Méthode d’essai biologique servant à déterminer la létalité aiguë d’un sédiment pour des amphipodes : textes préliminaires
Textes préliminaires
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Adresser les commentaires sur la teneur du présent rapport à : Richard Scroggins
Section de l’élaboration et de l’application des méthodes
Centre de technologie environnementale
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, et sa publication a été autorisée. La mention d’appellations commerciales ou de produits offerts sur le marché ne constitue pas une recommandation d’Environnement Canada. Il existe d’autres produits de valeur semblable.
Résumé
Le présent rapport décrit une méthode de référence pour la mesure de la toxicité létale aiguë d’un sédiment entier contaminé pour les amphipodes marins ou estuariens. Il donne des instructions explicites pour l’exécution d’un essai d’une durée de 10 jours, en conditions statiques, au laboratoire, à l’aide d’échantillons de sédiment estuarien ou marin, en employant l’une ou plusieurs des espèces suivantes de crustacés amphipodes : Rhepoxynius abronius, Eohaustorius washingtonianus, Eohaustorius estuarius et Amphiporeia virginiana.
La méthode de référence s’inspire de la méthode biologique générale (Méthode d’essai biologique : essai de toxicité aiguë de sédiments chez des amphipodes marins ou estuariens, publiée par Environnement Canada (1992 ; SPE 1/RM/26). Elle est destinée à l’examen d’échantillons de sédiments marins ou estuariens contaminés.
Le rapport énonce les conditions et les modes opératoires précis qui doivent présider à l’obtention, à l’expédition, à la conservation et à l’acclimatation des organismes d’essai ; les conditions et les modes opératoires acceptables de transport, d’entreposage et de manipulation des échantillons de sédiment à utiliser dans l’essai ; les analyses physico-chimiques exigées pour le sédiment et l’eau ; les conditions et les modes opératoires à respecter au cours des préparatifs et de la réalisation de l’essai ; les critères d’acceptabilité de l’essai et de validité des résultats ; les mesures et observations à faire ; l’analyse nécessaire ou recommandée des données ; des orientations pour l’interprétation des résultats de l’essai ; les exigences minimales sur les rapports à produire. On y trouvera aussi des instructions sur l’emploi de toxiques de référence.
Avant-propos
La présente méthode fait partie d’une série de méthodes recommandées pour mesurer et évaluer les effets biologiques des substances et matières toxiques dans le milieu aquatique. Ces méthodes ont été évaluées par Environnement Canada (EC), et on en favorise l’emploi :
- pour la mesure de la toxicité en milieu aquatique dans les laboratoires d’Environnement Canada ;
- pour les essais impartis par Environnement Canada ou demandés à l’industrie et aux organismes de l’extérieur ;
- dans les cas où on ne possède pas d’instructions plus précises, comme celles que prévoient les règlements ;
- comme base d’instructions très explicites, comme celles qui pourraient être exigées dans un protocole réglementaire ou dans une méthode normalisée de référence.
Les différents types d’essais de cette série en font partie parce qu’ils étaient acceptables aux fins des programmes de protection et de gestion de l’environnement mis en œuvre par Environnement Canada. Les rapports qui leur sont consacrés visent à orienter et à faciliter l’emploi de méthodes cohérentes, convenables et exhaustives pour l’obtention de données sur la toxicité, pour les formes de vie aquatiques, de substances et de matières précises qui se trouvent dans le milieu aquatique ou qui sont destinées à y aboutir. Selon la méthode choisie, ces substances ou matières pourraient englober les échantillons d’un produit chimique ou d’une substance chimique, d’un effluent, d’un élutriat, d’un lixiviat, d’une eau réceptrice ou, encore, s’il y a lieu d’un sédiment ou d’une matière particulaire semblable.
Terminologie
Les définitions qui suivent s’inscrivent dans le contexte du présent rapport. Les définitions supplémentaires que l’on trouve dans le document complémentaire détaillé (Environnement Canada, 1992 ; y compris les modifications d’octobre 1998) s’appliquent également.
Verbes auxiliaires
L’auxiliaire doit (doivent) exprime une obligation absolue.
L’auxiliaire devrait (devraient) et le conditionnel d’obligation (il faudrait), expriment une recommandation ou la nécessité de respecter dans la mesure du possible la condition ou la méthode.
L’auxiliaire peut (peuvent) autorise une action.
L’auxiliaire pourrait (pourraient) indique la possibilité ou l’éventualité.
Termes techniques généraux
acclimatation, adaptation physiologique à une valeur précise d’une ou de plusieurs variables environnementales, par exemple la température. S’applique généralement à des conditions contrôlées en laboratoire.
conformité, respect des exigences officielles des règlements ou des permis.
estuarienne, se dit d’une eau qui, provenant d’une région côtière de l’océan, est diluée de façon mesurable par de l’eau douce d’origine continentale.
marine, se dit d’une eau qui se trouve dans la mer ou qui provient de la mer ou de la proximité de la côte, mais qui n’a pas subi de dilution appréciable par l’eau douce naturelle d’origine continentale.
photopériode, durée quotidienne de la période d’éclairement.
prétraitement, traitement d’un échantillon de sédiment ou d’une partie de cet échantillon, avant d’y exposer les organismes d’essai.
surveillance, vérification de la qualité ou collecte et communication des données, effectuées de façon régulière (p. ex. quotidienne, hebdomadaire, mensuelle ou trimestrielle). Dans le présent rapport, s’applique à certaines variables biologiques ou à des variables relatives à la qualité de l’eau ou au prélèvement d’échantillons de sédiments et à la mesure de leur toxicité.
Terminologie des substances ou matières d’essai
déblais de dragage, sédiment et/ou déchet formé de particules, déposé au fond de l’eau (p. ex. provenant du fond de l’eau d’un port ou d’un chenal), dragué ou dont on envisage le dragage et l’immersion ultérieure en mer.
eau d’essai, eau recouvrant la couche de sédiment dans les enceintes expérimentales, c’est-à-dire l’eau surnageante. Désigne également l’eau servant à manipuler le sédiment, au besoin (p. ex. pour le tamisage hydraulique du sédiment témoin ou le tamisage du contenu de chaque enceinte expérimentale à la fin de l’essai) et l’eau servant de témoin et à la dilution pour les essais n’utilisant que de l’eau avec un toxique de référence.
eau de porosité (dite aussi interstitielle), eau occupant l’espace entre les particules d’un sédiment.
eau surnageante, eau recouvrant le sédiment de l’enceinte expérimentale, d’un vivier ou d’une enceinte d’acclimatation.
eau témoin ou de dilution, eau servant à la préparation d’une série de solutions filles d’un produit chimique d’essai, ou servant de surnageant dans un essai toxicologique portant sur un sédiment ou servant d’eau témoin dans un essai n’utilisant que de l’eau et un toxique de référence. Est souvent identique à l’eau (surnageante) d’essai.
essai toxicologique de référence, essai utilisant un toxique de référence dans le cadre d’un essai de mesure de la toxicité d’un sédiment, afin de se faire une idée de la sensibilité des organismes ainsi que de la précision et de la fiabilité des résultats obtenus par le laboratoire au moment de l’évaluation de la matière d’essai. Si les résultats s’écartent d’un intervalle normal établi, cela signifie que la sensibilité des organismes ainsi que la performance et la précision de l’essai sont douteuses. L’essai toxicologique de référence avec des amphipodes marins ou estuariens est très souvent exécuté en l’absence de sédiment (c’est-à-dire dans l’eau seulement).
sédiment, 1. Dépôt naturel sur le fond de la mer, formé de particules qui ont été transportées par l’eau. 2. Substrat préparé de façon expérimentale au moyen de matières particulaires choisies (p. ex. sable d’une granulométrie donnée, bentonite, etc.), dans lequel les organismes d’essai peuvent fouir.
sédiment contaminé, sédiment renfermant des concentrations de substances chimiques posant une menace connue ou potentielle pour la santé de l’environnement ou celle de l’homme.
sédiment de référence, échantillon, prélevé sur le terrain, de sédiment vraisemblablement non contaminé, choisi pour ses propriétés (p. ex. granulométrie, densité et teneur en matières organiques totales) très semblables à celles de l’échantillon ou des échantillons du ou des sédiments d’essai, sauf pour ce qui concerne la teneur en contaminants chimiques. Il est souvent prélevé en un endroit presque totalement à l’abri de la source ou des sources de contamination, mais dans les parages du lieu de prélèvement des échantillons du sédiment d’essai.
sédiment d’essai, échantillon de sédiment entier, prélevé sur le terrain, dans un endroit que l’on croit contaminé par un ou plusieurs produits chimiques, que l’on se propose d’utiliser dans des essais toxicologiques employant des amphipodes. Parfois, l’expression englobe tout échantillon entier (y compris un sédiment témoin, un sédiment de référence ou des déblais de dragage) utilisé dans l’essai.
sédiment entier, sédiment intact auquel on expose les organismes d’essai ; ce n’est ni une forme ni un dérivé du sédiment tel que l’eau de porosité ni un sédiment remis en suspension.
sédiment non contaminé, sédiment qui ne contient pas de concentration de substance(s) pouvant causer des désordres observables chez les organismes d’essai ou abréger leur survie durant l’essai.
sédiment témoin, sédiment non contaminé par des concentrations d’un ou de plusieurs contaminants qui pourraient influer sur la survie ou le comportement des organismes d’essai. Ce pourrait être un sédiment naturel provenant d’un endroit non contaminé ou un sédiment reconstitué. Il ne doit être additionné d’aucune matière ou substance d’essai et doit permettre une survie acceptable des organismes d’essai. Grâce à lui, on peut interpréter les résultats des essais toxicologiques portant sur un ou des sédiments.
solution mère, solution concentrée de la substance à soumettre à l’essai. On ajoute des volumes mesurés de la solution mère à de l’eau de dilution afin de préparer les solutions filles aux concentrations voulues.
substance, type particulier de matière possédant des propriétés plus ou moins uniformes.
toxique de référence, produit chimique étalon servant à mesurer la sensibilité des organismes d’essai, afin d’établir le degré de confiance dans les résultats des essais toxicologiques portant sur une matière ou une substance d’essai. Dans la plupart des cas, l’essai employant un toxique de référence sert à évaluer la sensibilité des organismes au moment de l’évaluation de la matière ou de la substance ainsi que la précision et la fiabilité des résultats obtenus par le laboratoire à l’égard de ce produit.
Terminologie statistique et toxicologique
aigu, qui se manifeste dans une courte période (de quelques secondes, minutes, heures ou jours) relativement à la durée de vie de l’organisme d’essai.
CL 50, voir concentration létale médiane.
concentration létale médiane (CL 50), concentration de substance ou de matière dans le sédiment (p. ex. en mg/kg) ou dans l’eau (p. ex. en mg/L) que l’on estime mortelle pour 50 % des organismes d’essai. La CL 50 et ses limites de confiance à 95 % découlent habituellement de l’analyse statistique du taux de mortalité observé à au moins cinq concentrations, après une période fixe d’exposition. On doit préciser la durée d’exposition (p. ex. CL 50 après 96 h, dans un essai toxicologique de référence avec de l’eau seulement, ou CL 50 après 10 j, dans un essai employant des amphipodes marins ou estuariens pour mesurer la toxicité d’un sédiment).
en conditions statiques, se dit des essais toxicologiques pendant lesquels on ne remplace pas les solutions d’essai ou l’eau surnageante.
essai toxicologique, opération visant à déterminer l’effet d’une matière (p. ex. sédiment dragué) ou d’une substance (p. ex. un toxique de référence) sur un groupe d’organismes d’une espèce choisie (p. ex. Eohaustorius estuarius), dans des conditions précises. En milieu aquatique, l’essai toxicologique mesure habituellement soit : a) la proportion d’organismes touchés (essai quantique ; p. ex. le taux de survie) ; soit b) le degré de l’effet observé (essai quantitatif ou gradué), après exposition à une matière ou à une substance donnée d’essai.
létal, qui cause directement la mort. Chez les amphipodes, la mort est l’interruption de tous les signes visibles de mouvement et d’activité (p. ex. absence de contraction d’un pléopode).
létalité, caractère de ce qui est létal, c’est-à-dire mortel.
paramètre (ultime) de mesure, 1. Variable (temps, réaction des organismes, etc.) indiquant la fin de l’essai. 2. Mesure(s) ou valeur(s) dérivée(s) caractérisant les résultats de l’essai (p. ex. le pourcentage moyen de survie, la CL 50).
témoin, au cours d’une enquête ou d’une étude, variante reproduisant l’ensemble des conditions et facteurs qui pourraient influer sur les résultats, sauf la condition étudiée. Dans un essai de mesure de la toxicité en milieu aquatique, le témoin doit reproduire toutes les conditions d’essai, sans être additionné de la matière ou de la substance d’essai. Il sert à déterminer l’absence de toxicité mesurable, attribuable aux conditions de base de l’essai (p. ex. température, santé des organismes d’essai ou effets dus à leur manipulation).
toxicité, capacité propre d’une substance ou d’une matière de provoquer des effets nocifs, létaux ou sublétaux, chez les organismes vivants.
Remerciements
L’auteur de la présente méthode de référence est D. McLeay (McLeay Environmental Ltd., Victoria). Le rapport se fonde, en la complétant, sur une méthode d’essai biologique générale d’Environnement Canada permettant de mesurer la toxicité d’un sédiment à l’aide d’amphipodes marins ou estuariens (Environnement Canada, 1992 ; SPE 1/RM/26). Cette méthode utilise, sans s’y limiter, les espèces exigées dans le présent rapport.
Les autorités scientifiques R. Scroggins (Section de l’élaboration et de l’application des méthodes, Centre de technologie environnementale, Environnement Canada, Gloucester [Ont.] et J. Osborne (Division du milieu marin, Environnement Canada, Hull) ont fourni au travail, tout au long de sa réalisation, un apport et une orientation techniques. Les membres du Groupe intergouvernemental de la toxicité aquatique (GITA, annexe A) ont participé à l’élaboration et à l’examen du rapport. Qu’ils en soient remerciés. Merci aussi, de leur appui, aux membres des bureaux régionaux et de l’administration centrale d’Environnement Canada (annexe B).
Sont spécialement reconnues les nombreuses observations utiles faites par chacun des membres du Groupe consultatif scientifique chargés de l’apport et des conseils scientifiques au cours de l’élaboration du rapport et de sa révision. Cette équipe de conseillers comprenait : le Dr P. Chapman (EVS Environment Consultants, North Vancouver [C.-B.), Mme C. Côté (Beak Consultants Ltée, Dorval [Qc]), M. K. Doe (Environnement Canada, Moncton), Mme M. Fennell (Environnement Canada, North Vancouver), Mme C. Harris (Harris Industrial Testing Services Ltd., comté de Hants [N.-É.]), Mme E. Jonczyk (Beak Consultants Ltd., Brampton [Ont.]), Mme D. Lee (ministère de l’Environnement, des Terres et des Parcs de la Colombie-Britannique, Surrey), Mme C. McPherson (EVS Environment Consultants, North Vancouver), Mme M. Murdoch (Jacques Whitford Environment Ltd., St. John’s), Mme L. Porebski (Environnement Canada, Hull), M. P. Riebel (P. Riebel and Associates, Baie-d’Urfé [Qc]), Mme J. Stewart (EVS Environment Consultants, North Vancouver), Mme D. Sullivan (Environnement Canada, North Vancouver), le Dr K.-L. Tay (Environnement Canada, Dartmouth [N.-É.) et M. G. van Aggelen (Environnement Canada, North Vancouver). On trouvera dans l’annexe C les coordonnées complètes de chaque membre de ce Groupe consultatif scientifique, des autorités scientifiques et du consultant.
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