Deuxième évaluation nationale des données d’études de suivi des effets sur l’environnement des mines de métaux : chapitre 7


7.1 Introduction

En plus du suivi des critères relatifs aux poissons, aux tissus de poissons et aux invertébrés benthiques, les mines de métaux sont tenues de réaliser des essais de toxicité sublétale sur l’effluent prélevé au point de rejet final ayant le plus grand risque d’avoir des répercussions néfastes sur l’environnement. Les mines réalisent une batterie d’essais de toxicité sublétale deux fois par an pendant trois ans, et une fois par an après la troisième année, ce qui comprend un essai sur le développement des poissons aux premiers stades de vie, un essai sur la reproduction des invertébrés et des essais d’inhibition de la croissance des plantes et des algues. Les essais de toxicité sublétale sont une composante du suivi des effets sur l’environnement des mines de métaux qui comprend des méthodes d’essai prévues à l’annexe 5 du REMM (voir aussi Environnement Canada, 2012).

Aux fins de la présente évaluation nationale, les résultats des essais de toxicité sublétale sont utilisés pour mesurer les changements dans la qualité des effluents au fil du temps et pour comparer la qualité des effluents entre les types de mines. En fonction de chaque site, les données sur la toxicité sublétale peuvent également servir à comprendre et à estimer la contribution relative de l’effluent d’une mine, en présence de rejets multiples, aux effets observés dans le milieu récepteur (voir aussi Taylor et al., 2010).

Le paramètre utilisé pour mesurer la qualité des effluents dans les milieux d’eau douce est habituellement la concentration inhibitrice 25 % (CI25), soit la concentration entraînant une performance (croissance, reproduction, etc.) inférieure de 25 % à celle des organismes témoins. Au cours d’un essai en milieu d’eau douce, si l’effluent non dilué n’a pas causé d’inhibition à 25 %, le paramètre est associé à une concentration supérieure à 100 %. Pour l’essai de viabilité des embryons de la truite arc-en-ciel, le paramètre est la concentration effective 25 % (CE25), soit la concentration d’effluents estimée avoir un effet sur 25 % des organismes examinés par comparaison aux organismes témoins.

7.2 Aperçu des données de toxicité sublétale présentées aux phases 1 et 2

L’évaluation des données de toxicité sublétale a été réalisée en analysant et en comparant, à l’échelle nationale, les données présentées au cours de deux périodes : de 2003 à 2005 (première période d’évaluation nationale) et de 2006 à 2008 (deuxième période d’évaluation nationale). La première période comprend des données issues d’un total de 1648 résultats d’essais obtenus de 78 mines de métaux, et la deuxième, les données de 1657 résultats d’essais de 99 mines de métaux. Il est à noter qu’environ 65 % de ces 99 mines effectuaient leurs études de phase 2; elles avaient donc également présenté des données en 2003-2005, qui représentaient l’ensemble de données pour la première évaluation nationale.

Dans chacune des deux périodes d’évaluation nationale, une seule mine de métaux rejetant ses effluents en milieu marin a présenté des données d’essais de toxicité sublétale. Ces données ont été exclues des analyses à l’échelle nationale. La plupart des mines de métaux ont réalisé les essais sur le développement des poissons aux premiers stades de vie sur le méné à grosse tête, mais les mines situées à l’ouest des Rocheuses ont utilisé la truite arc-en-ciel. L’essai sur la reproduction des invertébrés a été réalisé sur la puce d’eau Ceriodaphnia dubia, et les essais sur l’inhibition de la croissance ont été réalisés sur l’algue Pseudokirchneriella subcapitata (fondés sur le rendement des cellules) et le macrophyte Lemna minor (fondés sur le nombre de frondes et le poids sec des frondes).

7.3 Suivi des changements dans la qualité des effluents entre les phases

Des paramètres de toxicité sublétale peuvent servir à comparer la qualité des effluents au cours de différentes périodes. Des comparaisons entre les résultats des deux périodes d’évaluation nationale ont été établies en ce qui concerne les distributions des paramètres pour les mines de métaux canadiennes qui rejettent leurs effluents dans des milieux d’eau douce (figures 19 et 20). Pour chaque essai, toutes les CI25, ou les CE25 le cas échéant, ont été compilées, et le pourcentage d’essais se trouvant dans chaque plage de catégorie définie de concentration des effluents (≥ 100 %, < 100 % à ≥ 80%, < 80 % à ≥ 60 %, < 60 % à ≥ 36 %) a été calculé. Par exemple, la figure 19a illustre les résultats des essais de toxicité sublétale effectués sur C. dubia au cours des deux périodes d’évaluation nationale. Les barres verticales indiquent le pourcentage d’essais réalisés dans chaque période d’évaluation nationale où C. dubia a présenté une diminution de 25 % d’une fonction en présence d’une concentration seuil d’effluent. Un plus grand pourcentage d’essais réalisés au cours de la deuxième période (42 %) a montré cet effet à des concentrations égales ou supérieures à 100 % des effluents, par rapport aux essais réalisés au cours de la première période (28 %).

Figure 19

Figure 19. Comparaison de la toxicité sublétale des effluents des mines de métaux pour un invertébré (C. dubia) et deux poissons (méné à grosse tête et truite arc-en-ciel) d’eau douce

Figure 20

Figure 20. Comparaison de la toxicité sublétale des effluents des mines de métaux pour une plante (L. minor) et une algue (P. subcapitata) d’eau douce

À l’échelle nationale, les distributions de fréquence des ensembles de données de la première évaluation nationale étaient semblables à celles de la deuxième évaluation nationale pour toutes les espèces examinées au cours des essais. Le pourcentage d’essais dans la catégorie des concentrations ≥ 100 % était légèrement supérieur au cours de la deuxième période (figures 19 et 20), ce qui indique une possible amélioration de la qualité des effluents d’une période à l’autre. Il est cependant trop tôt pour déterminer si cette augmentation est assez grande pour être significative sur le plan biologique.

7.4 Sensibilité des essais de toxicité sublétale

Les distributions de fréquence à l’échelle nationale peuvent également livrer de précieux renseignements sur la sensibilité aux effluents des mines de métaux des diverses espèces et critères visés par les essais. Les espèces et critères associés à des pourcentages plus faibles d’essais se trouvant dans la catégorie des concentrations ≥ 100 % sont plus sensibles que ceux dont les pourcentages sont plus élevés dans la même catégorie. Lorsque cette méthode est appliquée aux distributions de fréquence présentées aux figures 19 et 20, L. minor (nombre de frondes) et C. dubia sont associés aux essais les plus sensibles, tandis que les essais sur les poissons (méné à grosse tête et truite arc-en-ciel) sont les moins sensibles.

Aux figures 21a et 21b, les pourcentages d’essais dont les CI25 (ou les CE25) n’indiquent aucune réponse sublétale à la plus forte concentration d’essai sont comparés selon le type de mine. Les mines de métaux ont été classées dans quatre catégories en fonction du « principal métal produit », en l’occurrence les métaux communs (cuivre, zinc, etc.), l’uranium, le minerai de fer et les métaux précieux (argent, or, etc.). Tous les autres types de mines de métaux visées par le REMM ont été classés dans la catégorie « autres » (tantale, tungstène, titane). Pour la plupart des types de mines de métaux, les essais réalisés sur L. minor (nombre de frondes) et C. dubia se sont révélés être les plus sensibles, tandis que les essais réalisés sur les poissons étaient les moins sensibles, ce qui correspond à la sensibilité des essais observée en regroupant tous les types de mines de métaux. Une exception : les mines de minerai de fer, pour lesquelles les essais sur le méné à grosse tête ont été les plus sensibles après les essais sur C. dubia.

Figure 21

Figure 21. Pourcentages d’essais de toxicité sublétale indiquant des CI25 supérieures à 100 % de l’effluent non dilué au cours de la première (A) et de la deuxième (B) évaluation nationale. Remarque : Pour l’essai de viabilité des embryons de truite arc-en-ciel, le paramètre est une CE25, mais pour simplifier, l’axe des y n’indique que le pourcentage d’essais montrant des CI25 supérieures à 100 % de l’effluent. En outre, une seule mine de métaux précieux a réalisé l’essai sur la truite arc-en-ciel; c’est pourquoi la sensibilité de l’essai ne peut être déterminée pour ce type de mine. Les noms des essais sont abrégés comme suit : Lemna (nf) = Lemna minor (nombre de frondes), Cerio = Ceriodaphnia dubia (reproduction), Lemna (ps) = Lemna minor (poids sec), Pseudo = Pseudokirchneriella subcapitata (croissance), TAEC = truite arc-en-ciel (viabilité des embryons) et MGT = méné à grosse tête (croissance)

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