Méthode d’essai biologique : essai sur la fécondation chez les échinides ou oursins globuleux et oursins plats, chapitre 2

Textes préliminaires

• Commentaires
• Avis de révision
• Résumé
• Avant-propos
• Liste des abréviations et des formules chimiques
• Glossaire
• Remerciements

Commentaires

Prière d’adresser vos commentaires sur la teneur du présent rapport à :

Richard P. Scroggins, chef
Section de l’évaluation biologique et normalisation
Direction générale de la science et de la technologie
Environnement Canada
335, River Road
Ottawa (Ontario) K1A 0H3

Lisa Taylor, gestionnaire
Unité de l’élaboration et de l’application des méthodes
Direction générale de la science et de la technologie
Environnement Canada
335, River Road
Ottawa (Ontario) K1A 0H3

Avis de révision

Le présent document a été révisé par le personnel de la Direction générale de l’avancement des technologies environnementales d’Environnement Canada. La mention d’appellations commerciales ou de produits offerts sur le marché ne constitue ni une recommandation ni une approbation quant à l’emploi de ces produits de la part d’Environnement Canada. D’autres produits de valeur comparable peuvent être utilisés.

Résumé

Le présent document décrit les méthodes recommandées par Environnement Canada pour l’exécution d’un essai de toxicité sublétale en milieu marin avec des gamètes d’oursins globuleux ou d’oursins plats. Cette deuxième édition de la méthode SPE 1/RM27, publiée en 2011, remplace la première édition publiée en 1992, puis modifiée en 1997. Elle comporte de nombreuses modifications procédurales, de même que des conseils et des instructions à jour concernant la conduite de la méthode d’essai biologique.

Au cours de cet essai, on expose d’abord le sperme d’échinides à la substance ou à la matière d’essai. On ajoute ensuite des œufs d’échinides et on mesure le succès de la fécondation tout en maintenant l’exposition à une concentration constante de la substance ou de la matière d’essai. Le paramètre à mesurer est la diminution du succès de la fécondation, exprimée sous forme de concentration estimative causant un pourcentage précis d’inhibition (CI_p). L’essai demande peu de temps et compte parmi les essais de toxicité sublétale en milieu marin les plus sensibles. La survie des gamètes et le succès de la fécondation étant des éléments essentiels du cycle biologique, l’essai décrit ici constitue un instrument de mesure puissant et probant de la sublétalité. On peut utiliser, pour cet essai, au moins sept concentrations de la substance ou de la matière d’essai afin de déterminer le seuil à partir duquel s’exerce un effet, ou une seule concentration s’il s’agit d’un essai réglementaire à résultat unique (satisfaisant ou non satisfaisant).

On recommande d’utiliser les espèces suivantes : l’oursin vert (Strongylocentrotus droebachiensis), qu’on trouve sur les côtes atlantique, pacifique et arctique du Canada, l’oursin violet du Pacifique (S. purpuratus) ou le clypéastre excentrique (Dendraster excentricus), qui vivent dans le Pacifique, l’oursin violet de l’Atlantique (Arbacia punctulata) et l’oursin blanc de Californie (Lytechnius pictus).

Ce rapport présente les méthodes d’acclimatation et de maintien des échinides adultes en laboratoire pendant de longues périodes ou en vue de leur utilisation immédiate (adultes dont le frai est provoqué dans les trois jours suivant leur arrivée au laboratoire), de même que les procédures de collecte du sperme et des œufs nécessaires à l’essai. On y indique également les conditions et méthodes générales ou universelles à mettre en œuvre pour réaliser des essais visant à mesurer les effets d’un large éventail de substances ou de matières sur la fécondation chez les échinides. D’autres conditions et méthodes sont propres aux essais sur un ou plusieurs échantillons de substance chimique, d’effluent, d’eau réceptrice, d’élutriat, de lixiviat ou de liquide extrait de sédiments et de matières solides semblables. On a également inclus des directives concernant les installations d’essai, la manipulation et l’entreposage des échantillons, la préparation des solutions d’essai et la mise en route des essais, les conditions d’essais particulières, les observations et mesures appropriées, les paramètres des essais, les méthodes de calcul, la validation de l’essai et l’utilisation de toxiques de référence.

Avant-propos

Le présent document fait partie d’une collection de méthodes recommandées pour la mesure et l’évaluation de l’effet ou des effets toxiques de l’exposition d’une seule espèce d’organisme aquatique ou terrestre à des échantillons de substances ou de matières toxiques ou susceptibles d’être toxiques, dans des conditions de laboratoire contrôlées et définies. Environnement Canada a évalué les méthodes recommandées et en préconise l’emploi :

• dans ses laboratoires d’écotoxicité;
• pour les essais qu’il donne en sous-traitance ou qui sont demandés par des organismes ou des entreprises de l’extérieur;
• en l’absence d’instructions plus précises, comme dans les règlements;
• en vue de l’élaboration d’instructions très explicites, comme celles qui pourraient être exigées dans un programme de réglementation ou une méthode de référence normalisée.

Les différents types d’essais faisant partie de la collection ont été choisis parce qu’ils répondent aux besoins des programmes de protection et de gestion de l’environnement que mène le ministère. Les documents de la collection ont pour objet d’orienter les utilisateurs et de faciliter la mise en œuvre de méthodes cohérentes, pertinentes et intégrées en vue d’obtenir des données sur la toxicité, pour les organismes aquatiques ou terrestres, d’échantillons de substances ou de matières d’essai destinées à être dispersées dans l’environnement ou présentes dans l’environnement. Selon la ou les méthodes choisies et le milieu naturel visé, les substances ou matières dont la toxicité doit être mesurée pourraient comprendre des échantillons d’une substance ou d’un produit chimique, d’un effluent, d’un élutriat, d’un lixiviat, d’une eau réceptrice, d’un sédiment ou d’une matière particulaire semblable, ou encore d’un sol ou d’une matière particulaire semblable. On trouvera à l’annexe A du présent document la liste des méthodes d’essai biologique et des documents à l’appui publiés jusqu’à maintenant par Environnement Canada dans le cadre de cette collection.

Les termes définis dans la section « Terminologie » sont en italique lorsqu’ils sont mentionnés pour la première fois dans le texte, conformément à la définition qui en est donnée ici. L’italique sert également à mettre en évidence ces termes et certains autres.

Liste des abréviations et des formules chimiques

A

ampère

ANOVA

analyse de la variance

°C

degré Celsius

CI_p

concentration inhibitrice correspondant à un pourcentage d’effet (précisé)

cm

centimètre

CMEO

concentration minimale avec effet observé

CSEO

concentration sans effet observé

CV

coefficient de variation

ET

écart type

g

gramme

g/kg

gramme par kilogramme

h

heure

HCl

acide chlorhydrique

IET

identification et évaluation de la toxicité

KCl

chlorure de potassium

L

litre

m

mètre

M

mole(s) (concentration)

MC

marque de commerce

mg

milligramme

min

minute

mL

millilitre

mm

millimètre

mS

millisiemens

N

normal

NaOH

hydroxyde de sodium

nm

nanomètre

OD

oxygène dissous (concentration)

s

seconde

SHS

saumure hypersaline

sp

espèce

V

volt

× g

« fois la gravité » (exprimant la force centrifuge relative)

µg

microgramme

µmhos

micromhos

>

plus de

<

moins de

≥

plus de ou égal à

≤

moins de ou égal à

±

plus ou moins

~

environ

≅

approximativement égal à

/

par; peut aussi signifier « ou » (p. ex., eau témoin/de dilution)

%

pourcentage ou pour cent

‰

parties par millier

Glossaire

Nota : Toutes les définitions ci-dessous s’inscrivent dans le contexte des modes opératoires décrits dans le présent rapport; elles pourraient ne pas être adaptées à d’autres contextes.

Verbes auxiliaires

L’auxiliaire doit (doivent) et il faut expriment l’obligation absolue.

L’auxiliaire devrait (devraient) et le conditionnel d’obligation (il faudrait, etc.) expriment une recommandation ou la nécessité de respecter dans la mesure du possible la condition ou la méthode.

L’auxiliaire peut (peuvent) exprime l’autorisation ou la capacité d’accomplir une action. L’auxiliaire pourrait (pourraient) indique la possibilité ou l’éventualité.

Termes techniques

Acclimatation - Adaptation physiologique à une valeur précise d’un ou de plusieurs facteurs environnementaux, comme la température ou la salinité. Ce terme s’applique généralement à des conditions contrôlées en laboratoire.

Conductivité - Expression numérique de la capacité d’une solution aqueuse de conduire un courant électrique. Cette capacité dépend des concentrations des ions en solution, de leur valence et de leur mobilité ainsi que de la température de la solution. La conductivité des eaux douces est mesurée à 25 °C et exprimée normalement en millisiemens par mètre (mS/m) ou en micromhos par centimètre (µmhos/cm) (1 mS/m = 10 µmhos/cm). La conductivité est une méthode normalisée de mesure de la salinité, le résultat étant normalement exprimé en grammes par kilogramme (g/kg) ou en parties par millier (‰).

Conformité - Respect des règlements ou des exigences gouvernementales en matière de permis.

Dispersant - Substance chimique abaissant la tension superficielle entre l’eau et une substance hydrophobe (p. ex., l’huile), ce qui facilite la dispersion de la substance ou de la matière dans l’eau sous forme d’émulsion.

Embryon - Jeune animal non développé, avant l’éclosion de l’œuf.

Émulsifiant - Substance chimique facilitant le mélange fin (sous forme de minuscules gouttelettes), dans l’eau, d’une substance normalement hydrophobe.

Euryhalin - Se dit d’un animal aquatique pouvant tolérer de grandes variations de la salinité sans subir de stress.

Floculation - Formation d’un précipité non consolidé (floc) dans une solution.

Gamètes - Œufs non fécondés ou spermatozoïdes obtenus d’échinides adultes.

Larve - Organisme récemment éclos dont les caractéristiques physiques diffèrent de celles observées chez l’adulte de la même espèce.

Lot - Groupe d’échinides adultes reçus en une seule fois d’un fournisseur, qui permettent de recueillir tous les gamètes censés être utilisés dans un essai toxicologique discret (y compris tout essai toxicologique de référence connexe). Ce terme peut aussi désigner les gamètes d’un seul mâle et d’une seule femelle ou d’un groupe de mâles et de femelles, recueillis aux mêmes fins.

Lux - Unité d’éclairement mesurant l’intensité lumineuse par mètre carré. 1 lux = 0,0929 pied-bougie et 1 pied-bougie = 10,76 lux. Pour convertir des lux en flux quantique [μmol/(m² · s)], il faut connaître la qualité spectrale de la source lumineuse. Les conditions de luminosité ou l’irradiance sont exprimées sous forme de flux quantique (débit de fluence photonique) dans la gamme de longueurs d’onde photosynthétiquement efficaces de ~400-700 nm. Le lien entre flux quantique et lux (ou pied-bougie) varie énormément en fonction de la source lumineuse, du photomètre utilisé, de la disposition géométrique et des réflexions possibles (v. ASTM, 1999). Le facteur de conversion entre flux quantique et lux pour une lumière fluorescente en spectre continu (p. ex., Vita-Lite^MC, de Duro-Test^MC) est approximativement donné par la relation 1 lux ≅ 0,016 µmol/(m² · s) (Deitzer, 1994; Sager et McFarlane, 1997).

Méthode de référence - Protocole conçu spécifiquement pour la mise en œuvre d’un essai de toxicité, c’est-à-dire une méthode d’essai biologique comportant un ensemble explicite de procédures et de conditions d’essai exposé avec précision dans un document écrit et dont sont convenues formellement les parties en cause. Contrairement à d’autres méthodes d’essai biologique polyvalentes (génériques) publiées par Environnement Canada, les méthodes de référence sont souvent réservées aux essais associés à des règlements particuliers.

pH - Logarithme négatif de l’activité des ions hydrogène exprimée en équivalents-grammes par litre. La valeur du pH indique le degré ou l’intensité des réactions tant acides qu’alcalines sur une échelle de 0 à 14, le nombre 7 représentant la neutralité, les nombres inférieurs à 7, des réactions de plus en plus acides, et les nombres supérieurs à 7, des réactions de plus en plus alcalines.

Photopériode - Durée de l’éclairement (et de l’obscurité) sur 24 h.

Pourcentage (%) - Concentration exprimée en parties par centaine. Un pour cent (1 %) d’une matière ou d’une substance (p. ex., substance chimique, effluent, élutriat, lixiviat, eau réceptrice, eau de porosité) représente une unité ou une partie de celle-ci diluée dans l’eau pour constituer en tout 100 parties. Les concentrations peuvent être préparées selon un rapport de volume à volume ou de masse à masse et sont exprimées sous forme de pourcentage de la substance ou de la matière d’essai dans la solution finale.

Précipitation - Formation d’un solide (le précipité) à partir d’une partie ou de la totalité des constituants dissous d’une solution.

Prétraitement - Traitement d’un échantillon ou d’une dilution de cet échantillon avant d’y exposer les gamètes.

Protocole - Document exposant avec précision l’ensemble des marches à suivre pendant un essai et dont sont convenues formellement les parties en cause.

Salinité - Quantité totale (exprimée en grammes) de matière solide dissoute dans 1 kg d’eau. Elle est déterminée une fois que tous les carbonates ont été convertis en oxydes, que le bromure et l’iodure ont été remplacés entièrement par du chlorure et que toute la matière organique a été oxydée. On peut également mesurer la salinité directement à l’aide d’un salinimètre, d’un conductimètre ou d’autres moyens (APHA et coll., 1989, 2005). La salinité est habituellement exprimée en grammes par kilogramme (g/kg) ou en parties par millier (‰).

Surveillance - Vérification périodique (p. ex., quotidienne, hebdomadaire, mensuelle, trimestrielle) de la qualité, ou collecte et communication de l’information. Dans le présent rapport, le terme désigne soit la vérification périodique et la mesure de certaines variables biologiques ou de variables relatives à la qualité de l’eau, soit le prélèvement d’échantillons d’effluent, de lixiviat, d’élutriat, d’eau réceptrice marine/estuarienne ou d’eau de porosité aux fins de la mesure de leur toxicité.

Turbidité - Mesure dans laquelle la clarté de l’eau est réduite par la présence de particules en suspension ou d’autres matières qui diffusent et absorbent la lumière plutôt que de la transmettre en ligne droite à travers l’échantillon. Cette caractéristique est généralement exprimée en unités de turbidité néphélométrique.

Termes relatifs aux matières ou substances d’essai

Eau d’amont - Eau de mer naturelle (p. ex., masse d’eau estuarienne ou marine) ne subissant pas l’influence de l’effluent (ou d’une autre matière ou substance d’essai), parce qu’elle en est éloignée en direction opposée au courant ou qu’elle s’en trouve suffisamment loin, perpendiculairement au courant.

Eau de dilution - Eau de mer ou eau saline servant à diluer une substance ou une matière d’essai à différentes concentrations aux fins des divers traitements associés aux essais de toxicité.

Eau de mer - Eau de mer qui se trouve ou qui est prélevée dans l’océan, dans la mer ou près des côtes, à un endroit où elle n’a pas subi de dilution appréciable par l’eau douce naturelle provenant du lessivage des terres.

Eau de mer reconstituée - Eau douce (désionisée ou distillée sous verre) à laquelle on a ajouté des sels de mer secs du commerce, des sels de qualité réactif ou de la saumure hypersaline, en une quantité suffisante pour obtenir une salinité (et un pH) d’eau de mer convenant au maintien des organismes et aux essais (eau témoin/de dilution).

Eau de porosité (ou eau interstitielle) - Eau occupant l’espace entre les particules d’un sédiment. La quantité d’eau de porosité s’exprime sous forme de pourcentage en poids du sédiment humide.

Eau déchlorée - Eau (généralement, eau potable municipale) ayant subi un traitement visant à en éliminer le chlore et ses composés.

Eau désionisée - Eau qu’on a purifiée pour en extraire les ions en la faisant passer dans des colonnes de résine ou dans un système d’osmose inverse.

Eau distillée - Eau ayant été traitée dans un appareil de distillation en verre borosilicaté ou autre matériau pour la débarrasser de ses impuretés.

Eau estuarienne - Eau saumâtre qui se trouve ou qui est prélevée dans les portions côtières des océans et qui résulte de la dilution mesurable de l’eau de mer par l’eau douce provenant du lessivage des terres.

Eau interstitielle - v. eau de porosité.

Eau produite - Eau salée la plupart du temps, associée à la production de pétrole et de gaz. Elle est issue de l’eau présente dans les gisements pétrolifères et gaziers et est produite en même temps que le pétrole et le gaz. En raison de sa forte salinité, elle peut soulever des problèmes environnementaux.

Eau réceptrice - Eau de mer naturelle (p. ex., masse d’eau estuarienne ou marine) dans laquelle ont été rejetées ou sont sur le point d’être rejetées des matières résiduaires (p. ex., eau immédiatement en « amont » du point de rejet). Il faut en donner une description étoffée pour préciser ce dont il s’agit.

Eau témoin/de dilution - Eau utilisée pour diluer la matière ou la substance d’essai et/ou pour le traitement témoin.

Eaux usées - Terme général englobant les effluents, les lixiviats et les élutriats.

Effluent - Tout déchet liquide (p. ex., industriel ou urbain) rejeté dans le milieu aquatique.

Élutriat - Solution aqueuse obtenue après addition d’eau à une matière solide (p. ex., sédiments, stériles, boues de forage, matières draguées), par brassage du mélange, par centrifugation et filtration de celui-ci ou par décantation du surnageant.

Essai toxicologique de référence - Essai effectué à l’aide d’un toxique de référence parallèlement à un essai toxicologique définitif sur une matière ou une substance d’essai donnée afin de mesurer la sensibilité des organismes et la précision ainsi que la fiabilité des résultats obtenus par le laboratoire pour ce toxique au moment de l’évaluation de la matière ou de la substance d’essai. Toute déviation par rapport à une plage normale préétablie indique que la sensibilité des organismes d’essai ainsi que le rendement et la précision de l’essai sont suspects.

Lixiviat - Eau, usée ou non, ayant traversé une colonne de sol ou de déchets solides dans l’environnement.

Matière - Substance dont est faite une chose. Ses caractéristiques seraient plus ou moins uniformes. Un effluent, un lixiviat, un élutriat ou une eau de surface sont des matières. Habituellement, une matière renferme un nombre plus ou moins grand de substances.

Sédiment - Matière particulaire naturelle qui, après son transport dans l’eau, se dépose au fond de l’océan. Ce terme peut également désigner une matière préparée artificiellement à partir de matières particulaires choisies (p. ex., sable d’une granularité donnée, bentonite) à des fins expérimentales.

Sédiment de référence - Échantillon d’un sédiment présumé non contaminé, prélevé sur le terrain et choisi pour ses propriétés (p. ex., taille du grain, compacité, teneur en matière organique totale) représentatives des conditions sédimentaires étroitement appariées à celles de l’échantillon ou des échantillons du sédiment d’essai, sauf pour ce qui est de la teneur en contaminants chimiques. Il provient souvent d’un site où l’influence d’une ou de plusieurs sources de contamination anthropique est inexistante ou minimale, mais dans les environs du ou des sites de prélèvement des échantillons du sédiment d’essai. Un ou plusieurs échantillons du sédiment de référence devraient être inclus dans chaque série d’essais visant à évaluer la toxicité d’un ou de plusieurs sédiments d’essai. Dans certains cas, le sédiment de référence peut s’avérer toxique à cause de substances chimiques présentes naturellement dans l’environnement, comme le sulfure d’hydrogène ou l’ammoniac, ou à cause de la présence inattendue de contaminants d’origine anthropique atteignant des concentrations ayant des effets nocifs. Il conviendrait d’éviter d’utiliser un tel sédiment (toxique) comme sédiment de référence dans les futurs essais toxicologiques, à moins qu’il n’en soit tenu compte dans le plan d’expérience et que le ou les responsables de l’essai souhaitent comparer les résultats obtenus avec cette matière et ceux obtenus avec un ou des échantillons du sédiment d’essai.

Sédiment témoin - Sédiment non contaminé (propre), c’est-à-dire ne renfermant aucun contaminant susceptible d’influer sur la fécondation des œufs d’échinides. Dans le présent rapport, il s’agit d’un sédiment naturel prélevé dans un site non contaminé et qui renferme de l’eau de porosité dont on sait qu’elle peut donner un taux de fécondation des œufs acceptable. Le sédiment témoin ne doit renfermer aucune matière ou substance d’essai. Il peut servir de base pour l’interprétation des données tirées d’un essai de toxicité à l’aide du ou des sédiments d’essai.

SHS ou saumure hypersaline - Solution de sels de mer et d’eau dont la concentration est plus élevée que celle de l’eau de mer. On peut préparer une saumure hypersaline en congelant partiellement de l’eau de mer filtrée de grande qualité et en récupérant le liquide non gelé, en la congelant pour ensuite la dégeler partiellement, ou encore par évaporation en la chauffant lentement. On peut également la préparer en ajoutant des sels de mer du commerce ou des sels de qualité réactif à de l’eau douce ou à de l’eau distillée. La concentration de la saumure utilisée dans le présent essai devrait être de 90 ± 1 g/kg.

Solution mère - Solution aqueuse concentrée de la substance ou de la matière d’essai. On ajoute des quantités mesurées d’une solution mère à l’eau de dilution pour préparer les concentrations voulues de la solution d’essai.

Substance - Matière particulière ayant des propriétés plus ou moins uniformes. Le terme a un sens plus restreint que matière et pourrait désigner une substance chimique (p. ex., un élément) ou un produit chimique donnés.

Substance chimique - Tout élément, composé, préparation ou mélange d’une substance chimique qui pourrait pénétrer dans l’environnement aquatique par déversement, épandage ou rejet. Les insecticides, herbicides et fongicides, les larvicides employés contre la lamproie marine et les agents de traitement des déversements d’hydrocarbures sont des exemples de substances chimiques faisant l’objet d’épandages dans l’environnement.

Témoin - Dans une enquête ou une étude, traitement reproduisant toutes les conditions et tous les facteurs qui pourraient influer sur les résultats, sauf la condition particulière étudiée. Dans un essai toxicologique, le témoin doit reproduire toutes les conditions du ou des traitements d’exposition, mais il ne doit pas renfermer de matière ou de substance d’essai contaminée. Le traitement sert à vérifier l’absence de toxicité mesurable attribuable aux conditions de base de l’essai (p. ex., la qualité de l’eau de dilution, la santé des organismes d’essai ou les effets dus à la manipulation de ces derniers).

Toxique de référence - Étalon chimique permettant d’établir la fiabilité des données sur la toxicité d’une matière ou d’une substance d’essai. Dans la plupart des cas, on procède à un essai toxicologique au moyen d’un toxique de référence afin de mesurer la sensibilité des organismes au moment de l’évaluation de la matière ou de la substance d’essai ainsi que la précision des résultats obtenus par le laboratoire à l’égard de cette substance.

Termes relatifs aux statistiques et à la toxicologie

Aigu - Qui se manifeste à l’intérieur d’une période d’exposition relativement courte par rapport à la durée de la vie de l’organisme d’essai. Il s’agirait d’un intervalle de quelques jours dans le cas des échinides, qui vivent généralement plusieurs années; par exemple, les oursins globuleux vivent 4-8 ans. Un effet toxique aigu serait provoqué et observable au cours de cette période.

Carte de contrôle - Graphique servant à suivre l’évolution des effets mesurés d’un toxique de référence. La date de l’essai se trouve sur l’axe horizontal; sur l’axe logarithmique vertical, on porte la concentration à laquelle l’effet est observé.

Chronique - Qui se produit à l’intérieur d’une période d’exposition relativement longue, habituellement une partie appréciable (p. ex., 10 % ou plus) de la durée de vie de l’organisme.

CIp ou concentration inhibitrice correspondant à un pourcentage d’effet (précisé) - Estimation ponctuelle de la concentration d’une substance ou d’une matière d’essai qui provoque un pourcentage donné d’atteinte à une fonction biologique quantitative, comme le taux de croissance ou le nombre de jeunes par portée, par rapport au témoin. Par exemple, une CI₂₅ pourrait être la concentration estimative à laquelle le taux de croissance sera inférieur de 25 % à celui du témoin. Ce terme devait être employé pour tout essai toxicologique visant à mesurer un effet quantitatif ou une modification du taux de croissance, de la fréquence respiratoire ou du taux de reproduction, par exemple. Dans le présent essai avec des échinides, le pourcentage d’inhibition de la fécondation permet d’évaluer globalement les effets non mesurés sur le sperme, les œufs et la fécondation. La concentration efficace correspondant à un pourcentage d’effet précisé (CE_p), comme la CE₅₀ ou la CE₂₅, ne convient pas à ce type d’essai du fait qu’elle est limitée aux mesures quantiques, comme le fait d’estimer que cette concentration aurait un effet donné sur 25 % des organismes exposés. L’essai sur la fécondation chez les échinides n’est pas entièrement conforme aux exigences en matière de CE_p (comme la CE₅₀), car le nombre d’observations quantiques est élevé (≥100). Comme tel, le changement que provoquerait dans le pourcentage d’effet un spécimen qui réagit serait suffisamment faible pour que les données puissent être traitées comme si elles présentaient une distribution continue. Environnement Canada (EC, 2005) recommande donc d’estimer la CI_p, un paramètre quantitatif, pour l’essai sur la fécondation chez les échinides.

CMEO ou concentration minimale avec effet observé - Concentration la plus faible d’une matière ou d’une substance d’essai à laquelle des organismes sont exposés, qui provoque chez ces organismes des effets nocifs observables et statistiquement significatifs. Il pourrait s’agir, par exemple, de la concentration minimale à laquelle le succès de la fécondation des organismes exposés présente un écart significatif par comparaison avec le témoin.

CSEO ou concentration sans effet observé - Concentration la plus élevée d’une matière ou d’une substance à laquelle les organismes sont exposés et qui ne cause aucun effet nocif observable et statistiquement significatif. Il pourrait s’agir, par exemple, de la concentration la plus élevée à laquelle une variable observée, comme le succès de la fécondation, ne présente pas d’écart significatif par comparaison avec le témoin. La CSEO est habituellement corrélée avec des effets sublétaux et avec l’effet le plus sensible, à moins d’indication contraire.

CV ou coefficient de variation - Écart type (ET) d’un ensemble de données divisé par la moyenne de l’ensemble de données, exprimé sous forme de pourcentage. Il est calculé selon la formule suivante : CV (%) = 100 × (ET ÷ moyenne).

Essai sans renouvellement des solutions - Essai toxicologique au cours duquel les solutions d’essai ne sont pas renouvelées pendant la durée de l’essai. Dans la présente méthode, on emploie parfois l’expression « en conditions statiques » pour désigner ce type d’essai.

Essai toxicologique ou essai de toxicité - Détermination de l’effet d’une substance ou d’une matière sur un groupe choisi d’organismes, de tissus ou de cellules ou encore sur une autre matière vivante, dans des conditions définies. Un essai toxicologique en milieu aquatique permet habituellement de mesurer : a) la proportion des organismes atteints (mesure quantique) ou b) l’intensité de l’effet observé (quantitatif ou gradué), après exposition à des concentrations données d’une substance chimique, d’un effluent, d’une eau réceptrice, d’un lixiviat, d’un élutriat ou d’une eau de porosité extraite d’un sédiment ou d’une matière solide semblable.

Homoscédasticité - Dans le présent document, se dit de données dont le diagramme de dispersion se caractérise par une homogénéité des résidus. Ce terme s’applique lorsque la variance des résidus n’est pratiquement pas différente de celle de la variable indépendante (c.-à-d. les concentrations d’essai ou de traitement). Lorsqu’on effectue des analyses statistiques et qu’on évalue les résidus (p. ex., à l’aide du test de Levene), dans le cas de données d’essai affichant une homoscédasticité (c.-à-d. une homogénéité des résidus), on n’observe aucune différence importante dans la variance des résidus pour toutes les concentrations d’essai ou de traitement.

Hormèse - Phénomène par lequel de faibles concentrations de la matière ou de la substance d’essai stimulent le rendement des organismes d’essai, par comparaison avec les organismes témoins (autrement dit, il y a amélioration du rendement à une ou plusieurs faibles concentrations par comparaison avec le traitement témoin). À des concentrations plus élevées, on observe des effets néfastes.

Identification et évaluation de la toxicité - Prétraitement systématique d’un échantillon (p. ex., ajustement du pH, filtration, aération), suivi d’essais toxicologiques. Cette évaluation permet de déterminer quel agent d’un mélange complexe est le principal responsable de la toxicité. L’essai toxicologique peut être létal ou sublétal.

Létal - Qui cause directement la mort. La mort des organismes d’essai est définie par l’interruption de tous les signes visibles de mouvement ou d’activité.

Limite de la zone de confiance - Limite, calculée logarithmiquement, située à plus ou moins deux écarts types (±2 ET), de part et d’autre de la moyenne géométrique historique des paramètres de mesure d’essais toxicologiques effectués avec un toxique de référence.

Moyenne géométrique - Moyenne de mesures répétées, calculée logarithmiquement. Elle a pour avantage d’atténuer l’influence qu’exercent les valeurs extrêmes sur la moyenne, comme lorsqu’une moyenne arithmétique est établie. On peut calculer la moyenne géométrique comme étant la racine énième du produit de « n » valeurs et, aussi, comme l’antilogarithme de la moyenne des logarithmes des « n » valeurs.

Normalité (ou distribution normale) - Désigne une série de données d’observation qui, une fois reportées sur un graphique, décrivent une courbe symétrique en forme de cloche. Cette série met en lien la fréquence d’occurrence et la valeur du phénomène mesuré. Dans une distribution normale, la plupart des données d’observation se regroupent près de la valeur moyenne et deviennent progressivement moins nombreuses à mesure qu’on se rapproche des extrêmes de la gamme de valeurs. La distribution normale joue un rôle central dans la théorie statistique en raison de ses propriétés mathématiques. Elle revêt également une grande importance dans les sciences biologiques du fait que beaucoup de phénomènes biologiques suivent la même courbe. Dans bon nombre de tests statistiques, on présume que les données suivent une courbe de distribution normale, de sorte qu’il pourrait être nécessaire de déterminer si c’est le cas d’un ensemble de données en particulier.

Paramètre - Mesure ou valeur (il peut y en avoir plus d’une) caractérisant les résultats de l’essai (p. ex., CI₂₅). La réaction des organismes d’essai (p. ex., la fécondation) constitue également un paramètre.

Précision - Degré de rapprochement des données recueillies au cours de mesures répétées de la même quantité. La précision décrit le degré de certitude entourant un résultat ou le rapprochement des valeurs d’un paramètre dérivées d’une analyse statistique, comme la CI_p.

Quantique - Adjectif utilisé dans des expressions comme données quantiques et essai quantique. Un effet quantique est un effet auquel chaque organisme d’essai réagit ou ne réagit pas. Par exemple, un animal peut soit vivre, soit mourir, ou encore un œuf peut être fécondé ou non. En général, l’effet quantique est exprimé sous forme de nombre ou de pourcentage. Les estimations quantitatives s’effectuent à partir de données quantiques si le nombre d’observations quantiques est élevé (100-200 œufs par récipient) (EC, 2005).

Quantitatif - Adjectif utilisé dans des expressions comme données quantitatives et essai quantitatif. Un effet quantitatif est un effet dont la valeur mesurée peut être un nombre entier ou une fraction de celui-ci sur une échelle numérique. Il peut s’agir, par exemple, de la masse de chaque organisme ou encore du nombre de descendants produits à la fin de l’essai.

Répétition (traitement de, récipients d’essai de) - Enceinte expérimentale individuelle renfermant un nombre prescrit d’organismes exposés à une concentration de la matière ou de la substance d’essai, ou encore à un ou des traitements témoins ou traitements de référence. Comme il s’agit d’une unité expérimentale indépendante, tout transfert d’organismes, de substance ou de matière d’essai d’une enceinte à une autre invaliderait l’analyse statistique fondée sur la répétition.

Sublétal - Qui a un effet néfaste sur l’organisme, mais en deçà de la concentration ou du niveau de contamination causant directement la mort au cours de l’essai.

Toxicité - Capacité propre d’une substance ou d’une matière de provoquer des effets nocifs chez des organismes vivants. Ces effets pourraient être létaux ou sublétaux.

Toxicité chronique - Effets à long terme liés à des changements de métabolisme, de croissance, de reproduction et d’aptitude à la survie, notamment.

Toxicologie - Science qui étudie la toxicité des substances, des matières ou des conditions d’un milieu. Cette science fait appel à une gamme illimitée de disciplines scientifiques, d’outils de laboratoire ou de terrain, d’études à divers niveaux d’organisation allant de la molécule à une espèce individuelle, à des populations ou à des communautés. La toxicologie appliquée se propose normalement de définir la marge de sécurité de l’emploi d’une ou de plusieurs substances ou matières.

Toxique - Synonyme de substance ou de matière toxique. Un toxique peut avoir des effets nocifs sur des organismes s’il se trouve en quantité suffisante à un endroit donné.

Traitement - En règle générale, intervention ou procédure dont l’effet doit être mesuré. Plus précisément, dans un essai toxicologique, un traitement est une condition ou une procédure que le responsable de l’essai applique aux organismes d’essai afin de mesurer l’effet ou les effets d’une substance ou d’une matière sur ces organismes. Le traitement peut consister en une concentration donnée d’une matière ou d’une substance potentiellement toxique. Il peut aussi s’agir d’une matière d’essai en particulier (p. ex., un échantillon d’effluent, d’élutriat, de lixiviat, d’eau réceptrice ou d’eau témoin).

Remerciements

La première édition de la présente méthode d’essai biologique, publiée en décembre 1992 et modifiée en novembre 1997, a été rédigée en collaboration par John B. Sprague [Sprague Associates Ltd., Guelph Ont.)] et Donald J. McLeay [McLeay Associates Ltd., West Vancouver (C.-B.)]. Elle s’inspirait des méthodes de nombreux auteurs, laboratoires, organismes et autres groupes d’Europe, du Japon, des États-Unis et du Canada, de même que d’une recension d’articles de référence pertinents (Sprague et McLeay, 1991). Gary A. Sergy et Richard P. Scroggins (Protection de l’environnement, Conservation et Protection, Environnement Canada), en leur qualité d’autorité scientifique, ont apporté une aide technique et orienté les travaux pendant l’établissement de la première édition du rapport SPE 1/RM/27.

Les membres du Groupe intergouvernemental sur les essais écotoxicologiques (GIEE; v. annexe B) ont participé activement à l’élaboration et à l’examen de la première édition du document et méritent tous nos remerciements. Nous tenons à souligner en particulier l’apport technique des membres du sous-comité du GIEE qui a assumé la responsabilité de la première et de la dernière révisions de la première édition du présent rapport : Gary A. Chapman [USEPA, Newport (OR)]; Paul A. Dinnel [University of Washington, Seattle (WA)]; Timothy J. Hall [NCASI, Anacortes (WA)]; John H. Himmelman [Université Laval (Qué.)]; Emilia Jonczyk [Beak Consutants Ltd., Brampton (Ont.)]; Cathy A. McPherson [EVS Consultants, North Vancouver (C.-B.)]; et les membres du GIEE : Kenneth G. Doe, Richard P. Scroggins, Gary A. Sergy, Graham C. van Aggelen, Peter G. Wells et Stewart G. Yee. Nous tenons également à remercier les laboratoires d’Environnement Canada (Atlantique : K.G. Doe; Pacifique et Yukon : S.G. Yee), Beak Consultants Ltd. (Jennifer Miller, E. Jonczyk) et EVS Consultants (C.A. McPherson), qui ont fourni des conseils précieux pour les essais menés en laboratoire aux fins de la première édition de la méthode.

Les personnes suivantes, qui ont passé en revue des versions préliminaires ou la version définitive de la première édition, ont offert des renseignements et formulé de nombreux commentaires qui nous ont été fort utiles : Brian S. Anderson [University of California, Santa Cruz (CA)]; Glenn F. Atkinson [Division des statistiques appliquées, Environnement Canada, Ottawa (Ont.)]; Robert S. Carr [Fish and Wildlife Service des États-Unis, Corpus Christi (TX)]; Guy L. Gilron [Sentar, Surrey (C.-B.)]; Larry R. Goodman [USEPA, Gulf Breeze (FL)]; Christopher W. Hickey (Water Quality Centre, Hamilton, Nouvelle-Zélande.); Harold H. Lee [University of Toledo, Toledo (OH)]; Richard Lloyd (Chelmsford, Essex, Royaume-Uni); Marian L. Nipper (Companhia de Technologia de Saneamento Ambiental, São Paulo, Brésil); James M. Osborne [Conservation et Protection, Environnement Canada, Ottawa (Ont.)]; Jerry F. Payne [Pêches et Océans Canada, St. John’s (T.-N.-L.)]; Linda Porebski [Conservation et Protection, Environnement Canada, Ottawa (Ont.)].

Les photographies de la page couverture de la première édition ont été fournies par Stewart Yee, Laboratoire de toxicité aquatique, région du Pacifique et du Yukon, Environnement Canada.

La présente édition (la deuxième) a été préparée par Jennifer Miller [Miller Environmental Sciences Inc., King City (Ont.)], avec l’aide et les conseils de Lisa Taylor (gestionnaire, Unité de l’élaboration et de l’application des méthodes) et de Richard P. Scroggins [chef, Section des méthodes biologiques, Environnement Canada, Ottawa (Ont.)]. Nous remercions sincèrement Barry Zajdlik [Zajdlik & Associates, Rockwood (Ont)] pour ses conseils en matière de statistique en lien avec les analyses de régression. Cette deuxième édition intègre les modifications apportées en novembre 1997 (et adaptées au besoin) et comporte de nombreuses mises à jour, comme des lignes directrices révisées sur l’ajustement de la salinité, une méthode révisée pour les essais sur de l’eau de porosité et l’utilisation d’analyses de régression pour les données sur les paramètres quantitatifs. Les avis et suggestions reçus en réponse à un questionnaire envoyé à des laboratoires du Canada et des États-Unis effectuant des essais de toxicité sublétale, sont à l’origine de nombreux changements apportés à la première édition et ont été pris en compte dans l’établissement de la deuxième édition du rapport SPE 1/RM/27.

Les membres suivants du personnel des laboratoires ayant répondu à notre questionnaire nous ont fait parvenir de nombreuses observations et suggestions utiles, et nous les en remercions : Ken Doe et Paula Jackman [Laboratoire des essais environnementaux de l’Atlantique, Environnement Canada, Moncton (N.-B.)]; Emila Jonczyk et Keith Holtze [AquaTox Testing and Consulting Inc., Guelph (Ont.)]; Janet Pickard [Cantest Ltd., Burnaby (C.-B.)]; Scott Carr, Marion Nipper et Jim Biedenbach [Columbia Environmental Research Centre, TAMU-CC, Centre for Coastal Studies, Corpus Christi (TX)]; Cathy McPherson [Golder Associates Ltd., North Vancouver (C.-B.)]; Armando Tank [Nautilus Environmental, Burnaby (C.-B.)]; Suzanne Agius [Programme d’immersion en mer, Environnement Canada, Hull (Qué.)]; Craig Buday [Laboratoire des essais environnementaux du Pacifique et du Yukon, North Vancouver (C.-B.)]; Steve Bay et Darrin Greenstein [Southern California Coastal Water Research Project, Costa Mesa (CA)]. Nous exprimons notre gratitude à Don McLeay [McLeay Environmental Ltd., Victoria (C.-B.)], pour son aide dans la prise en compte des nombreux commentaires reçus en réponse à notre questionnaire et dans la révision de la deuxième édition du présent document.

Les modifications apportées à la méthode d’essai sur sédiment sont fondées principalement sur les résultats d’une étude interlaboratoire effectuée en 2008 en vue d’examiner les améliorations à apporter à la section du rapport SPE 1/RM/27 relative aux essais sur l’eau de porosité. Les personnes suivantes ont participé à cette étude, et nous les remercions pour leurs avis et suggestions : Ken Doe et Paula Jackman [Laboratoire des essais environnementaux de l’Atlantique, Environnement Canada, Moncton (N.-B.)]; Craig Buday [Laboratoire des essais environnementaux du Pacifique et du Yukon, North Vancouver (C.-B.)]; Scott Carr et Jim Biedenbach [Columbia Environmental Research Centre, TAMU-CC, Centre for Coastal Studies, Corpus Christi (TX)]. Nous remercions particulièrement Richard P. Scroggins et Lisa Taylor [Section des méthodes biologiques, Environnement Canada, Ottawa (Ont.)] qui, en tant qu’autorité scientifique, ont apporté une aide technique et orienté les travaux.