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Gouvernement du Canada / Government of Canada

Recherche

Programme de recherche du Plan de gestion des produits chimiques

Contexte

Le gouvernement du Canada a mis sur pied le Plan de gestion des produits chimiques (PGPC) pour protéger la population canadienne et l’environnement des substances chimiques nocives. Les scientifiques et chercheurs d’Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) soutiennent cet objectif en menant des recherches sur les produits chimiques qui pourraient constituer des menaces pour l’environnement et la santé humaine. Les activités réalisées dans le cadre du Programme de recherche du PGPC génèrent des connaissances sur l’exposition environnementale, le devenir, la toxicité et les modes d’action des substances et mélanges prioritaires. Le Programme de recherche du PGPC appuie également l’élaboration de méthodes et d’outils de prévision qui permettent d’améliorer l’efficacité de l’évaluation préalable, de la surveillance, de l’établissement des priorités, de l’évaluation et de la gestion des produits chimiques. Les projets de recherche sélectionnés sont ceux qui répondent le mieux aux priorités actuelles.

Les scientifiques et chercheurs d’ECCC mènent ces activités de recherche, souvent en collaboration avec les laboratoires d’ECCC, d’autres ministères, des universités ou d’autres administrations.

Depuis plusieurs années, le Programme du PGPC accorde des subventions et des contributions (S et C) à des chercheurs d’établissements universitaires ou dans le cadre de partenariats, qui vient compléter l’expertise d’ECCC en recherche. Ces fonds favorisent également les initiatives multilatérales à l’appui des priorités du PGPC. Les chercheurs externes peuvent présenter une demande de financement sous forme de S et C.

Faits saillants

Activités de recherche connexes

En 2023, ECCC a lancé le Projet intégré sur les mélanges de produits chimiques (PIMPC). Le projet vise à élaborer une approche permettant de mieux comprendre les effets des mélanges de produits chimiques qui peuvent être présents dans l’environnement en situation réelle. Les nouveaux renseignements générés contribueront à la protection de l’environnement et de la santé humaine des substances chimiques nocives.

Résumés des projets de recherche

Faits saillants des projets (cycle de 2024 à 2027)

Cette section met en évidence les projets se déroulant entre 2024 et 2027 ainsi que les publications connexes.

Évaluation des effets aigus, chroniques et multigénérationnels de l’acide trifluoroacétique sur l’amphipode d’eau douce Hyalella azteca à l’aide de paramètres systémiques, de la transcriptomique et de biomarqueurs (Adrienne Bartlett)

L’acide trifluoroacétique (ATF) est une substance perfluoroalkylique (SPFA) à chaîne courte. Elle est couramment utilisée pour fabriquer de nombreux composés synthétiques, comme des produits pharmaceutiques, des pesticides et des réfrigérants, car elle accroît la stabilité. Les concentrations d’ATF dans l’environnement augmentent depuis les années 1990, et la persistance et la prévalence de la substance dans l’environnement suscitent de plus en plus d’inquiétudes. En outre, l’ATF peut avoir des effets néfastes, en particulier dans les écosystèmes aquatiques. Il existe plusieurs études de toxicité aquatique pour les SPFA à chaîne longue, comme l’acide perfluorooctanesulfonique (APFOS) et l’acide perfluorooctanoïque (APFO), mais les travaux sur les SPFA à chaîne courte, comme l’ATF, sont plus limités.

La présente recherche fournit des données sur les effets à court terme, à long terme et sur plusieurs générations de l’ATF sur une espèce d’amphipode d’eau douce (crustacé), qui est un indicateur important de la santé des écosystèmes aquatiques. Les scientifiques surveillent les changements dans les paramètres de l’organisme entier (survie, croissance, reproduction) et des sous-organismes (transcriptomique, biomarqueurs), et établissent un lien entre ces indicateurs de toxicité et les concentrations dans l’environnement afin d’évaluer le risque pour les écosystèmes aquatiques. 

Élaboration ou application de méthodes pour l’analyse des substances prioritaires dans les échantillonneurs d’air passifs (Amandeep Saini)

Ce projet permettra d’élaborer des méthodes d’analyse avancées dans l’air pour les acides perfluoroalkyliques (APFA), les alcanes chlorés ainsi que les analogues structuraux et substances fonctionnelles de remplacement du bisphénol A (ASSFR du BPA). Les scientifiques évalueront également le rendement d’échantillonneurs passifs et produiront des lignes directrices sur leur utilisation pour mesurer les APFA à chaîne ultra-courte et à chaîne longue dans l’air. Il manque de renseignements et de données probantes sur la présence de ces produits chimiques dans l’environnement au Canada. Quelques études mondiales font état de l’omniprésence de ces composés dans l’environnement, mais on ne dispose pas de mesures dans l’air ambiant. Les scientifiques utiliseront des instruments spécialisés existants, comme la chromatographie en phase liquide (CL) couplée à un spectromètre de masse (SM) à basse/haute résolution. Dans l’ensemble, ces efforts permettront de générer des données de référence qui aideront à établir des tendances à long terme au Canada pour des travaux futurs. Ils éclaireront également les activités de réglementation du PGPC et appuieront des traités comme la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants et l’Accord relatif à la qualité de l’eau dans les Grands Lacs.

Nous avons analysé les échantillons prélevés d’échantillonneurs d’air passifs en 2023 pour détecter des alcanes chlorés et le manuscrit connexe est publié. L’analyse révèle une répartition spatiale des alcanes chlorés et des contributions très hétérogènes et disproportionnées dans certaines régions. La répartition des concentrations au Canada met également en évidence les répercussions du transport transpacifique des contaminants. Ainsi, des concentrations élevées sont observées dans des sites éloignés de l’Ouest canadien : Little Fox Lake (Yukon) et Whistler (Colombie-Britannique).

Publications associées

Saini A, Kutarna S, Niu S, Mohindra M, Schuster J.K, Mastin J, Eng A.,  Harner T,  Yates A, Sweetman A, Jiménez B, Manzano CA, Gaga EO, Stevenson G, Alharbi H, Falandysz J, Lee JE, Miglioranza KSB, Tominaga M, Jariyasopit N, Rojas NY, Amador-Muñoz O, Forbes P, Alani R, Suresh R, Lee SB, Nishino T, Shoeib T, Jans U, Qiu X, Cheng Z. Chlorinated Paraffins in Global Air: First Results from the GAPS and GAPS-Megacities Networks. ACS EST Air 2026, 3, 2, 437–448 (en anglais seulement)

Études sur les produits chimiques dérivés de pneus (PCDP) dans l’air (Tom Harner, Hayley Hung)

Les PCDP et leurs produits de transformation comprennent le 6PPD et le 6PPD-quinone. Ces produits chimiques sont utilisés pour stabiliser les composés du caoutchouc. Les scientifiques étudieront les propriétés, les sources et les concentrations des PCDP dans l’air au Canada.

Les scientifiques analysent les PCDP dans des échantillons d’air prélevés dans des centres urbains, comme Toronto, et dans des sites ruraux du bassin des Grands Lacs. Ces travaux permettent de mieux comprendre les PCDP et la façon dont leurs produits de transformation se modifient lorsqu’ils se dispersent à partir de sources soupçonnées.

Les scientifiques comprendront mieux le devenir et le transport des PCDP dans l’air, ce qui aidera à caractériser les risques pour l’environnement et la santé humaine au Canada.

Publications associées

Johannessen. C., Saini, A., Zhang, X., Harner, T. Tire-Derived Organic Chemicals in Urban Air at the Source-Sector Scale and Guidance on the Application of Polyurethane Foam Disk. Environmental Science & Technology: Air 2025, 2,5, 917-929. (en anglais seulement)

Lien entre les produits ayant subi une transformation dans l’atmosphère et la chimie de cette transformation, et le devenir global et la toxicité des produits chimiques prioritaires (John Liggio, Samar Moussa, Alex Lee)

Ce projet éclaire la façon dont certains produits chimiques prioritaires réagissent dans l’air et forment de nouvelles substances, appelées produits de transformation (PT). Ces réactions sont importantes, car de nombreux produits chimiques de tous les jours, comme ceux provenant des pneus, les substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) ou les siloxanes, se transforment dans l’atmosphère. Les PT peuvent être plus nocifs que le produit chimique dont ils proviennent.

Nous utilisons des expériences en laboratoire, la modélisation informatique et des essais de toxicité sur des cellules humaines pour comprendre ces PT. Nous évaluons comment ils se forment, à quel point ils peuvent être dangereux et si les gens y sont exposés dans l’air extérieur. Les résultats aideront à déterminer les produits chimiques et les PT qui pourraient présenter des risques pour la santé et l’environnement.

Élaboration de méthodes pour les fluoropolymères : effets écologiques et association de SPFA distinctes (Amila De Silva)

Le Rapport sur l’état des substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) du gouvernement du Canada ne contient pas de conclusion sur les fluoropolymères. D’après les renseignements disponibles, ces substances pourraient avoir des profils d’exposition et de danger très différents de ceux des autres SPFA. Le rapport souligne le besoin urgent de travaux supplémentaires sur les fluoropolymères afin de mieux comprendre leur effet sur l’environnement.

Les fluoropolymères sont des SPFA polymères formées par polymérisation ou copolymérisation de monomères oléfiniques. Le composé résultant est un squelette polymère composé uniquement de carbone auquel des atomes de fluor sont directement liés. Les perfluoropolyéthers sont constitués de groupes fonctionnels carbone-fluorure séparés par des atomes d’oxygène. Les fluoropolymères et les perfluoropolyéthers résistent à la dégradation, mais leur potentiel de lixivier des SPFA non polymères n’est pas bien compris. De plus, la biodisponibilité et les effets écologiques des fluoropolymères demeurent incertains.

La présente recherche porte sur les fluoropolymères et les perfluoropolyéthers liés aux microplastiques et aux nanoplastiques comme source de SPFA distinctes dans les écosystèmes aquatiques. Les scientifiques évalueront également les effets de ces substances et leur potentiel de s’accumuler chez les invertébrés aquatiques (moules d’eau douce). Ils s’efforceront de produire des méthodes fiables et reproductibles, étant donné l’absence de procédures établies pour ce type de travail. Ils feront aussi une contribution très importante en caractérisant le lixiviat de fluoropolymères pour les SPFA à chaînes ultra-courte et ultra-longue.

Nouvelles approches et méthodes pour l’évaluation de la toxicité des substances perfluoroalkyliques (SPFA) chez les organismes aquatiques (Ève Gilroy, Stacey Robinson)

Les SPFA sont un groupe de substances chimiques d’origine anthropique utilisées dans des produits comme les revêtements antiadhésifs, les produits hydrofuges et les mousses extinctrices. Elles comprennent des substances comme l’acide perfluorooctanesulfonique (APFOS) et l’acide perfluorooctanoïque (APFO). L’APFOS et l’APFO ont soulevé des préoccupations en raison de leur persistance, de leur toxicité et de leur capacité à s’accumuler dans les organismes vivants.

Bien que l’utilisation de l’APFOS ait diminué, ces produits chimiques sont remplacés, notamment par des acides perfluoroalkylcarboxyliques (APFC) et des acides perfluoroalkylsulfoniques (APFS) à chaîne courte. Désormais, nous détectons ces remplacements plus fréquemment dans les milieux aquatiques. Nos recherches ont pour objet la toxicité des SPFA à chaîne courte et de leurs mélanges chez des espèces sous-représentées comme les escargots d’eau douce, les amphipodes et les amphibiens. Les essais porteront notamment sur l’exposition à court terme (aiguë), à long terme (chronique) et de nombreuses générations, et mettront l’accent sur le développement, la reproduction et l’expression génique. Ces travaux contribuent aux évaluations des risques environnementaux et aux recommandations pour la qualité de l’environnement visant ces composés faites au titre de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) [LCPE]. Ils cadrent également avec les efforts visant à réduire les essais sur les animaux vertébrés énoncés dans le projet de loi S-5, Loi sur le renforcement de la protection de l’environnement pour un Canada en santé.

Publications associées

Rohonczy, J., Robinson, S.A., Forbes, M.R., De Silva, A.O., Brinovcar, C., Bartlett, A.J., Gilroy, È.A.M. 2024. The effects of two short-chain perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs) on northern leopard frog (Rana pipiens) tadpole development. Ecotoxicology 33: 177-189 The effects of two short-chain perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs) on northern leopard frog (Rana pipiens) tadpole development [Libre accès, en anglais seulement]

Rohonczy, J., Forbes, M.R., Gilroy, È.A.M, Carpenter, D.J., Young, S.D., Morrill, A., Brinovcar, C., De Silva, A.O., Bartlett, A.J., Robinson, S.A. 2024. Effects of perfluoroalkyl sulfonic acids on developmental, physiological, and immunological measures in northern leopard frog tadpoles. Chemosphere 365: 143333 Effects of perfluoroalkyl sulfonic acids on developmental, physiological, and immunological measures in northern leopard frog tadpoles [Libre accès, en anglais seulement]

Devenir des émissions de dioxines et de furanes provenant du boulettage de minerai de fer – Exposition des communautés autochtones par le régime alimentaire – Surveillance communautaire des aliments traditionnels (Erin Ussery et Mark McMaster)

Les dioxines et les furanes sont des polluants organiques semi-volatils. Ils sont produits involontairement par de nombreuses industries telles que les usines de pâtes et papiers et les usines de boulettage de minerai de fer. Les dioxines et les furanes peuvent se bioaccumuler dans la chaîne alimentaire. Les communautés autochtones qui récoltent du gibier sauvage sur leurs territoires traditionnels sont donc préoccupées par ces substances.

Les scientifiques travaillent avec les communautés locales (les communautés innues de Uashat mak Mani-Utenam et de Matimekush-Lac John ainsi que la Nation naskapie) pour déterminer les concentrations de dioxines et de furanes dans les aliments prélevés dans la nature (comme les poissons, les orignaux et les oiseaux) sur les territoires traditionnels des communautés. Santé Canada et les médecins en santé humaine du Centre intégré de santé et de services sociaux de la Côte-Nord cherchent à déterminer le possible risque pour la santé humaine associé à l’ingestion de ces aliments par les membres de la communauté. Dans le cadre de ce projet, des scientifiques, des évaluateurs des risques pour la santé humaine, des conseillers en santé communautaire et des membres de la communauté sont réunis afin de passer en revue les données, leur signification et les prochaines étapes.

Effets sur le développement, la santé et le comportement, et potentiel de bioaccumulation et de biotransformation de précurseurs des SPFA à chaîne courte et de mélanges de SPFA présents dans l’environnement chez le tête-de-boule (Erin Ussery, Amila De Silva)

Les composés fluorés sont couramment utilisés dans les produits de tous les jours, tels que les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les mousses extinctrices, les emballages alimentaires et les produits pharmaceutiques, ainsi que dans de nombreux procédés industriels. On peut les trouver dans l’ensemble du milieu aquatique. Depuis l’interdiction de certains « polluants éternels » fluorés, l’industrie a commencé à utiliser des composés similaires comme substituts. Ces nouveaux produits chimiques fluorés « plus petits » (à chaîne plus courte) peuvent se décomposer plus rapidement dans le milieu aquatique et être métabolisés dans les organismes exposés comme les poissons. Nous ne savons toutefois pas si c’est le cas. 

Les présents travaux visent à étudier la toxicité et les effets sur le comportement de certains de ces produits chimiques fluorés plus petits chez les poissons exposés en laboratoire. Nous examinons aussi le devenir de ces composés en mesurant leur concentration dans les tissus des poissons afin d’évaluer la bioaccumulation ou la dégradation en métabolites. Les résultats des travaux aideront le gouvernement à décider si ces produits chimiques fluorés plus récents, substitués et plus petits sont plus sûrs pour l’environnement.

Évaluation des effets microbiens sur la toxicité du lixiviat de sites d’enfouissement (Jordyn Broadbent, Derek Smith)

Le lixiviat de sites d’enfouissement est un mélange chimique complexe contenant des contaminants tels que des SPFA, des produits ignifuges et des antimicrobiens provenant de déchets industriels, médicaux et de consommation. Il abrite également diverses communautés microbiennes qui persistent malgré sa toxicité. Peu d’études ont examiné à la fois la composition chimique du lixiviat et les communautés microbiennes qui y vivent. Les connaissances sur les risques environnementaux, la persistance des contaminants et le potentiel de biorestauration du lixiviat de sites d’enfouissement sont limitées.

Dans ce projet, nous utilisons la génomique pour identifier les communautés microbiennes présentes dans le lixiviat de sites d’enfouissement ontariens de tailles et d’âges variés, et déterminer leur capacité génétique à métaboliser les composés nocifs. Les données recueillies seront intégrées à des analyses chimiques afin d’associer les taxons microbiens et les gènes fonctionnels à des contaminants précis. Des essais de toxicité combinant du lixiviat brut ainsi que des organismes aquatiques et terrestres aideront à déterminer les risques environnementaux.

Les données préliminaires révèlent que les concentrations de contaminants varient considérablement d’un site à l’autre et sont corrélées avec des changements dans la structure de la communauté microbienne. Les SPFA, en particulier, entraînent des changements microbiens. Cette recherche permet d’accroître les connaissances sur la toxicité du lixiviat et d’améliorer la gestion des sites d’enfouissement, l’évaluation des risques et la surveillance environnementale. Les indicateurs microbiens cernés peuvent constituer des outils économiques pour suivre la contamination causée par le lixiviat.

Publications associées

2025. Julian Darabaner, Derek D.N. Smith, Jordyn Broadbent, Renuka M. Subasinghe, Daniel S. Gregoire. PFAS and other environmental contaminants shaping microbial communities in Ontario landfills. Conférence de la Société canadienne des microbiologistes, du 21 au 25 juin, Montréal (Québec). (en anglais seulement) 

Écotoxicologie aquatique des nanomatériaux prioritaires (François Gagné)

Dans le présent projet, les effets toxiques létaux et sublétaux des nanomatériaux sont évalués afin de mesurer les répercussions à long terme. La biodisponibilité et la toxicité pour l’environnement des substances émergentes connues sous le nom de nanomatériaux varient en fonction de plusieurs facteurs : les propriétés physiques et chimiques de la substance et les caractéristiques environnementales, y compris les caractéristiques abiotiques et biotiques. Ce projet comprend 3 étapes :

  1. Caractérisation des propriétés physicochimiques des nanoparticules dans divers milieux représentatifs;
  2. Évaluation de la toxicité des nanomatériaux et de leur forme en vrac chez deux invertébrés aquatiques (hydre et moule, toutes deux endémiques du fleuve Saint-Laurent) et la truite arc-en-ciel;
  3. Comparaison des données de toxicité obtenues au moyen de l’essai sur l’hydre et d’une lignée cellulaire de truite RTW-1 avec le protocole d’essai standard pour la truite arc-en-ciel en vue de proposer une solution de rechange pour réduire les essais sur les vertébrés au titre de la LCPE. Deux solutions de rechange à l’essai sur la truite arc-en-ciel seront validées afin de réduire l’utilisation de poissons dans les évaluations des risques associés aux nouveaux contaminants.

Écotoxicologie aquatique des substances produites par l’usure des pneus (François Gagné)

Parmi les matières plastiques, les polymères (nanoplastiques) et les composants de pneus (caoutchouc) représentent un aspect important des défis liés à la pollution plastique. Les scientifiques étudieront la toxicité létale et sublétale des sous-produits d’usure des pneus chez les poissons et les invertébrés afin d’évaluer le risque à long terme de ces substances et de leurs mélanges. Ils examineront également l’incidence sur les moules et les biofilms exposés à l’eau de pluie provenant du ruissellement des routes. Les scientifiques évalueront la biodisponibilité et la toxicité de quatre produits liés à la contamination par l’usure des pneus au moyen de l’essai standard pour la truite arc-en-ciel et d’essais sur Hydra vulgaris et une lignée cellulaire RTW. Ils compareront le résultat à de nouvelles méthodes d’essais biologiques en cours d’élaboration comme solutions de rechange aux essais sur les animaux vertébrés. Ils travailleront également à la validation de deux autres essais biologiques proposés par l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) qui sont reconnus comme des solutions de rechange possibles aux essais sur les animaux : l’essai sur lignée cellulaire de branchies de poisson (RTW-1) et l’essai sur l’hydre Hydra vulgaris.

Toxicité des éléments prioritaires essentiels à la technologie chez les invertébrés d’eau douce (Ève Gilroy)

L’extraction et l’utilisation de nouveaux minéraux dans les industries émergentes sont en hausse, tout comme leur élimination en fin de vie. Il est donc important de bien évaluer le risque pour l’environnement.

Les scientifiques évalueront la toxicité des métaux prioritaires chez les crustacés d’eau douce (Daphnia magna) et les escargots d’eau douce (Planorbella pilsbryi). Les essais réalisés avec le cladocère d’eau douce Daphnia magna permettent d’évaluer les effets sur la survie, la croissance et la reproduction, tandis que ceux effectués avec l’escargot d’eau douce Planorbella pilsbryi portent sur le développement et l’éclosion des embryons. Les résultats préliminaires donnent à penser que le platine influe sur le développement embryonnaire des escargots, ce qui provoque d’importantes malformations. D’autres recherches porteront sur l’utilisation d’approches moléculaires pour déterminer les mécanismes qui participent à ces changements développementaux.

Ces travaux appuient les évaluations des risques environnementaux et les recommandations pour la qualité de l’environnement concernant les produits chimiques d’intérêt prioritaire au titre de la LCPE, et concordent avec les efforts visant à élaborer des méthodes de rechange scientifiquement justifiées pour réduire l’utilisation des animaux vertébrés dans les essais de toxicité, comme le prévoit le projet de loi S-5.

Microplastiques dans les Grands Lacs inférieurs : devenir, transport, dynamique et effets biotiques (Reza Valipour, Thomas Reid, Jordyn Broadbent, Jordan Musetta-Lambert)

Bien que les microplastiques (MP) soient de plus en plus souvent détectés dans les eaux de surface et les sédiments du lac Ontario, leur comportement et leur dynamique de transport restent mal compris. Ce manque de connaissances nuit à la gestion efficace des MP dans les Grands Lacs.

Les scientifiques combineront un échantillonnage ciblé sur le terrain, des expériences en laboratoire et une modélisation numérique pour évaluer la répartition, le devenir et le comportement saisonnier des MP dans le lac Ontario. Les travaux mettent l’accent sur le rôle que jouent la limnologie physique et la bioaccumulation des MP dans les biofilms dans la formation des voies de transport et des zones d’accumulation des MP.

Les activités de recherche menées à ce jour comprennent :

Le projet appuie les priorités ministérielles en améliorant la capacité de prévision de la répartition des MP et en éclairant l’attribution des sources et la modélisation du devenir dans le cadre de scénarios climatiques actuels et futurs. Il fait également progresser la compréhension des fluoropolymères persistants et de leurs effets multitrophiques sur les écosystèmes aquatiques, à l’appui du PGPC.

Exploitation de nouvelles approches méthodologiques (NAM) pour déterminer les effets de substances prioritaires (p. ex. substituts du BPA, produits ignifuges) et de mélanges présents dans l’environnement (Doug Crump)

Les scientifiques utilisent de nouvelles approches méthodologiques (NAM) pour détecter les effets nocifs que pourraient avoir sur les oiseaux des substances chimiques prioritaires, comme des substituts du BPA, des produits ignifuges organiques (PIO) et des mélanges environnementaux complexes. Ils visent à mettre au point des méthodes d’analyse de la toxicité rapides et sans animaux qui permettent une production éthique et efficace de données pouvant être utilisées pour la prise de décisions. Le ministère reconnaît l’importance de recourir à des méthodes scientifiquement justifiées afin de remplacer, réduire ou raffiner l’utilisation des animaux vertébrés.

Les scientifiques ont mis au point et utilisé de nouvelles lignées cellulaires de deux espèces aviaires (le Cormoran à aigrettes et la Caille du Japon). Ils ont examiné des mélanges complexes comme les lixiviats de sites d’enfouissement, les extraits d’œufs d’oiseaux, les résultats d’échantillonneurs passifs de sables bitumineux et les produits de transformation des substances produites par l’usure des pneus. Dans de nombreux cas, les produits de dégradation complexes sont plus toxiques que les composés apparentés, et les signatures d’expression génique sont associées à des charges de contaminants chez les espèces sauvages. Les effets mécanistes observés peuvent être intégrés à un cadre sur les voies associées aux effets toxiques. Le fait d’intégrer la modélisation de la relation dose-réponse toxicogénomique fournit également de nouvelles façons de déterminer les doses repères qui peuvent éclairer les concentrations estimées sans effet pour les substances chimiques et les mélanges. Cette intégration peut aussi aider à hiérarchiser les mesures à prendre sur les sites contaminés et à cerner les points chauds.

Publications associées

Sharin et coll. 2025. Avian-specific evidence for an estrogen receptor agonism adverse outcome pathway based on chicken embryos and LMH 3D spheroids exposed to ethinylestradiol and bisphenol A. Environ. Sci. Tech. 59: 10136-10144. (en anglais seulement)

Sharin et coll. 2025. Development and Characterization of a Double-Crested Cormorant Hepatic Cell Line, DCH22, for Chemical Screening. Front. Toxicol. 12 (7): 1482865. (en anglais seulement)

King et coll. 2025. Association of hepatic gene expression with chemical concentrations in wild-collected double-crested cormorant embryos using an EcoToxChip gene array. Environ Sci Technol 59(1): 188-198. (en anglais seulement)

Zahaby et coll. 2025. Comparison of gene expression and polycyclic aromatic compound profiles in hepatic tissue of black guillemot (Cepphus grylle) collected from an oil spill site and a non-spill site in the Arctic. Mar Pollut Bull 212: 117504. (en anglais seulement)

Sharin et coll. 2022. Toxicity Screening of Bisphenol A Replacement Compounds: Cytotoxicity and mRNA Expression in LMH 3D Spheroids. Environ Sci Pollut Res Int. 29 (29): 44769-44778. (en anglais seulement)

Crump et coll. 2021. In vitro screening of 21 BPA replacement alternatives: Compared to BPA, the majority are more cytotoxic and dysregulate more genes in avian hepatocytes. Environ. Tox. Chem 40 (7): 2026-2033. (en anglais seulement)

Devenir, biodisponibilité et effets d’oxydes de nanométaux artificiels (CuO et NiO) dans le sol (Jessica Velicogna, Juliska Princz, Ajith Dias Samarajeewa)

Les scientifiques étudient les nanomatériaux d’oxyde de métal (p. ex. le nano-oxyde de cuivre et le nano-oxyde de nickel) afin de mieux comprendre le devenir, la disponibilité et les effets des nanomatériaux artificiels dans le sol. Les données sur la toxicité et la chimie appuient les évaluations des risques associés à ces nanomatériaux dans le milieu édaphique, en vue de protéger la santé microbienne du sol, la biodiversité des organismes vivant dans le sol et la croissance des plantes. Les scientifiques évaluent l’incidence des propriétés du sol sur le devenir des nanométaux afin de prédire des scénarios d’exposition et de risque faibles ou élevés pour les plantes, les organismes du sol et la communauté microbienne. Ils ont sélectionné dix types de sols canadiens pour voir quels paramètres (p. ex. le pH, la teneur en matière organique, la teneur en argile et la capacité d’échange cationique) pourraient influer sur le devenir des nanomatériaux. Les scientifiques évaluent le risque modélisé en effectuant des essais de toxicité dans les sols sélectionnés et déterminent les effets sur la croissance des plantes et les processus microbiens du sol. Le projet comprend également l’utilisation de nouvelles approches méthodologiques (NAM) pour cerner les génomes clés participant aux processus essentiels au cycle des éléments nutritifs dans le sol, comme la nitrification.

Publications associées

Abdulsada ZK, Kibbee R, Princz J, Ormeci B. 2025. Impact of silver and copper oxide nanoparticles on anaerobic digestion of sludge and bacterial community structure. Nanomaterials. Impact of silver and copper oxide nanoparticles on anaerobic digestion of sludge and bacterial community structure (en anglais seulement)

Samarajeewa A, Velicogna J, Schwertfeger D, Meier M, Subasinghe R, Princz J, Scroggins R, Beaudette L. 2023. Cerium oxide nanoparticles (NCeO2) exert minimal adverse effects on microbial communities in soils with and without biosolids amendment. Environmental Science and Pollution Research. Cerium oxide nanoparticles (nCeO2) exert minimal adverse effects on microbial communities in soils with and without biosolids amendment (en anglais seulement)

Velicogna JR, Schwertfeger DM, Jesmer A, Beer C, Kuo J, DeRosa MC, Smith M, Princz JI. 2021. Soil invertebrate toxicity and bioaccumulation of nano copper oxide and copper sulphate in soils, with and without biosolids amendment. Ecotoxicology and Environmental Safety 217: 11222. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2021.112222 (en anglais seulement)

Samarajeewa AD, Velicogna JR, Schwertfeger DM, Princz JI, Subasinghe RM, Scroggins RP, Beaudette LA. 2021. Ecotoxicological effects of copper oxide nanoparticles (nCuO) on the soil microbial community in a biosolids-amended soil. Science of the Total Environment. Soil invertebrate toxicity and bioaccumulation of nano copper oxide and copper sulphate in soils, with and without biosolids amendment (en anglais seulement)

Abdulsada Z, Kibbee R, Ormeci B, DeRosa M, Princz J. 2021. Impact of anaerobically digested silver and copper oxide nanoparticles in biosolids on soil characteristics and bacterial community. Chemosphere 263:128173. Impact of anaerobically digested silver and copper oxide nanoparticles in biosolids on soil characteristics and bacterial community (en anglais seulement)

Velicogna JR, Schwertfeger DM, Beer C, Jesmer AH, Kuo J, Chen H, Scroggins RP, Princz JI. 2019. Phytotoxicity of copper oxide nanoparticles in soil with and without biosolid amendment. Nanoimpact 17:100196. DOI: Phytotoxicity of copper oxide nanoparticles in soil with and without biosolid amendment (en anglais seulement)

Toxicité et effets toxicogénomiques (déterminés au moyen de nouvelles approches méthodologiques) des terres rares et des éléments essentiels à la technologie pour les invertébrés et les communautés microbiennes vivant dans le sol (Juliska Princz)

L’utilisation des terres rares et des éléments essentiels à la technologie augmente, tout comme le risque connexe pour l’environnement. Une fois extraits, ces éléments peuvent s’accumuler dans le sol par les activités d’exploitation minière et d’affinage, les lixiviats de sites d’enfouissement, ainsi que l’épandage d’engrais et de biosolides. Les scientifiques cherchent à comprendre le devenir et la toxicité du lanthane (La), du lithium (Li) et du gadolinium (Gd), individuellement et sous forme de mélange, pour les invertébrés du sol (p. ex. vers de terre, collemboles et acariens) et les processus microbiens du sol. Les organismes étudiés représentent les principaux récepteurs et fonctions écosystémiques de l’environnement, qui préservent la santé des sols. Les résultats des études fournissent des données à l’appui de l’évaluation des risques associés à ces éléments dans l’environnement.

Les scientifiques appliquent de nouvelles approches méthodologiques (NAM) pour étudier les réponses génomiques chez les espèces d’essai vivant dans le sol et les principaux processus microbiens. Ils se fondent sur des études sur l’expression génique et comparent les résultats aux paramètres d’essai plus classiques (p. ex. effets sur la reproduction) en vue d’une intégration au cadre d’évaluation des risques.

Publications associées

Boyd P, Lemieux H, Schwertfeger D, Velicogna J, Kwan V, Scroggins R, Princz J. 2023. Investigating the Toxicity of Soluble Salt and Organometallic Forms of the Rare Earth Element, Neodymium (Nd), to Boreal Soil Invertebrates. Présentation par affiche, Atelier canadien sur l’écotoxicité, 50e réunion annuelle, Ottawa (Ont.). (en anglais seulement)

Kvas S, Smith DN, Subasinghe R, Boyd P, Lemieux H, Adedokun A, Siciliano S, Princz J. 2023. Development, Optimization, and Application of Toxicogenomic Endpoints for Soil Invertebrates. 2023. Présentation par affiche, Atelier canadien sur l’écotoxicité, 50e réunion annuelle, Ottawa (Ont.). (en anglais seulement)

Princz J, Boyd P, Lemieux H, Velicogna J, Scroggins R. 2021. Neodymium Toxicity (Inorganic and Organometal) in Relation to Bioavailability in Forest Soil. Présentation par affiche, Society of Environmental Toxicology and Chemistry, Europe, réunion virtuelle. (en anglais seulement)

Sources, bioaccumulation, exposition et tendances temporelles relatives aux paraffines chlorées, en particulier les congénères à chaînes moyenne et longue, chez deux espèces sentinelles canadiennes de niveau trophique supérieur : l’ours blanc de l’Arctique et le Faucon pèlerin des Grands Lacs (Robert Letcher et Kim Fernie)

Les scientifiques étudieront l’exposition aux paraffines chlorées à chaînes courte, moyenne et longue (PC), composées d’alcanes polychlorés (APC), et leur accumulation dans les tissus riches en graisses de prédateurs sauvages des écosystèmes terrestres et arctiques du Canada.

Ils se pencheront sur la présence et l’accumulation de PC et d’APC chez les ours blancs et les Faucons pèlerins, qui sont des prédateurs de niveau trophique supérieur et des espèces sentinelles permettant de détecter les contaminants au Canada. Pour les ours blancs de la baie d’Hudson, les scientifiques détermineront l’incidence de l’âge et du sexe sur les concentrations d’APC et leur composition. Ils pourront ainsi comprendre les sources des substances chimiques et l’incidence du régime alimentaire sur les tendances temporelles et spatiales chez ces espèces sauvages, en examinant les concentrations et les profils associés aux substances. En collaboration, les chercheurs et les scientifiques responsables de l’évaluation et de la gestion des risques détermineront dans quelle mesure ces substances sont disponibles pour les espèces sauvages au Canada. L’information produite appuiera le projet de loi S-5 et, par conséquent, la LCPE, et pourra être utilisée par les décideurs ministériels au Canada, par le Conseil de l’Arctique (Programme de surveillance et d’évaluation de l’Arctique [PSEA]) et par les représentants canadiens siégeant au Comité d’examen des polluants organiques persistants de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants des Nations Unies. 

Publications associées

Kraetschmer, K., Bergman, Å., Fernendez, A., Letcher, R.J., Muir, D.C.G., Vetter, W., He, C. 2023. Recommended terms and abbreviations for polychlorinated alkanes (PCAs) as the predominant component of chlorinated paraffins (CPs). Journal of Hazardous Materials 169, 117363. (en anglais seulement)

Yuan, B., Letcher, R.J. (auteur correspondant). 2024. Evolving accumulation of a complex profile of polychlorinated alkanes in Canadian polar bears. Environmental Science and Technology Letters 11, 591-597. (en anglais seulement)

Caractérisation de la toxicité de substances perfluoroalkyliques (SPFA), dont des substituts de l’acide perfluoroalkylique (APFA), et de l’exposition des oiseaux à ces substances (Kim Fernie et Robert Letcher)

Les scientifiques étudieront les risques environnementaux de nouveaux substituts des APFA pour les oiseaux sauvages au Canada. Les scientifiques chargés de la réglementation qui supervisent l’utilisation, la production et la gestion des produits chimiques au Canada sont préoccupés par les substituts, car ces nouveaux produits doivent tout de même protéger les Canadiens et la faune. En collaboration, les chercheurs et les scientifiques chargés de la réglementation détermineront dans quelle mesure ces polluants sont disponibles pour la faune et s’ils ont des effets toxiques.

Les scientifiques étudieront les précurseurs des SPFA et leurs APFA finaux chez diverses espèces d’oiseaux partout au Canada, en particulier les Hirondelles bicolores sauvages qui se reproduisent dans le sud de l’Ontario. Ils évalueront les effets possibles sur la physiologie, le développement, la croissance et la reproduction. Les travaux de recherche généreront des renseignements précieux pour appuyer les activités ministérielles de gestion de ces produits chimiques. Ces activités comprennent notamment d’élaborer des recommandations fédérales pour la qualité de l’environnement, en application de la LCPE, et de contribuer à l’échelle internationale au Comité d’examen des polluants organiques persistants de la Convention de Stockholm des Nations Unies.

Publications associées

Hopkins, K.E. (étudiant au doctorat), McKinney, M.A., Letcher, R.J., Fernie, K.J. 2025. Multiple stressors and reproductive success of tree swallows: Perfluoroalkyl acids, chemical mixtures, and ecological factors. Science of the Total Environment, 1005, 10.1016/j.scitotenv.2025.180687. (en anglais seulement)

Hopkins, K.E. (étudiant au doctorat), McKinney, M.A., Fernie, K.J. 2024. A Review: Tree swallows as indicators of environmental quality. Ontario Birds. 42(2):92-100. Ontario Field Ornithologists (en anglais seulement)

Hopkins, K. E. (étudiant au doctorat), McKinney, M. A., Letcher, R. J., Fernie, K. J. 2023. The influence of environmental and ecological factors on the accumulation and distribution of short-and long-chain perfluoroalkyl acids in a mid-trophic avian insectivore. Environmental Pollution, 321, 121133. (en anglais seulement)

Hopkins, K. E. (étudiant au doctorat), McKinney, M. A., Saini, A., Letcher, R. J., Karouna-Renier, N. K., et Fernie, K. J. 2023. Characterizing the Movement of Per-and Polyfluoroalkyl Substances in an Avian Aquatic–Terrestrial Food Web. Environmental Science and Technology, 57(48), 20249-20260. (en anglais seulement)

Combinaison d’essais classiques de toxicité pour la faune aquatique et de nouvelles approches méthodologiques (NAM) pour évaluer les effets des analogues structuraux et des substances fonctionnelles de remplacement du bisphénol A (BPA) (Stacey Robinson, Ève Gilroy)

Le bisphénol A (BPA) est un produit chimique mis au point à l’origine pour imiter l’œstrogène (une hormone naturelle), mais il n’a jamais été largement utilisé en médecine. Le BPA est plutôt devenu courant dans les plastiques et les résines époxydes que l’on trouve dans les emballages alimentaires, les adhésifs et les revêtements. Les effets perturbateurs du BPA sur le système hormonal ont suscité des préoccupations, en particulier pour les nourrissons. Par conséquent, le Canada a interdit le BPA dans les biberons. Cependant, la substance est encore utilisée dans de nombreux produits. De plus, de nouvelles substances chimiques connues sous le nom d’analogues structuraux et substances fonctionnelles de remplacement du BPA, comme le bisphénol B (BPB), le bisphénol F (BPF), le bisphénol S (BPS) et le bisphénol AF (BPAF) ont été introduites. Tout comme le BPA, ces substances de remplacement peuvent présenter des risques pour la faune et l’environnement.

Ces travaux de recherche portent sur les effets du BPA et de ses substances de remplacement sur les espèces indigènes canadiennes sensibles aux changements environnementaux. Nous étudions :

Plus précisément, nous examinons la façon dont l’exposition influe sur l’expression génique, la régulation des molécules (p. ex. métabolites, lipides), la croissance et le développement. Enfin, nous visons à établir un lien entre les changements moléculaires et les effets biologiques réels.

Ces travaux éclaireront les activités de réglementation menées en application de la LCPE. Parmi ces activités, mentionnons les évaluations des risques environnementaux et l’élaboration de recommandations pour la qualité de l’environnement concernant les substances. Ces travaux de recherche fourniront également des données essentielles pour aider à renforcer la confiance dans les nouvelles méthodes qui réduisent le besoin d’essais classiques sur les animaux, à l’appui du projet de loi S-5 du Canada.

Publications associées

Gilroy, È.A.M., Robichaud, K., Villella, M., Chan, K., McNabney, D.W.G., Venier, C., Pham-Ho, V., Montreuil Strub, É.C., Ravary, S.A., Prosser, R.S., Robinson, S.A. 2025. Toxicity and bioconcentration of bisphenol A alternatives in the freshwater pulmonate snail Planorbella pilsbryi. Environmental Science and Pollution Research 32: 5186-5199 Toxicity and bioconcentration of bisphenol A alternatives in the freshwater pulmonate snail Planorbella pilsbryi [Libre accès, en anglais seulement]

Évaluation multitrophique de la toxicité et des modificateurs de toxicité de fractions d’acides naphténiques dérivés des sables bitumineux visant à appuyer l’élaboration de recommandations pour la qualité de l’eau douce (Richard Frank, Robert Brua)

Les acides naphténiques sont des composés organiques associés à l’exploitation des sables bitumineux. Les présents travaux de recherche fournissent des données sur les effets des acides naphténiques sur les organismes d’eau douce, comme les algues, les mollusques, les crustacés, les libellules et les poissons, qui sont essentiels au fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Plus précisément, ces travaux portent sur les changements dans la survie, la croissance, la reproduction, l’éclosion, les malformations, le comportement et la métabolomique.

De plus, on examine l’incidence d’autres composés, comme les métaux lourds et les matières organiques dissoutes, sur la toxicité des acides naphténiques. Les travaux fournissent des renseignements supplémentaires sur la façon dont ces autres composés peuvent modifier la toxicité des acides naphténiques dérivés du bitume (comme des espèces chimiques d’O2), lesquels appuient l’élaboration de recommandations fédérales pour la qualité des eaux visant la protection de la vie aquatique pour les acides naphténiques.

Toxicité de mélanges simples : effets cumulatifs de contaminants omniprésents dans l’eau (Patricia Gillis)

Les plans d’eau peuvent recevoir un large éventail d’apports chimiques provenant de sources naturelles et d’activités humaines effectuées dans les environs. La présente recherche porte sur la chimie et la toxicité possible de ruisseaux et de rivières à proximité de différentes utilisations des terres. Les exemples d’utilisations des terres étudiées comprennent l’agriculture, les milieux urbains et l’industrie.

L’analyse chimique permettra de déterminer les concentrations de métaux, de produits pharmaceutiques, de sels, de pesticides, d’éléments nutritifs et d’autres contaminants dans une gamme d’eaux échantillonnées.

Des essais de toxicité seront effectués avec les eaux échantillonnées ainsi qu’avec les contaminants les plus répandus, analysés individuellement ou en combinaison.

Les données aideront à comprendre comment les eaux provenant de différentes utilisations des terres modifient le biote sentinelle et comment les combinaisons de contaminants courants perturbent les organismes aquatiques.

Caractérisation et optimisation du rendement de l’essai au point de départ transcriptomique de l’embryon de poisson zèbre pour des applications en évaluation des risques écologiques (Jason O’Brien)

Le projet de loi S-5 (intitulé « Loi sur le renforcement de la protection de l’environnement pour un Canada en santé ») a fortement encouragé la mise au point de solutions de rechange sans animaux pour les essais toxicologiques. Une nouvelle méthode prometteuse pour l’évaluation des risques écologiques est l’essai au point de départ transcriptomique de l’embryon de poisson zèbre. L’utilité de cet essai a été démontrée en principe, mais n’a pas été rigoureusement validée pour les applications d’évaluation des risques. Dans le cadre de cette recherche, on exposera un embryon de poisson zèbre à 40 produits chimiques de 4 domaines de toxicité, puis on mesurera l’expression génique. Les expériences seront répétées avec différentes approches de conception expérimentale et d’analyse des données. Les chercheurs quantifieront divers paramètres de rendement relatifs à la conception expérimentale. Ces travaux de recherche permettront de déterminer une approche expérimentale et d’analyse des données qui optimise le rendement de l’essai.

Pollution provenant des pistes de course et des sports motorisés et associée à certains contaminants cibles mesurés avant, pendant et après les courses (Agnes Richards, Alexandra Steffen)

Les pistes de course peuvent libérer des polluants comme des particules d’usure des pneus, des produits chimiques et des métaux dans le milieu environnant. Certaines voitures de course utilisent encore de l’essence au plomb, ce qui peut également contribuer à la contamination. L’objectif de ce projet est de recueillir de nouveaux renseignements sur les polluants présents dans l’air, l’eau et le sol près des pistes de course. Ces renseignements aideront à orienter les mesures visant à réduire la pollution provenant de ces sources.

L’étude se concentre sur les particules d’usure des pneus et les produits chimiques apparentés, ainsi que sur les métaux comme le plomb et le cuivre.

Les chercheurs ont prélevé des échantillons d’air, d’eau et de sol sur des pistes de course du sud de l’Ontario et du sud du Québec. La surveillance avant, pendant et après les courses permettra aussi de connaître les changements au fil du temps. Des échantillons ont été soumis aux laboratoires d’ECCC et aux partenaires universitaires aux fins d’analyse.

Les chercheurs ont également utilisé des échantillonneurs d’air passifs pour mesurer la distance parcourue par les particules d’usure des pneus et les métaux à partir des pistes. Des échantillons de sol et d’eaux de ruissellement de surface ont également été prélevés pour déterminer comment les particules d’usure des pneus et les métaux se déplacent à partir des pistes. Des stations de référence ont été utilisées pour tous les milieux.

Des échantillons similaires ont été prélevés près des principales autoroutes pour comparer les concentrations de pollution. Des particules d’usure des pneus ont été détectées dans tous les échantillons. Les concentrations de métaux sur les pistes de course étaient environ 2 fois plus élevées que la valeur de référence. L’échantillonnage de l’air a montré que bon nombre de ces particules sont suffisamment petites pour être inhalées et pénétrer profondément dans les poumons. Un échantillonnage supplémentaire sur les pistes de course a révélé le dépôt d’un résidu poudreux sur la peau des membres de l’équipe de terrain pendant les courses. Ce résidu est actuellement analysé pour détecter la présence de particules d’usure des pneus et de débris d’usure des freins.

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2026-08-14