90 ou 450 mg/kg p.c. par jour, pendant 28 jours par voie intragastrique) incorporé à de l'huile de maïs (Kaneko et al., 1993). [études supplémentaires : Kovalenko, 1973; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a; Lysy et al., 1988; NTP, 1992] Aucune étude de toxicité à court terme par inhalation ou par voie cutanée n'a été recensée. |
Toxicité subchronique | DMEO minimale par voie orale = 89 mg/kg p.c. par jour. Des lésions des reins et de la rate ont été observées chez des rats F344/N mâles après l'exposition de mâles et de femelles (10 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) au 2–nitrotoluène par voie alimentaire (0, 45, 89, 179, 353 ou 694 mg/kg p.c. par jour pour les mâles; 0, 44, 87, 178, 340 ou 675 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 13 semaines à la suite d'une période d'acclimatation de 13 à 15 jours (NTP, 1992). [études supplémentaires : Kovalenko, 1973; Ciss, 1978; Ciss et al., 1980a; Ton et al., 1995; NTP, 1996] Aucune étude de toxicité subchronique par inhalation ou par voie cutanée n'a été recensée. |
Toxicité chronique et cancérogénicité | Paramètres non néoplasiques : DMEO minimale par voie orale = 25 mg/kg p.c. par jour. Une incidence accrue de lésions non néoplasiques du foie (foyers éosinophiles, foyers à cellules mixtes, infiltration cellulaire à cellules mixtes), de la moelle osseuse (hyperplasie), de la rate (prolifération de cellules hématopoïétiques) et des poumons (hyperplasie de l'épithélium alvéolaire) a été observée chez des rats F344/N mâles et femelles (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 à 7 semaines) exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire à raison de 0, 625, 1 250 ou 2 000 mg/kg (soit 0, 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 30, 60 ou 100 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 à 14 jours (NTP, 2002). Une atrophie de l'épithélium germinal et une hyperplasie des cellules interstitielles des testicules ont également été constatées chez les mâles exposés (NTP, 2002). Aucun autre paramètre non néoplasique n'a été relevé dans les études de toxicité chronique et de cancérogénicité disponibles. Paramètres néoplasiques : Des rats F344/N (10 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) se sont vus administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire (nourriture à volonté) à raison de 0, 625, 1 250, 2 500, 5 000 ou 10 000 mg/kg (soit 0, 56, 98, 178, 383 ou 696 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 55, 102, 190, 382 ou 779 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 13 semaines après une période d'acclimatation de 10 à 15 jours (NTP, 1992, 2008; EURAR, 2008). L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Une incidence accrue de mésothéliomes et d'hyperplasie des cellules mésothéliales de la tunique vaginale des testicules a été observée chez les mâles des groupes auxquels on a administré 178 mg/kg p.c. par jour (3 individus sur 10) et 696 mg/kg p.c. par jour (2 individus sur 10), respectivement. Étant donné que l'apparition de mésothéliomes n'avait auparavant jamais été relevée chez les rats des groupes exposés ou témoins au cours des essais biologiques menés sur une durée de 13 semaines par le NTP, les chercheurs ont conclu que le 2–nitrotoluène était cancérogène pour les rats mâles (NTP, 2008). Des rats F344/N mâles (10 à 20 individus par groupe, âgés de 45 jours) se sont vus administrés du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0 ou de 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292–296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 ou 26 semaines après une période d'acclimatation de 9 jours (NTP, 1996, 2008; EURAR, 2008). Le groupe exposé pendant 13 semaines (une période d'exposition suivie d'une période de non-exposition) a, à l'issue de ces 13 semaines, reçu l'alimentation du groupe témoin jusqu'au moment de l'autopsie réalisée à la 26e semaine. L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Aucune tumeur n'a été observée chez les rats après 13 semaines d'exposition. Après 26 semaines d'exposition, une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes de la tunique vaginale des testicules et de l'épididyme a été constatée chez les deux groupes exposés (5 individus sur 20 dans le groupe soumis à une période de non-exposition et 7 individus sur 20 dans le groupe exposé pendant 26 semaines). Une incidence accrue de cholangiocarcinomes a également été observée chez les rats exposés (2 individus sur 20 dans le groupe soumis à une période de non-exposition et 1 individu sur 20 dans le groupe exposé pendant 26 semaines). En raison de l'incidence élevée de mésothéliomes et de l'apparition de cholangiocarcinomes chez les rats mâles après une exposition à court terme, les chercheurs ont conclu que ces études permettaient de confirmer la cancérogénicité du 2–nitrotoluène (NTP, 2008). Dans une étude simultanée, des rats F344/N, dont on a altéré la flore intestinale en leur administrant par gavage une dose unique d'antibiotique 6 jours avant le début de l'étude et 13 semaines plus tard, ont absorbé du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à raison de 0 ou 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292-296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines (NTP, 1996, 2008; EURAR, 2008). L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Une incidence accrue de mésothéliomes, liée à l'exposition, a été observée (2 individus sur 20) [NTP, 1996]. Dans une autre étude menée en parallèle et comportant une période de non-exposition, des rats F344/N, dont on a altéré la flore intestinale en leur administrant par gavage une dose unique d'antibiotique 6 jours avant le début de l'étude et 13 semaines plus tard, ont absorbé du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0 ou de 5 000 mg/kg (soit 0 ou 292–296 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines, puis ont reçu l'alimentation du groupe témoin pendant le reste de l'étude (26 semaines) [NTP, 1996, 2008; EURAR, 2008]. L'exposition n'a eu aucun effet sur la survie. Une incidence accrue de mésothéliomes, liée à l'exposition, a été observée (8 individus sur 20) [NTP, 1996]. Aucun cholangiocarcinome n'a été observé chez les rats dont on a altéré la flore intestinale. Le NTP (1996) n'a pas été en mesure de tirer de quelconques conclusions en comparant les résultats des études menées sur des rats normaux et des rats dont la flore intestinale avait été altérée, en raison de la faible efficacité du mélange antibiotique sur les bactéries anaérobies strictes et du développement probable de bactéries aérobies résistantes une semaine après l'administration de l'antibiotique (NTP, 2008). Des rats F344/N (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 à 7 semaines) se sont vus administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire à raison de 0, 625, 1 250, 2 000 mg/kg (soit 0, 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 30, 60 ou 100 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 à 14 jours (NTP, 2002, 2008; EURAR, 2008). Dans une étude menée en parallèle et comportant une période de non-exposition, des groupes de rats F344/N mâles (70 individus par groupe) se sont vus administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 125 ou 315 mg/kg p.c. par jour) pendant 13 semaines, puis ont été nourris avec l'alimentation du groupe témoin pendant le reste des deux années qu'a duré l'étude. Un faible taux de survie a été observé chez les rats mâles exposés, tant dans l'étude comportant une période de non-exposition que dans la principale étude d'exposition chronique. Le taux de survie a également diminué chez les rats femelles exposés à la dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). Dans l'étude d'exposition chronique, on a constaté une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes (2 individus sur 60, 20 sur 60, 29 sur 60 et 44 sur 60; affectant la tunique vaginale des testicules, l'épididyme, la paroi abdominale ou la surface des organes abdominaux), de lipomes sous-cutanés (0 sur 60, 4 sur 60, 13 sur 60 et 13 sur 60), de fibromes sous-cutanés (5 sur 60, 46 sur 60, 52 sur 60 et 59 sur 60), de dermatofibrosarcomes sous-cutanés (0 sur 60, 7 sur 60, 17 sur 60 et 20 sur 60) et de fibromes ou fibrosarcomes sous-cutanés réunis (5 sur 60, 47 sur 60, 55 sur 60 et 59 sur 60) chez les rats mâles. L'incidence de fibroadénomes mammaires a également augmenté de façon significative chez les rats mâles, excepté dans le groupe exposé à la plus haute dose (0 individus sur 60, 7 sur 60, 10 sur 60 et 2 sur 60). On a en outre relevé une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires (2 individus sur 60, 3 sur 60, 3 sur 60 et 7 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires (3 sur 60, 3 sur 60, 3 sur 60 et 8 sur 60), de l'incidence de carcinomes mixtes hépatocholangiocellulaires (0 sur 60, 1 sur 60, 0 sur 60 et 1 sur 60), d'adénomes alvéolaires et bronchiolaires (1 sur 60, 5 sur 60, 1 sur 60 et 2 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes alvéolaires et bronchiolaires (2 sur 60, 5 sur 60, 1 sur 60 et 2 sur 60) chez les rats mâles. Chez les femelles, on a observé une augmentation significative de l'incidence de dermatofibromes (3 individus sur 60, 3 sur 60, 18 sur 60 et 20 sur 60) et de dermatofibrosarcomes (3 individus sur 60, 3 sur 60, 21 sur 60 et 22 sur 60) sous-cutanés dans les deux groupes exposés aux doses les plus élevées. L'incidence de fibroadénomes mammaires (23 individus sur 60, 47 sur 60, 52 sur 60 et 56 sur 60) et d'adénomes hépatocellulaires (1 sur 60, 0 sur 59, 1 sur 60, 6 sur 60) a également augmenté de façon significative chez les femelles exposées à la dose élevée. On a relevé des profils tumoraux semblables dans les groupes de rats mâles exposés au cours de l'étude comportant une période de non-exposition et chez les rongeurs exposés de façon chronique. En effet, une augmentation significative de l'incidence de mésothéliomes (2 individus sur 60, 44 sur 60 et 54 sur 60), de lipomes sous-cutanés (0 sur 60, 10 sur 60 et 12 sur 60), de fibromes sous-cutanés (5 sur 60, 45 sur 60 et 52 sur 60), de dermatofibrosarcomes sous-cutanés (0 sur 60, 8 sur 60 et 12 sur 60) et de fibromes ou fibrosarcomes sous-cutanés réunis (5 sur 60, 47 sur 60 et 53 sur 60) a été observée. L'incidence de fibroadénomes mammaires a elle aussi augmenté de façon significative (0 individus sur 60, 13 sur 60 et 20 sur 60). On a en outre relevé une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires (2 individus sur 60, 3 sur 60 et 4 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires (3 sur 60, 3 sur 60 et 6 sur 60), ainsi qu'une incidence accrue de cholangiocarcinomes (0 sur 60, 0 sur 60 et 3 sur 60), d'adénomes alvéolaires et bronchiolaires (1 sur 60, 3 sur 60 et 8 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes alvéolaires et bronchiolaires (2 sur 60, 3 sur 60 et 11 sur 60). Au vu de l'incidence accrue de mésothéliomes (chez les mâles uniquement), de tumeurs hypodermiques, de fibroadénomes mammaires et de tumeurs hépatiques (chez les mâles uniquement), le NTP a conclu qu'il existait des preuves claires de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les rats mâles et femelles. Les chercheurs ont également jugé que l'augmentation de l'incidence de tumeurs pulmonaires chez les mâles et d'adénomes hépatocellulaires chez les femelles était liée à l'exposition (NTP, 2002, 2008). Des souris B6C3F1 (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) se sont vues administrer du 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 0, 1 250, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 165, 360 ou 700 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 150, 320 ou 710 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 jours. On a constaté un faible taux de survie chez les souris mâles exposées (NTP, 2002, 2008; EURAR, 2008), et le taux de survie a également diminué chez les souris femelles exposées à une dose élevée. La baisse de ces taux a été attribuée à l'apparition précoce de tumeurs (Dunnick et al., 2003; NTP, 2008). L'étude a révélé une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris mâles de l'ensemble des groupes exposés (4 sur 60, 17 sur 60, 55 sur 60 et 60 sur 60) et de carcinomes du caecum chez les souris mâles des groupes exposés à une dose faible ou moyenne (0 sur 60, 12 sur 60, 9 sur 60 et 0 sur 60). On a également constaté une augmentation significative de l'incidence d'hémangiosarcomes chez les souris femelles exposées à une dose élevée (0 sur 60, 2 sur 60, 3 sur 60 et 50 sur 60). L'augmentation de l'incidence de carcinomes hépatocellulaires était uniquement significative chez les souris femelles exposées à une dose élevée (2 sur 60, 4 sur 59, 6 sur 59 et 16 sur 60), mais on a mis en évidence une augmentation significative de l'incidence d'adénomes hépatocellulaires (7 sur 60, 5 sur 59, 19 sur 59 et 29 sur 60) et d'adénomes ou de carcinomes hépatocellulaires réunis (9 sur 60, 9 sur 59, 24 sur 59 et 39 sur 60) à la fois dans le groupe exposé à une dose moyenne et dans le groupe exposé à une dose élevée. L'étude a également révélé une augmentation de l'incidence de carcinomes du caecum, attribuable à l'exposition, chez les souris femelles (0 sur 60, 1 sur 60, 4 sur 60 et 3 sur 60). Au vu de l'incidence accrue de carcinomes du caecum chez les souris mâles, de tumeurs hépatiques chez les femelles et d'hémangiosarcomes chez tous les rongeurs exposés, le NTP a conclu qu'il existait des preuves probantes de l'action cancérogène du 2–nitrotoluène chez les souris mâles et femelles (NTP, 2002, 2008). Des souris SENCAR (nombre indéfini d'individus de chaque sexe par groupe) ont été exposés à une application cutanée unique de 24, 120 ou 240 mg (soit 1 200, 6 000 ou 12 000 mg/kg p.c.), suivie d'applications du promoteur 12–O–tétradécanoylphorbol–13–acétate (TPA) à raison de 4 µg par semaine pendant 30 semaines. L'étude a révélé une légère augmentation de l'incidence de papillomes (13 %, 2,5 %, 10 % et 16 % des individus) et de carcinomes cutanés (2,5 %, 0 %, 2,5 % et 5 % des individus) chez les souris du groupe exposé à la dose la plus élevée, mais ce résultat n'était pas significatif (Slaga et al., 1985; DFG, 2002). Des souris A/Jax (30 individus de sexe mâle par groupe) se sont vues administrer du 2–nitrotoluène (dans de l'huile de maïs) par voie intrapéritonéale, à raison de 0, 1 200, 3 000 ou 6 000 mg/kg p.c., trois fois par semaine pendant huit semaines. Les rongeurs exposés ont été sacrifiés 16 semaines après la dernière injection. Une augmentation de tumeurs pulmonaires, attribuable à la dose mais non significative, a été observée (Slaga et al., 1985; EURAR, 2008). |
Toxicité pour la reproduction | DMEO minimale par voie orale = 25 mg/kg p.c. par jour. Une atrophie de l'épithélium germinal et une hyperplasie des cellules interstitielles des testicules ont été observées chez des rats F344/N mâles (60 individus par groupe, âgés de 6 à 7 semaines) exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire, à raison de 625, 1 250 o 2 000 mg/kg (soit 25, 50 ou 90 mg/kg p.c. par jour) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 à 14 jours (NTP, 2002). [études supplémentaires : Ciss, 1978; Ciss et al., 1980b; NTP, 1992, 1996; Huntingdon Research Centre, 1994] Aucune étude de toxicité pour la reproduction, par inhalation ou par voie cutanée, n'a été recensée. |
Toxicité pour le développement | DMEO minimale par voie orale = 50 mg/kg p.c. par jour. Un retard de croissance, attribuable à la dose administrée, a été observé chez les petits de rats CD (nombre indéfini de mâles et de femelles dans chaque groupe) après l'exposition des mères au 2–nitrotoluène à raison de 0, 50, 150 ou 450 mg/kg p.c. par jour pendant 20 jours, puis pendant 21 jours au cours de la période de lactation, soit une exposition totale de 41 jours (Huntingdon Research Centre, 1994). [études supplémentaires : Ciss, 1978; Ciss et al., 1980b] Aucune étude de toxicité pour le développement, par inhalation ou par voie cutanée, n'a été recensée. |
Génotoxicté et paramètres connexes : in vitro | Aberrations chromosomiques : Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour les aberrations chromosomiques dans des lymphocytes circulants humains (Huang et al., 1996). Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour les aberrations chromosomiques dans des cellules pulmonaires de hamster chinois (Ishidate et al., 1988). Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour les aberrations chromosomiques dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Galloway et al., 1987). Induction de micronoyaux : Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour l'induction de micronoyaux dans des cellules pulmonaires de hamster chinois (Matsushima et al., 1999). Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour l'induction de micronoyaux dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Lee et al., 2007). Synthèse non programmée de l'ADN, altération de l'ADN et échange de chromatides sœurs : Résultats positifs, sans activation métabolique (S9), pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rat F344/N (Parton et al., 1995). Résultats positifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour l'altération de l'ADN (essai de Comet) dans des cellules de lymphome de souris L5178Y (Lee et al., 2007). Résultats faiblement positifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour l'échange de chromatides sœurs dans des cellules ovariennes de hamster chinois (Galloway et al., 1987). Résultats négatifs, sans activation métabolique (S9), pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des spermatocytes, des spermatides et des cellules hépatiques de rat, ainsi que des cellules hépatiques humaines (Doolittle et al., 1983; Working et Butterworth, 1984; Furihata et Matsushima, 1987; Butterworth et al., 1989; Brambilla et Martelli, 1990). Mutagénicité chez les bactéries : Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour les mutations chez les souches TA92, TA94, TA98, TA100, TA102, TA104, TA1535, TA1537 et TA1538 de Salmonella typhimurium (Chiu et al., 1978; Miyata et al., 1981; Tokiwa et al., 1981; Spanggord et al., 1982b; Haworth et al., 1983; Suzuki et al., 1983; Nahmi et al., 1984; Sundvall et al., 1984; Shimizu et Yano, 1986; Gupta et al., 1987; Kawai et al., 1987; JETOC, 1996). Résultats positifs, avec activation métabolique et norharmane, pour les mutations chez la souche TA98 de Salmonella typhimurium (Suzuki et al., 1983). Résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique (S9), pour les mutations inverses chez des souches WP2uvra et WP2uvra/PKM101 de Escherichia coli (JETOC, 1996). Autre : Résultats faiblement positifs, avec activation métabolique, pour la recombinaison génétique chez des souches H17 et M45 de Bacillus subtilis (Shimizu et Yano, 1986). Résultats négatifs, avec activation métabolique, pour la perte de la capacité de transformation de l'ADN chez le Bacillus subtilis (Nahmi et al., 1984). |
Génotoxicté et paramètres connexes : in vivo | Aberrations chromosomiques : Résultats positifs pour les aberrations chromosomiques chez le Culex fatigans. Des larves de Culex fatigans ont été traitées avec du 2–nitrotoluène (dissous dans du diméthylsulfoxyde) à une concentration de 0,01 µg/mL. Des cassures, des translocations, des fragmentations et des aneuploïdes chromosomiques ont été observés dans les préparations de chromosomes obtenues à partir d'ovaires de femelles adultes âgées de 12 à 15 heures. On n'a relevé aucune cellule polyploïde (Sharma et al., 1989). Induction de micronoyaux : Résultats négatifs pour l'induction de micronoyaux dans les cellules de moelle osseuse chez des rats F344/N mâles exposés au 2–nitrotoluène par une unique injection intrapéritonéale (625, 1 250 ou 2 500 mg/kg p.c. dans de l'huile de maïs) après 24 heures ou par une unique injection intrapéritonéale (625 ou 2 500 mg/kg p.c. dans de l'huile de maïs) après 48 heures (NTP, 2002). Résultats négatifs après 72 heures pour l'induction de micronoyaux dans les cellules de moelle osseuse chez des souris B6C3F1 mâles exposées au 2–nitrotoluène par injections intrapéritonéales (100, 200, 300 ou 400 mg/kg p.c., 3 fois à 24 heures d'intervalle) (NTP, 2002). Résultats négatifs pour l'induction de micronoyaux dans les cellules du sang périphérique de souris B6C3F1 mâles et femelles exposées au 2–nitrotoluène par voie alimentaire (625, 1 250, 2 500, 5 000 ou 10 000 mg/kg) pendant 13 semaines (NTP, 2002). Mutagénicité dans les cellules germinales : Résultats négatifs pour les mutations létales dominantes héréditaires chez le Culex fatigans. Les mâles traités ont été croisés avec des femelles non exposées. Les effets létaux dominants ont été déterminés en fonction de la fréquence en pourcentage d'œufs non éclos (Sharma et al., 1989). Adduits à l'ADN : Des adduits à l'ADN hépatique (adduits de 2'–déoxyguanosine et de 2'–déoxyadénosine à la 2–méthylaniline) ont été observés chez des rats WELS Fohm mâles (12 individus par groupe, âges de 4 mois) exposés au 2–nitrotoluène par voie alimentaire (40, 96 ou 250 mg/kg p.c. par jour, dissous dans de l'huile de tournesol et ajouté à l'eau de boisson) pendant 12 semaines (Jones et Sabbioni, 2003). Synthèse de l'ADN non programmée : Résultats positifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rats F344/N (nombre indéfini de mâles et de femelles dans chaque groupe, individus âgés de 11 à 12 semaines) exposés au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 0, 100, 200 ou 500 mg/kg p.c. pour les mâles et 0, 200, 500 ou 750 mg/kg p.c. pour les femelles) (NTP, 1992). Résultats positifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rats F344/N mâles (nombre indéfini d'individus dans chaque groupe) exposés au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 200 ou 500 mg/kg p.c. dissous dans de l'huile de maïs) (Butterworth et al., 1982; Doolittle et al., 1983). Résultats négatifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de souris B6C3F1 (nombre indéfini de mâles et de femelles dans chaque groupe, individus âgés de 11 à 12 semaines) exposées au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 0, 200, 500 ou 750 mg/kg p.c.) (NTP, 1992). Résultats négatifs pour la synthèse non programmée de l'ADN dans des cellules hépatiques de rats F344/N mâles gnobiotiques (nombre indéfini d'individus dans chaque groupe) exposés au 2–nitrotoluène par gavage oral (administration unique de 200 ou 500 mg/kg p.c. dissous dans de l'huile de maïs) (Butterworth et al., 1982). Résultats positifs dans un autre groupe de rats gnobiotiques préalablement traités avec la flore associée Charles River et exposés à des doses semblables (Butterworth et al., 1982). Résultats positifs dans un autre groupe de rats mâles gnobiotiques préalablement traités avec la flore associée Charles River et exposés à des doses semblables (Butterworth et al., 1982), mais résultats négatifs dans un autre groupe de rats femelles gnobiotiques préalablement traités avec la flore associée Charles River et exposés à des doses semblables. Les chercheurs ont conclu que l'action génotoxique du 2–nitrotoluène pourrait être différente selon le sexe, et ce, indépendamment du métabolisme de la flore intestinale. Mutations géniques : Des mutations du gène suppresseur de tumeur p53 ou du proto-oncogène β-caténine ont été observées dans des hémangiosarcomes et des tumeurs du côlon induits par le 2–nitrotoluène chez des souris B6C3F1 (60 individus de chaque sexe par groupe, âgés de 6 semaines) auxquelles on a administré du 2–nitrotoluène à raison de 0, 1 250, 2 000 ou 5 000 mg/kg (soit 0, 165, 360 ou 700 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et 0, 150, 320 ou 710 mg/kg p.c. par jour pour les femelles) pendant 105 semaines après une période d'acclimatation de 12 jours (NTP, 2002). En outre, des mutations du gène K-ras et de la production de la protéine cycline D1 ont été relevées dans les tumeurs du côlon. Le NTP (2008) a conclu que les mutations des gènesp53, β-caténine et K-ras sont la conséquence des effets génotoxiques du 2–nitrotoluène. |
Humains | |
Études épidémiologiques | Aucune étude épidémiologique portant sur la toxicité de l'exposition au 2–nitrotoluène n'a été relevée dans la littérature scientifique. Les valeurs limites d'exposition ont été définies pour le cadre professionnel afin de protéger les ouvriers des effets du 2–nitrotoluène. En ce qui concerne l'exposition à court terme (60 min) aux vapeurs de 2–nitrotoluène, une concentration de 200 ppm (1 140 mg/m3) a provoqué des effets toxiques graves chez des ouvriers (Goldblatt, 1955). Une concentration de 40 ppm (228 mg/m3) a été définie comme étant le seuil de concentration non toléré pour les ouvriers exposés aux vapeurs de 2–nitrotoluène, et la concentration limite a été fixée à 1 ppm (5,7 mg/m3) afin de protéger les personnes en cas d'exposition plus longue (Goldblatt, 1955). Ces valeurs ont été définies en tenant compte des données relatives aux effets sur l'être humain, tirées de dossiers cliniques et expérimentaux (EURAR, 2008). Le 2–nitrotoluène peut être utilisé dans la fabrication du magenta. Les ouvriers qui travaillent dans ce domaine peuvent donc être exposés au 2–nitrotoluène (IARC, 1987, 1993). L'IARC (1987, 1993) a étudié la fabrication du magenta et a conclu qu'il existait des preuves suffisantes démontrant que la fabrication de magenta entraîne l'exposition à des substances cancérogènes (groupe 1) pour l'homme (NTP, 2008). Cette conclusion était fondée sur une étude cas-témoins (Vineis et Magnani, 1985) et sur deux études de cohorte (Case et Pearson, 1954; Rubino et al., 1982). Ces études ne sont pas considérées comme valables pour la présente évaluation mais ont été incluses pour assurer l'exhaustivité de la base de données. Neuf-cent-six ouvriers d'une usine de colorants dans le nord de l'Italie ayant travaillé au moins un mois entre 1922 et 1970 ont été inclus dans une étude de cohorte menée de 1946 à 1976 (Rubino et al., 1982). Les taux de mortalité de l'étude ont été comparés aux taux de mortalité nationaux entre 1951 et 1976. Une augmentation significative de la mortalité due au cancer vésical a été observée chez 53 ouvriers ayant été directement exposés au 2–nitrotoluène au cours de la fabrication de magenta et de safranine T (indice comparatif de mortalité [ICM] = 62,5; P < 0,001; cinq décès). Toutefois, les ouvriers étaient en même temps exposés à l'o-toluidine et au 2-méthylaniline (NTP, 2008). Une étude de cohorte a été menée entre 1910 et 1952 sur des ouvriers ayant travaillé pendant au moins six mois dans la fabrication d'auramine et de magenta en Angleterre (Case et Pearson, 1954). Une augmentation significative (ICM = 23,8; P < 0,005; trois cas observés) des décès liés au cancer vésical a été relevée chez 85 ouvriers ayant participé à la fabrication de magenta et n'ayant pas pris part à la production d'auramine. Aucune donnée n'a été relevée au sujet de l'exposition potentielle au 2–nitrotoluène ou à d'autres substances chimiques au cours du processus de fabrication du magenta (NTP, 2008). Une étude cas–témoins menée en Italie entre 1978 et 1983 a porté sur 512 cas de cancer vésical chez des sujets de sexe masculin et 596 témoins hospitalisés (Vineis et Magnani, 1985). Les produits chimiques auxquels les sujets avaient été exposés ont été évalués à l'aide des désignations d'emplois, des activités professionnelles et des connaissances sur l'utilisation des produits chimiques en milieu industriel, tirées des publications disponibles. L'étude a porté sur 74 substances dans le cadre d'une matrice d'exposition par activité. Elle a révélé une augmentation du risque de cancer vésical (risque relatif [RR] = 1,8, intervalle de confiance [IC] de 95 % = 1,1-2,9 pour le calcul par branche d'activité industrielle; RR = 3, IC de 95 % = 0,4-20 pour le calcul par désignation d'emploi) chez les ouvriers exposés au magenta. Aucune information disponible n'a permis de déterminer si les sujets avaient été exposés au 2–nitrotoluène (NTP, 2008). L'exposition professionnelle et ses effets connexes sur la santé ont été étudiés chez les ouvriers d'une usine de trinitrotoluène (TNT) (Jones et al., 2005). La production de TNT implique la nitration en discontinu de nitrotoluènes (NT), puis de dinitrotoluènes (DNT), avec de l'acide sulfurique et de l'acide nitrique. Par conséquent, les ouvriers risquaient d'être exposés à de hautes doses de produits intermédiaires volatiles tels les NT et les DNT. Pour les besoins de l'étude, les ouvriers ont été regroupés en fonction de la description de leur emploi et de leur lieu d'activité. On distinguait les chefs d'équipe, les personnes affectées à la cuve de NT, à la cuve de DNT et à la cuve de TNT, au laboratoire d'analyses chimiques, au transport du TNT jusqu'à la salle de conditionnement, au conditionnement, à la salle de contrôle, à l'élimination de l'acide épuisé ou encore à l'élimination des eaux usées. L'étude comportait également un groupe témoin composé d'ouvriers non exposés. La santé des participants a été vérifiée. On a demandé aux ouvriers de remplir un questionnaire, et on a prélevé des échantillons de sang sur 99 ouvriers exposés et 61 témoins non appariés et non exposés, travaillant dans la même usine. L'exposition des ouvriers aux nitrotoluènes mixtes a été déterminée en mesurant la quantité de produits de clivage de l'arylamine, rejetés de l'hémoglobine à la suite d'une hydrolyse légèrement basique. La plus forte concentration d'adduits à l'hémoglobine concernait le 2–nitrotoluène. Les chercheurs ont indiqué que le 2–nitrotoluène ou ses métabolites étaient capables de former des adduits à l'hémoglobine chez l'être humain (NTP, 2008). Ils ont également conclu que l'évaluation quantitative des adduits à l'hémoglobine constituait un marqueur biologique fiable de l'exposition aux NT (NTP, 2008). L'exposition professionnelle et ses effets connexes sur la santé ont été étudiés chez des ouvriers exposés à des quantités élevées de NT, tels le 2–nitrotoluène, le 2,4–dinitrotoluène (24DNT) et le 2,6–dinitrotoluène (26DNT). Les ouvriers exposés (n = 104) et les ouvriers témoins (n = 72) travaillaient dans une usine de fabrication de DNT et de 2,4,6–trinitrotoluène (TNT) située à Liaoning, en Chine. Le procédé de fabrication industrielle des DNT et du TNT impliquait la nitration en discontinu de mononitrotoluènes (NT) pour obtenir des DNT, puis le traitement de ces DNT avec de l'acide sulfurique et de l'acide nitrique pour produire du TNT. Pour les besoins de l'étude, les ouvriers ont été regroupés en fonction de la description de leur emploi et de leur lieu d'activité. On distinguait notamment les chefs d'équipe, les personnes affectées à la cuve de NT, à la cuve de DNT et à la cuve de TNT, au laboratoire d'analyses chimiques, au transport du TNT jusqu'à la salle de conditionnement, au conditionnement, à la salle de contrôle, à l'élimination de l'acide épuisé ou encore à l'élimination des eaux usées. Les ouvriers du groupe témoin effectuaient des tâches n'entraînant pas l'exposition aux produits chimiques. L'âge médian des ouvriers exposés était de 34,5 ans (étendue comprise entre 22,4 et 54,7 ans), tandis que celui des ouvriers témoins était de 36,8 ans (étendue comprise entre 15,9 et 53,2 ans). Le nombre médian d'années de travail était de 10,5 années (3,6-38 années) pour le groupe exposé et de 17,6 années (4,9-39,4 années) pour le groupe témoin. Le groupe exposé comptait 71 % d'hommes, tandis que le groupe témoin en comptait 82 %. L'étude portait sur la dose externe (quantité dans l'air), la dose interne (métabolites urinaires), la dose biologique efficace (adduits à l'hémoglobine [Hb] et mutagénicité de l'urine), ainsi que sur les effets biologiques (aberrations chromosomiques et effets sur la santé) des nitrotoluènes. La sensibilité individuelle à l'exposition aux nitrotoluènes a été évaluée par l'étude des polymorphismes génétiques des enzymes vraisemblablement impliqués dans le métabolisme des nitrotoluènes. Les niveaux des adduits de 2-méthylaniline à l'hémoglobine, relevés à la suite d'une exposition à une quantité de 2–nitrotoluène comprise entre 759 et 836 µg/m3 (moyenne pondérée dans le temps sur huit heures), se situaient entre 7,54 ± 9,07 pmol/g Hb. On a aussi relevé la présence de mutagènes dans l'urine des ouvriers exposés. Des effets non spécifiques sur la santé, tels l'inertie, la somnolence, les nausées et les vertiges, étaient corrélés avec les niveaux des différents adduits à l'hémoglobine, engendrés par l'exposition aux nitrotoluènes. De plus, une corrélation significative a été établie entre les variables cliniques relatives au sang et à l'urine des ouvriers et les différents niveaux des adduits à l'hémoglobine. On a par ailleurs observé une augmentation des aberrations chromosomiques dans les lymphocytes circulants et établi une corrélation significative entre cette augmentation et l'exposition aux nitrotoluènes. L'effet de l'exposition aux nitrotoluènes sur la fréquence des aberrations chromosomiques dépendait également des génotypes SULT1A1, SULT1A2, NAT1, GSTT1 et GSTP1. Les auteurs ont avancé que ces polymorphismes pouvaient avoir une incidence sur les effets génotoxiques des nitrotoluènes (Sabbioni et al., 2006). |
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