Annexe E - Résumé des études de dégradation et de débromation du décaBDE dans l'environnement
Auteurs de l'étude | Genre d'étude | Degré de pureté de la substance | Médiateur de la dégradation | Conditions expérimentales | Taux de dégradation | Produits de dégradation |
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ND - non déterminé ou non indiqué | ||||||
Watanabe et Tatsukawa (1987) | Photodégradation | décaBDE à 97 % et nonaBDE à 3 % | Lumière UV artificielle | Dissous dans des solvants organiques | ND | triBDE à octaBDE; possiblement des furanes bromés |
Söderström et coll. (2004) | Photodégradation | Traces d'octaBDE et de nonaBDE | Lumière naturelle du soleil et lumière UV artificielle | Adsorbé à une mince couche de gel de silice, de sable, de sol ou de sédiments | ND | Débromation réductive produisant principalement des hexaBDE, des heptaBDE, des octaBDE et des nonaBDE; tétraBDF et pentaBDF |
Jafvert et Hua (2001) | Photodégradation | 98 % | Lumière naturelle et artificielle du soleil | Adsorbé à des surfaces de verre et de particules de sable siliceuses hydratées, à des particules de silice revêtues d'acides humiques et à des surfaces de verre en contact avec une solution aqueuse. | Taux de dégradation de 12 à 71 % sur une période 60 à 72 h | L'identification des produits de débromation était en grande partie non concluante, même s'il y avait des preuves de la formation d'hexaBDE, d'heptaBDE, d'octaBDE et de nonaBDE. |
Hua et coll. (2003) | Photodégradation | ND | Lumière artificielle ou naturelle du soleil | Précipité sur du verre de silice, des particules de silice et des particules de silice revêtues d'acides humiques, hydratés | Taux de dégradation de 44 à 71 % sur une période de 60 à 72 h; la décomposition du décaBDE a été ralentie par les acides humiques. | Petites quantités de nonaBDE et d'octaBDE |
Palm et coll. (2003) | Photodégradation | ND | Lumière artificielle de lampes au xénon | Dispersé dans des solvants organiques | Demi-vie ~ 30 min | Formation de trois isomères de nonaBDE puis de six isomères d'octaBDE, suivie d'une débromation produisant plusieurs isomères d'heptaBDE et finalement des quantités traces d'hexaBDE. Environ 75 % de la dégradation du décaBDE s'est faite par voie de débromation, tandis qu'il n'a pas été possible de déterminer les produits constituant le reste du décaBDE (25 %). |
Palm et coll. (2003) | Photodégradation / oxydation | ND | Lumière solaire simulée ou radicaux hydroxylés | Adsorbé aux aérosols (silice) | < 6 x 1013 cm3 molécule-1s-1 | Produits non déterminés |
Bezares-Cruz et coll. (2004) | Photodégradation | ND | Lumière naturelle du soleil | décaBDE dissous dans l'hexane | Réduction de 99 % de la concentration de décaBDE en aussi peu que 30 min | Des produits allant des triBDE aux nonaBDE ont été observés. |
Eriksson et coll. (2004). | Photodégradation | décaBDE à 98 % | Lumière UV artificielle | Solvants organiques / mélanges d'eau | 4 × 10-4/s dans le mélange méthanol/eau (demi-vie ~ 0,5 h), 6,5 × 10-4/s dans le méthanol (demi-vie ~ 0,3 h), 8,3 × 10-4/s dans le tétrahydrofurane pur (demi-vie ~ 0,23 h) | 3 nonaBDE, au moins 7 octaBDE, 8 heptaBDE et de petites quantités d'hexaBDE |
Eriksson et coll. (2004). | Photodégradation | décaBDE à 98 % | Lumière UV artificielle | Mélange d'eau et d'acides humiques | 3 × 10-5/s dans un mélange d'eau et d'acides humiques (demi-vie ~ 6,4 h) | 3 nonaBDE, au moins 7 octaBDE, 8 heptaBDE et de petites quantités d'hexaBDE |
Geller et coll. (2006) | Photodégradation | 98 % | Lumière artificielle | Dissous dans le tétrahydrofurane | ND | Les produits de la photolyse comprenaient des heptaBDE, des octaBDE et des nonaBDE ainsi que des triBDF, tétraBDF, pentaBDF et hexaBDF. |
Kuivikko et coll. (2006) | Photodégradation | > 98,3 % | Lumière naturelle du soleil | Dissous dans l'isooctane; modélisation pour déterminer le taux de dégradation dans l'océan | Demi-vie de 0,03 jour dans l'isooctane Demi-vies prédites dans la mer de Baltique de 0,02 jour (surface) et de 1,2 jour (couche de mélange), et de 0,09 jour (couche de mélange) dans l'océan Atlantique |
ND |
Kuivikko et coll. (2006, 2007) | Photodégradation | > 98,3 % | Lumière naturelle du soleil | Dissous dans l'isooctane; modélisation pour déterminer le taux de dégradation dans l'océan | Demi-vie de 0,03 jour dans l'isooctane; demi-vies de 1,8 jour (mer Baltique) et de 0,4 jour (océan Atlantique) dans la zone de mélange | Demi-vies de 1,8 jour (mer Baltique) et de 0,4 jour (océan Atlantique) dans la zone de mélange, qui étaient les mêmes pour les 2 concentrations de décaBDE |
Ahn et coll. (2006a) | Photodégradation | 98 % | Lumière artificielle et lumière naturelle du soleil | Adsorbé à la montmorillonite, à la kaolinite, aux sédiments naturels riches en carbone organique (composés de 16,4 % de carbone organique), à l'hydroxyde d'aluminium, à l'oxyde de fer et au dioxyde de manganèse | Pour la lumière artificielle, demi-vies variant entre 36 et 178 jours Pour la lumière naturelle, demie-vies en présence de montmorillonite, de kaolinite et de sédiments étaient respectivement de 261, 408 et 990 jours (dégradation négligeable sur d'autres matrices). |
Les produits identifiés lorsque la kaolinite et la montmorillonite étaient exposées à la lumière du soleil comprenaient des nonaBDE (BDE208, -207 -206), des octaBDE (BDE197, -196) ainsi que de petites quantités de triBDE, de tétraBDE, de pentaBDE, d'hexaBDE et d'heptaBDE. |
Stapleton (2006b) | Photodégradation | ND | Lumière naturelle du soleil | Soit du décaBDE dans de la poussière domestique ou de la poussière domestique additionnée de décaBDE | 2,3 × 10-3/h dans la poussière additionnée de décaBDE et 1,7 × 10-3/h dans la poussière naturelle, ce qui représente, respectivement, des demi-vies de 301 et de 408 h à la lumière du soleil. | Pour la poussière additionnée de décaBDE : PBDE moins bromés, y compris des congénères heptaBDE, octaBDE et nonaBDE; 54 % des produits de dégradation n'ont pas été identifiés. |
Gerecke (2006) | Photodégradation | 98 % | Lumière naturelle du soleil | décaBDE (BDE209) adsorbé à la kaolinite. Substance irradiée dans un milieu sec ou dans l'eau. | Des demi-vies de 76 min (état sec) et de 73 min (état mouillé) ont été calculées; lien avec la pénétration de la lumière. | PBDE moins bromés (dans des conditions sèches); produits non identifiés (dans des conditions mouillées) |
Stapleton (2006) (cité dans Royaume-Uni, 2007) | Photodégradation | ND | Lumière naturelle du soleil | Soit du décaBDE dans de la poussière domestique ou de la poussière domestique additionnée de décaBDE | Demi-vie du décaBDE estimée à 216 h | Trois nonaBDE, six octaBDE et un heptaBDE. Selon le bilan massique du décaBDE, environ 17 % du décaBDE initial ne pouvait être expliqué, ce qui fait penser que des produits de substitution (non identifiés) se seraient formés ou que des PBDE moins bromés se seraient volatilisés. |
Hagberg et coll. (2006) | Photodégradation | ND | Lumière artificielle | décaBDE (BDE209) dissous dans le toluène | ND | Dibenzofuranes monobromés, dibromés, tribromés, tétrabromés, pentabromés et hexabromés; la majorité des produits étaient des tétraBDF, des pentaBDF et des hexaBDF; les PBDE moins bromés n'ont pas été mesurés. |
Barcellos da Rosa et coll. (2003) | Photodégradation | 98 % | Lumière artificielle | décaBDE (BDE209) dissous dans le toluène | 3 × 10-4/s | heptaBDE à nonaBDE |
Auteurs de l'étude | Genre d'étude | Degré de pureté de la substance | Médiateur de la dégradation | Conditions expérimentales | Taux de dégradation | Produits de dégradation |
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ND - non déterminé ou non indiqué | ||||||
kEum et Li (2005) | Débromation réductive | ND | Agents réducteurs du décaBDE (c.-à-d. BDE209) - fer zérovalent, sulfure de fer et sulfure de sodium | Dissous dans l'acétate d'éthyle | Transformation du décaBDE pouvant atteindre 90 % après 40 jours | Débromation progressive et présence de congénères monoBDE à hexaBDE après 40 jours (au début, présence de PBDE fortement bromés) |
Li et coll. (2007) | Débromation réductive | Mélange commercial décaBDE DE-83R (> 97%, Great LakEs Chemical) | Fer zérovalent nanométrique | Dissous dans l'acétone, eau distillée ajoutée. 25 ± 0,5 °C | Demi-vie était de 2,5 h. | Débromation progressive produisant des triBDE à des nonaBDE. |
Rahm et coll. (2005) | Hydrolyse (substitution nucléophile aromatique) | ND | Réaction avec le méthylate de sodium | Dissous dans le méthanol | Demi-vie du décaBDE durant la réaction d'hydrolyse était de 0,028 h. | ND |
Ahn et coll. (2006b) | Débromation favorisée par un oxyde métallique | 98 % | Birnessite | Adsorbé à la birnessite dans des systèmes de tétrahydrofurane et d'eau, et d'eau et de catéchol | Tétrahydrofurane:eau - > 75 % de la transformation du décaBDE se produit en 24 h Catéchol:eau - dégradation observée seulement avec les concentrations élevées de catéchol (15 % de la dégradation sur une période de 23 jours) |
Dans les systèmes tétrahydrofurane:eau - nonaBDE (BDE207, -208), octaBDE (BDE196, -197), heptaBDE (BDE183, -190 et huit inconnus), hexaBDE (BDE138, -153, -154 et cinq inconnus), pentaBDE (BDE99, -100, -118 et un inconnu) et tétraBDE (BDE49, -47, -66). Non déterminés pour les systèmes eau:catéchol |
Auteurs de l'étude | Genre d'étude | Degré de pureté de la substance | Médiateur de la dégradation | Conditions expérimentales | Taux de dégradation | Produits de dégradation |
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ND - non déterminé ou non indiqué | ||||||
MITI (1992) | Biodégradation | ND | Boues activées | Conditions aérobies | Aucune dégradation après 2 semaines | ND |
Schaefer et Flaggs (2001) | Biodégradation | décaBDE à 97,4 %, nonaBDE à 2,5 % et octaBDE à 0,04 % | Système sédiments/eau | Conditions anaérobies | < 1 % de minéralisation observée sur une période de 32 semaines | ND |
CMABFRIP (2001) | Biodégradation | ND | Microorganismes dans les sédiments | Conditions anaérobies | Aucune transformation ni minéralisation sur une période de 32 semaines | ND |
He et coll. (2006) | Biodégradation | 98 % | Bactéries anaérobies | décaBDE (c.-à-d. BDE209) dissous dans le trichloroéthane et inoculé avec une culture ou un vecteur anaérobie | Dégradation observée uniquement en présence d'une culture (S. multivorans); 0,1μM du décaBDE s'est dégradé en concentrations non décelables durant la période expérimentale de deux mois. | On pouvait déceler des octaBDE et des heptaBDE à la fin de l'expérience. |
Knoth et coll. (2007) | Étude de surveillance d'une station d'épuration des eaux usées (biodégradation) | ND | Boues d'épuration des stations d'épuration (primaires, secondaires et digérées) | Stations d'épuration des eaux usées - sur le terrain | ND | Aucune augmentation de la quantité de congénères PBDE moins bromés n'a été observée, ce qui indique qu'aucune transformation du décaBDE ne s'est produite durant le temps de rétention total dans la station d'épuration. |
Gerecke et coll. (2005) | Biodégradation | décaBDE à 97,9 % et nonaBDE à 2,1 % | Boues d'épuration + amorces (1 acide 4-bromobenzoïque, 2,6-dibromo-biphényle, tétrabromo-bisphénol A, hexabromo-cyclododécane et décabromo-biphényle ou plus) | Conditions anaérobies | La concentration du décaBDE (c.-à-d. BDE209) a diminué de 30 % sur une période de 238 jours. Constante du taux de dégradation de 1 × 10-3 j-1 | Deux nonaBDE et six octaBDE. Montre qu'une débromation réductive s'est produite; perte d'un atome de brome en position para et méta. |
Gerecke et coll. (2006) | Biodégradation | décaBDE à 97,9 % et nonaBDE à 2,1 % | Boues d'épuration + amorces simples (soit le 2, 6-dibromophénol, soit l'acide 4-bromobenzoïque) | Conditions anaérobies | Des demi-vies de 700 jours (en présence d'une amorce) et de 1 400 jours (sans amorce) ont été observées. La surveillance d'une station d'épuration des eaux usées en activité a démontré que la concentration de décaBDE dans les boues du cours d'eau émissif et dans celles de l'émissaire avait diminué. | Dans les expériences où une amorce était utilisée, le décaBDE se transformait lentement en BDE208. |
La Guardia et coll. (2007) | Étude de surveillance d'une station d'épuration des eaux usées (biodégradation) | N/D | Boues d'épuration d'une station d'épuration des eaux usées | ND | Preuve minimale d'une débromation dans les boues ou les sédiments de la station d'épuration | ND |
Parsons et coll. (2004) | Débromation réductive dans les sédiments | ND | Sédiments anaérobies | Suspensions de sédiments anaérobies dans un milieu anaérobie Sédiments recueillis dans l'Escaut occidental | Diminution significative du décaBDE sur une période de 2 mois; les résultats sont cependants très incertains étant donné qu'une diminution semblable a été observée dans les échantillons témoins abiotiques. | nonaBDE et possiblement des PBDE moins bromés |
Parsons et coll. (2007) | Débromation réductive dans les sédiments | ND | Sédiments anaérobies | Suspensions de sédiments anaérobies dans un milieu anaérobie Sédiments recueillis dans l'Escaut occidental | Aucune diminution statistiquement significative du décaBDE sur une période de 260 jours | Des nonaBDE ont été décelés dans les échantillons additionnés de décaBDE, mais la dégradation du décaBDE n'était pas significative. |
Tokarz III et coll. (2008) | Débromation réductive dans les sédiments | ND | Sédiments anaérobies et système biomimétique additionné d'un cosolvant | Sédiments naturels n'affichant aucune concentration décelable de PBDE et recueillis au Celery Bog Park, à West Lafayette, en Indiana. PBDE dissous dans une solution de toluène ajoutée aux sédiments, puis évaporée. Ce mélange était ensuite mêlé aux sédiments mouillés. Dans le cadre de l'expérience biomimétique, on utilisait des fioles de verre avec bouchons en Teflon contenant 0,03μM de BDE209, de BDE99 ou de BDE47, mélangé à 5,0μM de citrate de titane et 0,2μM de vitamine B12 dans une solution tampon de 0,33 M de TRIZMA contenant du tétrahydrofurane. | Le système biomimétique a démontré que la vitesse de la réaction de débromation réductive diminuait proportionnellement avec le nombre décroissant d'atomes de brome (p. ex. demi-vie de 18 secondes pour le BDE209 et de près de 60 jours pour le BDE47). Selon les observations échelonnées sur 3,5 ans, le BDE209 présent dans des microcosmes de sédiments naturels avait une demi-vie variant entre 6 et 50 ans, soit en moyenne 14 ans. | Voie de transformation proposée pour les deux systèmes combinés : BDE209 > nonaBDE (BDE206, -207 -208) > octaBDE (BDE196, -197) > heptaBDE (BDE191, -184, deux heptaBDE inconnus) > hexaBDE (BDE138, -128, -154, -153) > pentaBDE (BDE119, -99) > tétraBDE (BDE66, -47, -49) > triBDE (BDE28, -17) Plus précisément, au bout de 3,5 ans, leur analyse de la dégradation du BDE209 dans les sédiments a permis d'identifier les BDE208, -197, -196, -191, -128, -184, -138 et -128 ainsi que 3 octaBDE non identifiés et 2 heptaBDE non identifiés. |
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