2. Résumé des renseignements essentiels à l'évaluation du caractère « toxique » au sens de la LCPE (1999)
L'éthylène glycol (no CAS 107-21-1) fait partie du groupe le plus simple des substances chimiques organiques de la famille des glycols qui se caractérisent par deux groupes hydroxyles (OH) disposés en positions adjacentes sur une chaîne d'hydrocarbures (figure 1).
Les propriétés physiques et chimiques de l'éthylène glycol, aussi connu sous les noms de monoéthylène glycol, d'éthane-1,2-diol et de glycol, sont présentées dans le tableau 1. L'éthylène glycol est un liquide transparent, incolore, inodore, pratiquement non volatil et visqueux (Nielsen et al., 1993). Il a un goût sucré et provoque une sensation de chaleur sur la langue lorsqu'il est avalé (Beasley et Buck, 1980). Sa pression de vapeur, de 7 à 12 Pa à 20 °C, est relativement faible (Verschueren, 1983; Howard, 1990) et sa constante de la loi de Henry, de 5,8 × 10-6 à 6,0 × 10-3 Pa·m3/mole, est faible (Hine et Mookerjee, 1975; Howard, 1990). L'éthylène glycol est complètement miscible avec l'eau (Canada, 1985; Budavari et al., 1989). Il est fortement hygroscopique et absorbe jusqu'à 200 % de sa masse en eau à une humidité relative de 100 % (Budavari et al., 1989). Le coefficient de partage octanol/eau de l'éthylène glycol (log Koe = - 1,36) est très faible (Verschueren, 1983; Budavari et al., 1989; Howard, 1990).
En 2001, trois sociétés fabriquaient de l'éthylène glycol en quatre lieux au Canada (tous deans la province de l'Alberta) : Alberta & Orient Glycol (Prentiss, Alberta), Dow Chemical Canada (Fort Saskatchewan et Prentiss, Alberta) et Shell Chemical (Scotford, Alberta) [CIS, 2003]. La production annuelle totale de ces trois sociétés s'élevait à 1 440 kilotonnes (kt) en 2001 et se répartissait comme suit : 350 kt pour Alberta & Orient Glycol, 650 kt pour les deux usines combinées de la Dow Chemical et 440 kt pour la Shell Chemical (CIS, 2003). On compte actuellement au Canada deux sociétés fabriquant de l'éthylène glycol : la Dow Chemical Canada (produit commercialisé par MEGlobal) et la Shell Chemicals Canada Ltd (CIS, 2006). Des données plus récentes n'ont pas été relevées, mais il semble que la capacité de production ait été la même en 2004 (CIS, 2003).
Le Canada a aussi importé 7,34 kt d'éthylène glycol des États-Unis en 2001 et la quantité totale d'éthylène glycol (mono-, di- et tri-) exportée la même année s'élevait à 956 kt (CIS, 2003).
La plus grande partie de l'éthylène glycol utilisé au Canada en 2001 était destinée à des mélanges antigel et à des liquides de dégivrage dont le volume atteignait 83 kt, soit 49 % de la demande nationale (CIS, 2003). Cette valeur a diminué depuis 1999 (CIS, 2003). La quantité d'éthylène glycol utilisée pour la production de polyéthylène téréphtalate (résines et fibres) a augmenté depuis 1999 pour atteindre 52 kt, soit 30 % de la demande nationale, en 2001 (CIS, 2003). Le volume consacré au traitement du pétrole et du gaz est demeuré constant à 12 kt, soit 7 % de la demande nationale (CIS, 2003). Les 21 kt d'éthylène glycol restantes, qui représentent 12,5 % de la demande nationale, étaient destinées à des applications industrielles diverses, comme l'utilisation à titre de solvant (CIS, 2003).
L'éthylène glycol est utilisé comme solvant à faible évaporation ou comme stabilisant de cycle gel-dégel dans les peintures au latex (US EPA, 1986; NLM, 2007). Il est à souligner que les renseignements obtenus indiquent une tendance au Canada à remplacer l'éthylène glycol des peintures par d'autres solvants ou stabilisants (ICI Canada, 2007). On peut aussi retrouver de l'éthylène glycol dans divers autres produits, comme les adhésifs pour planchers et murs, les liquides de freins et les cires et polis pour automobiles ou pour planchers (NLM, 2007; Flick, 1986 et US EPA, 1986). Les quantités utilisées dans ces produits au Canada sont inconnues.
L'éthylène glycol peut être présent dans des produits pharmaceutiques à titre de solvant résiduel. La International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use (ICH) considère cette substance comme un solvant de catégorie 2 ou un solvant dont la quantité doit être limitée dans les produits pharmaceutiques (ICH, 1997). La ICH et la United States Pharmacopoeia ont fixé une concentration limite de 620 ppm d'éthylène glycol pour les produits pharmaceutiques (ICH, 1997; USPC, 2007).
Le tableau 2 présente les données de l'Inventaire national des rejets de polluants (INRP) sur les volumes annuels de rejets industriels d'éthylène glycol de toutes les sources déclarantes de 1994 à 2005. Bien que l'on note des fluctuations annuelles, les rejets totaux ont généralement augmenté et les rejets non traités ont chuté.
Les volumes annuels des rejets non traités d'éthylène glycol dans l'air, l'eau et le sol de toutes les sources déclarantes sont présentés dans le tableau 3 pour la période de 1994 à 2005. Depuis le pic noté en 1997, à 4 698 tonnes, les rejets totaux non traités ont présenté une tendance à la baisse et se sont élevés à 2 263 tonnes en 2005. Les rejets dans l'air et le sol continuent de présenter une tendance à la baisse, mais les rejets dans l'eau se sont accrus par un facteur de cinq depuis 2000.
Rejets dans l'air
La quantité d'éthylène glycol non traité rejetée dans l'air a diminué depuis 1995 (tableau 3). Bien que l'industrie pétrochimique demeure la plus importante source de rejets (144 tonnes ou 49 %), des quantités appréciables sont aussi rejetées par l'industrie classique de l'extraction du pétrole et du gaz (85 tonnes ou 29 %), par celles des peintures et des revêtements (20 tonnes ou 7 %) et de la fabrication de résines et de caoutchoucs synthétiques (11 tonnes ou 4 %), et par les raffineries de pétrole (10 tonnes ou 3,5 %) [INRP, 2005].
Les autres activités industrielles sources de rejets sont la fabrication de freins et de moteurs pour les véhicules à moteur, l'imprimerie et l'extraction du minerai de fer. Ensemble, ces activités représentent près de 7 % des rejets totaux dans l'atmosphère (INRP, 2005). L'utilisation de produits de consommation contenant de l'éthylène glycol peut aussi contribuer aux rejets atmosphériques.
Rejets dans l'eau
Les rejets (non traités) dans l'eau ont augmenté de façon appréciable depuis 1994 où on déclarait des rejets de 91 tonnes provenant surtout des secteurs des produits du papier et de l'acier primaire. Une augmentation marquée des rejets a été notée en 2003 et cette augmentation s'est poursuivie jusqu'en 2005. Au cours de cette année là, les rejets totaux dans l'eau déclarés s'élevaient à 572 tonnes dont 446 tonnes (78 %) en provenance du secteur du pétrole et du gaz. Le secteur des produits du papier, qui comprend les usines de pâte, qui était la plus importante source de rejets dans l'eau, a fait l'objet d'une baisse appréciable, ne déclarant que 8 tonnes (1,4 %) des rejets. En 2005, les rejets des usines de fer et d'acier s'élevaient à 44 tonnes (8 %).
Tel qu'indiqué dans le rapport sur l'état de la science, d'importants volumes d'éthylène glycol sont utilisés pour le dégivrage et le traitement antigivrage des aéronefs. Ces rejets se font vers le sol, mais les installations de collecte et les réseaux de drainage des aéroports peuvent en détourner des quantités appréciables vers le milieu aquatique. Ce point est traité de façon plus détaillée dans l'annexe D.
Rejets dans le sol
Les données de l'inventaire national des rejets de polluant (INRP) montrent que les rejets dans le sol étaient l'élément le plus important des rejets totaux non traités en 2005. Au cours de cette année là, les vols aériens prévus et les activités de soutien au transport aérien ont été à l'origine de 95 % des rejets non traités dans le sol. Bien que ces volumes soient déclarés comme des rejets dans le sol, les installations de collecte et les réseaux de drainage des aéroports peuvent en détourner des quantités appréciables vers le milieu aquatique. On compte, comme autres sources de rejets non traités sur le sol, les usines de pâte chimique, les mines de diamants et la fabrication du ciment.
Depuis l'an 2000, plusieurs importants aéroports fédéraux ont construit des installations de manutention de l'éthylène glycol ou ont amélioré des installations déjà en place. De tels travaux ont été réalisés dans les aéroports suivants :
- Ottawa (Macdonald-Cartier International) : une nouvelle installation de traitement biologique est entrée en activité en 2003.
- Toronto (Pearson International) : l'installation centrale de dégivrage, construite en 1998, a été agrandie en 1999-2000. Trois aires de dégivrage supplémentaires ont été construites en 2004. Un contrat a été accordé en 2005 pour la construction d'une installation de recyclage de l'éthylène glycol sur place (GTAA, 2005).
- Winnipeg (James Armstrong Richardson International) : une installation centrale de dégivrage est entrée en activité en 2005. On a débuté en 2001 l'aération des eaux du ruisseau Truro, l'un des deux plans d'eau récepteurs des eaux de ruissellement de l'aéroport.
- Edmonton (International) : une installation de traitement par terres humides à écoulement sous la surface a été commandée en 2000-2001 pour le traitement sur place des liquides de dégivrage et d'antigivrage des aéronefs contenant de l'éthylène glycol.
- Vancouver (International) : des travaux ont été amorcés pour la mise en place d'une nouvelle aire de dégivrage en 2005 et celle-ci était fonctionnelle en 2006.
- Montréal (Trudeau) : des améliorations importantes ont été apportées depuis l'an 2000, notamment une nouvelle aire de dégivrage plus grande.
Les rejets totaux d'éthylène glycol des activités aéroportuaires au cours des années 1998 à 2005 sont présentés dans le tableau 4. On y voit une augmentation des rejets totaux de 4 577 tonnes, en 1998, à 6 745 tonnes, en 2005. Cela s'explique par une augmentation de la quantité d'éthylène glycol qui a été recyclée ou éliminée. L'expression « éliminée » indique que l'éthylène glycol a fait l'objet d'un certain traitement avant d'être rejeté ou expédié vers une usine municipale de traitement des eaux usées.
Pendant la même période, de 1998 à 2005, les rejets non traités d'éthylène glycol ont chuté de 2 450 tonnes à 1 232 tonnes. Cela représente une réduction de 50 %. La fraction d'éthylène glycol rejetée sans traitement, par rapport au volume total des rejets (y compris les rejets recyclés et éliminés), a aussi diminué de façon constante pour passer de 53 %, en 1998, à 18 %, en 2005.
Rejets souterrains
Le tableau 3 montre que comparativement à 1994, période où les injections souterraines (surtout sur place) s'élevaient à 77 tonnes, quelque 93 tonnes avaient été éliminées de cette façon au cours de l'année de déclaration 2005. Un pic de 422 tonnes a été noté pour l'année de déclaration 2000. L'industrie du gaz naturel de l'Ouest du Canada est celle qui utilise le plus cette méthode d'élimination (INRP, 2005).
Le rapport sur l'état de la science mentionne que, une fois libéré dans l'environnement, l'éthylène glycol se répartit surtout dans les eaux de surface ou les eaux souterraines. Il ne fait pas l'objet d'une bioaccumulation et ne persiste pas dans l'environnement, cela surtout à cause de sa biodégradation. Les gammes de ses demi-vies estimées sont généralement de 0,35 à 3,5 jours dans l'air, de 2 à 12 jours dans l'eau, de 4 à 24 jours dans l'eau souterraine et de 2 à 12 jours dans le sol, mais peuvent être plus étendues selon les conditions environnementales. Il a été montré que l'éthylène glycol faisait l'objet d'une biodégradation rapide dans le milieu aquatique et qu'il pouvait donc provoquer un appauvrissement de l'oxygène dissous (OD) dans les eaux réceptrices.
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