Rapport de suivi sur une substance de la LSIP 1 pour laquelle les données étaient insuffisantes pour déterminer si la substance constitue un danger pour l’environnement

1,1,2,2-Tétrachloroéthane

Environnement Canada
mai 2003

(Version PDF - 235 Ko)

Table des matières

• Liste des acronymes et des abréviations
• Synopsis
• 1. Introduction
• 2. Caractérisation de la pénétration dans l'environnement
• 3. Caractérisation de l'exposition
• 4. Caractérisation des effets
• 5. Évaluation de la toxicité au sens de laLCPE 1999
• 6. Bibliographie
• Annexe A : Structure moléculaire du 1,1,2,2-tétrachloroéthane et de ses analogues structuraux
• Annexe B : Stratégie de recherche utilisées pour relever les données pertinentes

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Synopsis

Le 1,1,2,2-tétrachloroéthane, qui a été inscrit sur la première Liste des substances d’intérêt prioritaire (LSIP1), a été évalué afin de déterminer si cette substance devait être considérée « toxique » au sens de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (LCPE). Cette évaluation a permis de conclure que le 1,1,2,2-tétrachloroéthane n’était pas « toxique » au sens de l’alinéa 11b) de la LCPE; il a par contre été impossible de déterminer si le 1,1,2,2-tétrachloroéthane constituait un danger pour l’environnement en vertu de l’alinéa 11a), en raison de l’insuffisance de données sur les effets potentiels de cette substance sur le biote terrestre.

On ne possède aucune donnée sur les effets du 1,1,2,2-tétrachloroéthane sur la faune. Cependant, si l’on se fie aux études toxicologiques actuellement disponibles réalisées sur des animaux de laboratoire, il est peu probable que le 1,1,2,2-tétrachloroéthane ait des effets nocifs sur la faune, aux concentrations observées dans l’environnement canadien. De même, on n’a relevé aucune donnée sur les effets potentiels du 1,1,2,2-tétrachloroéthane présent dans l’air sur les végétaux. Toutefois, à la lumière des données toxicologiques disponibles pour plusieurs substances de la LSIP1de structure similaire au 1,1,2,2-tétrachloroéthane, on en conclut qu’il est peu probable que les concentrations de 1,1,2,2-tétrachloroéthane mesurées dans l’atmosphère au Canada aient des effets nocifs sur les végétaux terrestres.

À la lumière des données actuellement disponibles, il est proposé que le 1,1,2,2-tétrachloroéthane ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou une concentration ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou la diversité biologique. Par conséquent, le 1,1,2,2-tétrachloroéthane n’est pas considéré « toxique » au sens de l’alinéa 64a) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement de 1999. Les résultats de l’étude du NTP seront évalués une fois disponibles, car ils pourraient influer sur la détermination des effets potentiels du 1,1,2,2-tétrachloroéthane sur la faune.

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1. Introduction

Le 1,1,2,2-tétrachloroéthane a été inscrit sur la première Liste des substances d’intérêt prioritaire (LSIP1) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (LCPE), qui a été publiée dans la Partie I de la Gazette du Canada, le 11 février 1989. Les évaluations, qui ont été faites par la suite en vue de déterminer si la substance devrait être considérée « toxique » au sens de la LCPE, ont été complétées en 1993 (Gouvernement du Canada, 1993a) et elles ont permis de conclure que le 1,1,2,2-tétrachloroéthane ne constitue pas un danger pour l’environnement essentiel pour la vie humaine; cette substance n’a donc pas été déclarée « toxique » en vertu de l’alinéa 11b) de la LCPE. Les données recueillies étaient toutefois insuffisantes pour déterminer si le 1,1,2,2-tétrachloroéthane constitue un danger pour l’environnement au sens de l’alinéa 11a) de laLCPE, et plus particulièrement pour déterminer si les concentrations de 1,1,2,2-tétrachloroéthane présentes dans l’air auraient des effets nocifs sur le biote terrestre (végétaux et faune) au Canada.

Une recherche documentaire a donc été faite, afin de relever des données récentes sur la toxicité du 1,1,2,2-tétrachloroéthane dans l’air pour les végétaux terrestres. Les données récentes sur les rejets de 1,1,2,2-tétrachloroéthane par l’industrie et sur les concentrations de 1,1,2,2-tétrachloroéthane dans l’air au Canada ont été extraites de bases de données canadiennes.

Le présent rapport examine ces nouvelles données sur la pénétration du 1,1,2,2­tétrachloroéthane dans l’environnement au Canada et sur l’exposition à cette substance, afin de déterminer si le 1,1,2,2-tétrachloroéthane pourrait avoir des effets nocifs sur la faune. Le rapport passe également en revue les données sur les analogues structuraux du 1,1,2,2­tétrachloroéthane qui figurent sur la LSIP1, afin de déterminer si l’exposition atmosphérique au 1,1,2,2­tétrachloroéthane risque d’avoir des effets nocifs sur les végétaux terrestres.

Le public a disposé de 60 jours pour faire des commentaires sur l’ébauche du rapport de suivi (entre le 28 septembre 2002 et le 27 novembre 2002). Aucun commentaire n’a été reçu. 

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2. Caractétisation de la pénétration dans l'environnement

Aucun rejet de 1,1,2,2-tétrachloroéthane dans l’environnement n’a été déclaré en 1996, dans le cadre de l’Inventaire national des rejets de polluants (INRP, 1999).

Selon l’Association canadienne des fabricants de produits chimiques (1999), les émissions de 1,1,2,2-tétrachloroéthane par ses industries membres ont totalisé deux tonnes en 1998 et 0,42 tonne en 1997.

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3. Caractérisation de l'exposition

3.1 Devenir dans l’environnement

Le 1,1,2,2-tétrachloroéthane a un faible potentiel de bioaccumulation. Selon les calculs basés sur la méthode proposée par Veith et al. (1980), le facteur de bioconcentration (FBC) de cette substance se situe entre 21 et 72, d’après un coefficient de partage entre l’octanol et l’eau (Koe) de 2,39 (Gouvernement du Canada, 1993a). Un FBC de 8 a été mesuré chez le crapet arlequin (Lepomis macrochirus) qui avait été exposé à une dose de 9,6 µg de 1,1,2,2­tétrachloroéthane/L, pendant 14 jours (Barrows et al., 1980, cité dans Gouvernement du Canada, 1993a). Ce FBC mesuré, qui est inférieur au FBC estimé, s’explique du fait que la demi-vie métabolique du 1,1,2,2-tétrachloroéthane est assez courte chez le poisson (moins d’une journée).

3.2 Concentrations dans l’environnement

3.2.1 Air ambiant

Le 1,1,2,2-tétrachloroéthane a été décelé (seuil de détection : 0,1 µg/m3) dans 2 283 (soit 25 %) des 9 178 échantillons prélevés sur une période de 24 heures, entre 1994 et 1999 inclusivement, dans des stations rurales, suburbaines et urbaines de sept provinces, dans le cadre du Programme national de surveillance de la pollution atmosphérique (Dann, 1999). La concentration maximale moyenne (sur 24 heures) a été de 1,7 µg/m3, celle-ci ayant été mesurée dans un échantillon prélevé à Sarnia (Ontario), en 1998. Cette valeur est supérieure au sommet précédent (0,86 µg/m3), lequel avait été mesuré dans un échantillon recueilli à Ottawa (Ontario) (Environnement Canada, 1992, cité dans Gouvernement du Canada, 1993a).

3.2.2 Eaux de surface

Le 1,1,2,2­tétrachloroéthane a été décelé dans les eaux de surface au Canada, la concentration maximale déclarée étant de 4,0 µg/L (ACOQEGL, 1986, cité dans Gouvernement du Canada, 1993a).

3.2.3 Biote

Aucune donnée n’a été recueillie sur la concentration de 1,1,2,2­tétrachloroéthane dans le biote aquatique ou terrestre au Canada. Cependant, sur la base du FBC (8) mesuré et de la concentration maximale relevée dans les eaux de surface au Canada (4,0 µg/L), la concentration de 1,1,2,2­tétrachloroéthane dans le biote ne devrait pas dépasser 32 µg/kg-m.c.

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4. Caractérisation des effets

4.1 Végétaux terrestres

On ne possède aucune donnée sur les effets du 1,1,2,2­tétrachloroéthane sur les végétaux terrestres.

Faute de données sur le 1,1,2,2­tétrachloroéthane, la toxicité de cette substance est déterminée à partir de produits de remplacement dont la structure est similaire à celle du 1,1,2,2-tétrachloroéthane. Il existe des données toxicologiques sur plusieurs substances de la LSIP1dont la structure est similaire au 1,1,2,2-tétrachloroéthane, soit le tétrachloroéthylène, le trichloroéthylène et le 1,2-dichloroéthane. La structure moléculaire de ces substances est indiquée à l’annexe A.

4.1.1 Tétrachloroéthylène

L’acide trichloroacétique, un herbicide connu (Frank, 1990; Frank et al., 1990, 1992 – tous cités dans Gouvernement du Canada, 1993b), est le principal produit issu de la photodégradation des chloroéthylènes. Une chlorose (décoloration des aiguilles) a été observée chez l’épinette de Norvège (Picea abies), après une exposition à une dose de 3 à 6 µg de tétrachloroéthylène/m3, pendant une à deux semaines (Frank, 1990, cité dans Gouvernement du Canada, 1993b). Les concentrations des pigments photosynthétiques, chlorophylle-a et -carotène, ont été réduites respectivement de 52 % et 58 %, lorsque des aiguilles d’épinette de Norvège ont été exposées à des rayonnements visibles/ ultraviolets puis exposées au tétrachloroéthylène, à raison de 14 µg/m3 pendant cinq heures (Frank et Frank, 1986, cité dans Gouvernement du Canada, 1993b).

4.1.2 Trichloroéthylène

L’acide trichloroacétique, un herbicide connu (Frank, 1990; Frank et al., 1990, 1992 – tous cités dans Gouvernement du Canada, 1993b), est le principal produit issu de la photodégradation des chloroéthylènes. Les concentrations des pigments photosynthétiques, chlorophylle-a et -carotène, ont été réduites respectivement de 32 % et 41 %, lorsque des aiguilles d’épinette de Norvège ont été exposées à des rayonnements visibles/ultraviolets puis exposées à une dose de trichloroéthylène de 10,8 µg/m3 pendant 5 heures (Frank et Frank, 1986, cité dans Gouvernement du Canada, 1993c). En revanche, l’exposition séparée au trichloroéthylène et aux rayonnements n’a eu aucun effet sur les pigments photosynthétiques, ce qui laisse croire que cet effet est dû à l’action des produits issus de la photodégradation.

4.1.3 1,2-Dichloroéthane

Des effets létaux et mutagènes ont été observés chez l’orge, après une exposition à une dose de 3 000 µg/m3 de 1,2-dichloroéthane, pendant 24 heures (Ehrenberg et al., 1974, cité dans Gouvernement du Canada, 1994).

4.2 Faune

On ne possède aucune donnée sur les effets du 1,1,2,2­tétrachloroéthane sur les oiseaux ou les mammifères sauvages. Certaines données sur les effets du 1,1,2,2­tétrachloroéthane sur des animaux de laboratoire sont présentées dans Gouvernement du Canada (1993a).

Ainsi, l’exposition à une dose de 50 000 µg de 1,1,2,2­tétrachloroéthane/m3, pendant environ 5 semaines, a causé des effets neurologiques ainsi qu’une altération des paramètres biochimiques et du poids des organes chez le rat (Schmidt et al., 1975, cité dans Gouvernement du Canada, 1993a).

De plus, des lésions histopathologiques ont été décelées dans le foie, les reins, les testicules et la glande thyroïde de rats ayant absorbé, par voie orale, des doses quotidiennes de 3 200 à 50 000 µg de 1,1,2,2-tétrachloroéthane/kg-m.c., durant des périodes variant de 2 à 150 jours (Gohlke et al., 1977, cité dans Gouvernement du Canada, 1993a). Cependant, comme les résultats de cette étude n’étaient pas bien documentés, il a été impossible de valider la dose avec effet (Gouvernement du Canada, 1993a). Les résultats préliminaires d’études de toxicité subchronique réalisées par l’U.S. National Toxicology program (NTP, 1994) ont été obtenus (voir le Rapport de suivi de Santé Canada sur le 1,1,2,2-tétrachloroéthane). Une fois disponibles, ces résultats seront examinés, car ils pourraient être utiles pour l’évaluation des effets potentiels de ce composé sur la faune.

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5. Évaluation de la toxicité au sens de la LCPE 1999

L’évaluation du risque que présente une substance inscrite sur la LSIPpour l’environnement s’appuie sur les méthodes définies dans Environnement Canada (1997). L’analyse des voies d’exposition, puis la détermination des récepteurs sensibles, servent à sélectionner les paramètres de mesure sur lesquels s’appuie l’évaluation environnementale (p. ex., effets nocifs sur la reproduction d’espèces sensibles de poissons dans une communauté). Pour chaque paramètre de mesure, on choisit une valeur prudente comme valeur estimée de l’exposition (VEE), puis on détermine une valeur estimée sans effet observé (VESEO) en divisant la valeur critique de la toxicité (VCT) par un coefficient. Pour chacun des paramètres de mesure, on calcule un quotient prudent (ou très prudent) (VEE/VESEO), afin de déterminer s’il existe ou non un risque écologique potentiel au Canada. Si le quotient calculé est inférieur à un, on peut en conclure que la substance ne pose pas de risque important pour l’environnement, et l’évaluation du risque se termine là. Par contre, si le quotient est supérieur à un pour un paramètre en particulier, on doit alors procéder, pour ce paramètre, à une analyse plus en profondeur basée sur des hypothèses plus réalistes et pour laquelle on examine la probabilité et l’ampleur des effets.On doit également, dans ce dernier cas, davantage tenir compte des causes de variabilité et d’incertitude dans l’analyse du risque. 

5.1 Paramètres d’évaluation

Les paramètres d’évaluation dans le présent rapport sont les effets nocifs pour les végétaux terrestres exposés au 1,1,2,2­tétrachloroéthane dans l’air et les effets nocifs sur la faune.

5.2 Végétaux terrestres

Pour la caractérisation très prudente du risque pour les végétaux terrestres, une VEE de 1,7 µg/m3 est utilisée, cette valeur étant la concentration maximale moyenne (sur 24 heures) de 1,1,2,2­tétrachloroéthane mesurée dans l’air au Canada, entre 1994 et 1999.

Il existe trois substances qui sont inscrites sur laLSIP 1 et dont la structure est similaire au 1,1,2,2-tétrachloroéthane, pour lesquelles on possède des données de phytotoxicité; il s’agit du tétrachloroéthylène, du trichloroéthylène et du 1,2-dichloroéthane. La VCT du 1,1,2,2-tétrachloroéthane est de 10,8 µg/m3, cette valeur correspondant à la concentration de trichloroéthylène ayant causé une réduction significative de la concentration de pigments photosynthétiques dans les aiguilles d’épinette de Norvège, après une période d’exposition de 5 heures. Des effets nocifs sur les conifères ont aussi été observés à des concentrations moindres de tétrachloroéthylène, mais uniquement après des périodes d’exposition plus longues. Au Canada, la présence de concentrations élevées de 1,1,2,2-tétrachloroéthane semble être un phénomène transitoire (voir ci-après), de sorte que l’exposition aiguë constitue ici la principale préoccupation. Si l’on divise la VCT par un facteur de 100 (pour tenir compte de l’utilisation d’un substitut, le trichloroéthylène, pour déterminer la toxicité du 1,1,2,2­tétrachloroéthane, de l’extrapolation des conditions en laboratoire à celles sur le terrain ainsi que des variations de sensibilité interspécifiques et intraspécifiques), on obtient une VESEO de 0,1 µg/m3.

Le quotient très prudent (VEE/VESEO) est donc de 1,7/0,1 = 17. Comme ce quotient est supérieur à un, il est nécessaire de pousser l’analyse plus loin afin d’évaluer la probabilité que le 1,1,2,2­tétrachloroéthane présent dans l’air ait des effets nocifs sur la végétation terrestre au Canada.

Quelque 1 500 échantillons d’air ont été prélevés chaque année de diverses stations urbaines, suburbaines et rurales au Canada, et une analyse a été faite afin de déterminer la présence de 1,1,2,2­tétrachloroéthane et d’un certain nombre d’autres substances (Dann, 1999). Comme indiqué précédemment, la concentration maximale déclarée de 1,1,2,2­tétrachloroéthane est de 1,7 µg/m3, cette concentration ayant été mesurée dans un échantillon prélevé en 1998. En 1999, 1997, 1996, 1995 et 1994, les concentrations maximales de 1,1,2,2­tétrachloroéthane ont été respectivement de 0,14 µg/m3, 0,24 µg/m3, 0,196 µg/m3, 0,22 µg/m3 et 0,17 µg/m3. En 1999, 1998, 1997, 1996, 1995 et 1994, les concentrations au 99e percentile ont atteint respectivement 0,09 µg/m3, 0,05 µg/m3, 0,08 µg/m3, 0,08 µg/m3, 0,077 µg/m3 et 0,05 µg/m3. En 1999, 1 570 échantillons d’air ont été prélevés de 37 stations; des concentrations de 1,1,2,2-tétrachloroéthane supérieures à 0,1 µg/m3 ont été mesurées à deux stations. À ces deux endroits, la concentration au 95e percentile était inférieure à 0,1 µg/m3. Il semble donc que les concentrations de 1,1,2,2-tétrachloroéthane ne sont élevées qu’à quelques endroits au Canada, et seulement durant une courte période de temps. Aussi est-il peu probable que les concentrations de 1,1,2,2­tétrachloroéthane dans l’air au Canada aient des effets nocifs importants sur les végétaux terrestres.

5.3 Faune

La faune peut être exposée au 1,1,2,2-tétrachloroéthane par inhalation ou par ingestion (dans l’eau ou les aliments qu’elle consomme).

Le VEE par inhalation est de 1,7 µg/m3, cette valeur correspondant à la concentration maximale moyenne de 1,1,2,2-tétrachloroéthane qui a été mesurée dans l’air au Canada (sur une période de 24 heures) entre 1994 et 1999.

La VCT par inhalation est de 50 000 µg/m3; il s’agit de la concentration minimale de 1,1,2,2­tétrachloroéthane ayant produit des effets nocifs chez des animaux de laboratoire. Si l’on divise la VCT par un facteur de 10 (pour tenir compte de l’extrapolation des conditions en laboratoire à celles sur le terrain et aussi des variations de sensibilité interspécifiques et intraspécifiques), on obtient une VESEO de 5 000 µg/m3.

Le quotient très prudent (VEE/VESEO) est donc de 1,7/5 000 = 0,00034. Par conséquent, il est peu probable que le 1,1,2,2-tétrachloroéthane absorbé par inhalation ait des effets nocifs sur la faune au Canada.

Dans le cas de l’exposition par ingestion, les VEE au 1,1,2,2­tétrachloroéthane chez la faune sont de 32 µg/kg-m.c. – ceci étant la concentration maximale estimée (organisme entier) de 1,1,2,2-tétrachloroéthane dans le biote (section 3.2.3) – et de 4 µg/L (concentration maximale déclarée dans les eaux de surface au Canada).

La VCT est de 3 200 µg de 1,1,2,2-tétrachloroéthane/kg-m.c. par jour, soit la concentration minimale ayant produit des effets nocifs chez les animaux de laboratoire. Si l’on divise la VCT par un facteur de 10 (pour tenir compte, là encore, de l’extrapolation des conditions en laboratoire à celles sur le terrain et aussi des variations de sensibilité interspécifiques et intraspécifiques), on obtient une VESEO de 320 µg/kg-m.c. par jour.

Pour atteindre cette VESEO(320 µg/kg-m.c. par jour), il faudrait qu’un animal consomme chaque jour une quantité d’aliments correspondant à dix fois son poids et contenant 32 µg/kg de 1,1,2,2­tétrachloroéthane (320 µg/kg-m.c. par jour, divisé par 32 µg/kg = 10), ou encore que l’animal boive un volume d’eau correspondant à 80 fois son poids et contenant 4 µg de 1,1,2,2-tétrachloroéthane/L (320 µg/kg-m.c. par jour, divisé par 4 µg/L = 80), ceci en présumant que la totalité du 1,1,2,2-tétrachloroéthane présent dans les aliments et l’eau est absorbée. Par conséquent, il est peu probable que les concentrations de 1,1,2,2-tétrachloroéthane présentes dans l’environnement au Canada aient des effets nocifs sur la faune.

Une fois disponibles, les résultats de l’étude de toxicité subchronique du NTP seront évalués.

5.4 Discussion des incertitudes

La VESEO pour les végétaux terrestres est basée sur la toxicité du trichloroéthylène. Il est possible que le 1,1,2,2-tétrachloroéthane soit un agent toxique plus puissant que le trichloroéthylène; cependant, le principal produit de la photodégradation des chloroéthylènes est l’acide trichloroacétique, un herbicide connu.

Aucune des études toxicologiques relevées sur les mammifères n’était de qualité suffisante pour déterminer la concentration sans effet nocif observé ou la concentration minimale avec effet nocif observé pour le 1,1,2,2-tétrachloroéthane. Par ailleurs, la valeur d’exposition minimale associée à un effet nocif (3 200 µg/kg-m.c. par jour) est nettement inférieure aux plus faibles concentrations avec effet observé, déterminées pour les analogues du 1,1,2,2-tétrachloroéthane inscrits sur la LSIP1(à savoir le tétrachloroéthylène, le trichloroéthylène et le 1,2-dichloroéthane). Dans le cas du tétrachloroéthylène, par exemple, la concentration minimale avec effet observé a été établie à 20 000 µg/kg-m.c. par jour, sur la base des lésions hépatiques observées chez des souris exposées au produit par voie orale, cinq jours par semaine durant 6 semaines (Buben et O’Flaherty, 1985, cités dans Gouvernement du Canada, 1993a). Une fois disponibles, les résultats de l’étude de toxicité subchronique du NTP seront évalués.

Au Canada, les concentrations atmosphériques de 1,1,2,2-tétrachloroéthane, bien qu’assez faibles, semblent être légèrement en hausse; ainsi, la concentration maximale déclarée, qui était de 0,17 µg/m3 en 1994, a atteint 1,7 µg/m3 en 1998. Cette concentration a toutefois diminué en 1999, pour s’établir à 0,14 µg/m3. Il faut donc poursuivre la surveillance du 1,1,2,2-tétrachloroéthane.

Malgré les limites des données sur l’exposition au 1,1,2,2-tétrachloroéthane et sur les effets de cette substance sur l’environnement, les données disponibles à l’heure actuelle sont jugées suffisantes pour tirer une conclusion quant au risque que pose le 1,1,2,2­tétrachloroéthane pour l’environnement au Canada.

5.5 Conclusion

LCPE 1999 64a) :  À la lumière des données actuellement disponibles, le 1,1,2,2­tétrachloroéthane ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou une concentration ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou la diversité biologique. En conséquence, le 1,1,2,2-tétrachloroéthane n’est pas considéré « toxique » au sens de l’alinéa 64a) de laLCPE 1999. Cette conclusion sera réexaminée lorsque les résultats de l’étude du NTP seront disponibles.

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Veith, G.D., K.J. Macek, S.R. Petrocelli et J. Carroll. 1980. « An evaluation of using partition coefficients and water solubility to estimate bioconcentration factors for organic chemicals in fish ». In : G. Eaton, P.R. Parrish et A.C. Hendricks (éd.), Aquatic toxicology, ASTM STP 707, American Society for Testing and Materials, Philadelphie (Pennsylvanie), p. 116-129.

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Annexe A

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Annexe B : Stratégies de recherche utilisées pour relever les données pertinentes

Les données utiles à l’évaluation de la toxicité du 1,1,2,2­tétrachloroéthane et de ses produits de dégradation dans l’atmosphère, pour les végétaux terrestres, ont été obtenues de recherches documentaires en ligne effectuées en août 1999, dans les bases de données suivantes : CAB (Commonwealth Agriculture Bureaux), CAPLUS (Chemical Abstracts Service) et ECOTOX (Ecological Toxicity Database).

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