Huiles moteur usées - rapport de suivi pour la liste des substances d'intérêt prioritaire : chapitre 4

4. Caractérisation des effets

Outre les rapports déjà publiés (Ingersoll et al., 1993), de nouvelles données indiquent que les constituants des huiles moteur usées (HMU) (notamment les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), comme le pyrène, le fluoranthène et le phénanthrène) sont toxiques pour l'endofaune (Maltby, 1995a,b; Lefcort et al., 1997; Marsalek et al., 1997; Environnement Canada, 1999; Forrow et Maltby, 2000). À la suite de l'évaluation de ces études, celle réalisée par Ingersoll et al. (1993) a servi à déterminer la valeur critique de la toxicité (VCT).

Maltby et al. (1995a) ont étudié les effets du ruissellement routier sur la qualité de l'eau, celle des sédiments et le biote de petits cours d'eau au Royaume-Uni sur une période de 12 mois. Les résultats pour la qualité des sédiments ont indiqué que la concentration de HAP était élevée à tous les endroits où les eaux de ruissellement des routes se déversaient. Dans quatre des sept cours d'eau où se déversaient les eaux de ruissellement des routes contenant des HMU, la biodiversité des macroinvertébrés a été réduite. Cette réduction a été importante seulement dans un cours d'eau (Pigeon Bridge Brook) recevant les eaux de ruissellement d'un tronçon de 1500 m de l'autoroute M1. Une diminution du nombre de taxons macroinvertébrés dans le ruisseau situé en dessous du point de déversement des eaux de ruissellement des routes a été observée. À cet endroit, on a constaté une perte de taxons sensibles à la pollution et un remplacement de l'assemblage d'algues benthiques dépendant de grossières particules de matière organique par un assemblage dépendant de fines particules de matière organique et comprenant principalement des taxons connus sous le nom de collecteurs. La diversité de l'assemblage d'hyphomycètes a considérablement augmenté en aval du point de déversement. En outre, il y a eu une importante réduction de la perte de matériel provenant des feuilles dans les sacs à grosses mailles utilisés à la station en aval, ce qui porte à croire que les macroinvertébrés ont inhibé la décomposition des feuilles. Peu de preuves ont semblé indiquer que les changements dans la structure matérielle de l'habitat ou les réductions de l'abondance des sources alimentaires des macroinvertébrés étaient responsables des changements observés dans la distribution des macroinvertébrés. Toutefois, des études ultérieures ont montré que la toxicité directe et les changements dans la qualité des aliments dus aux contaminants étaient importants pour la détermination de l'abondance des macroinvertébrés (Forrow et Maltby, 2000).

Pour donner suite à cette étude, Maltby et al. (1995b) ont évalué la toxicité des sédiments et de l'eau contaminée par le ruissellement routier afin de relever le ou les groupes de composés chimiques responsables de la toxicité observée. Les expériences ont principalement porté sur l'amphipode benthique Gammarus pulex à Pigeon Bridge Brook. L'eau contaminée par le ruissellement des routes n'a pas eu d'effets nocifs sur G. pulex, mais l'exposition aux sédiments contaminés a donné lieu à une faible augmentation de la mortalité, mais significative après 14 jours. La mortalité moyenne a été invariablement de 10,3 % (l'expérience a été répétée trois fois) à la station en aval, comparativement à 5 % à la station témoin en amont. Les expériences de manipulation des sédiments ont montré que la plus grande partie de la toxicité observée à la station en aval était due à la fraction contenant des HAP.

Marsalek et al. (1997) ont prélevé des échantillons d'eaux pluviales s'écoulant du James N. Allen Skyway Bridge à Burlington, Ontario, et ils ont dosé 5 métaux lourds et 14 HAP solubilisés et liés aux particules. Les HAP solubilisés représentaient moins de 11% des concentrations dans l'eau entière, et les autres HAP étaient liés aux particules présentes dans les eaux de ruissellement des routes. Même si les résultats de l'étude indiquaient que les métaux lourds étaient les principaux polluants, les auteurs ont mentionné que les HAP présents dans les sédiments pouvaient avoir des effets toxiques chroniques en raison de leur persistance dans ce milieu et de leur apport continuel avec le temps (Marsalek et al., 1997).

Un essai de toxicité des sédiments en écoulement continu pendant 28 jours a été effectué en utilisant l'amphipode benthique Hyalella azteca. Le sédiment entier a été prélevé dans la rivière Clark Fork, au Montana (États-Unis), et on a étudié les effets dus à 16 HAP, dont le pyrène, le fluoranthène et le phénanthrène (Ingersoll et al., 1993). En général, H. azteca est plus sensible que Chironomus riparius aux sédiments contaminés (Ingersoll et Nelson, 1990; Nelson et al., 1993). Dans cette étude, la sensibilité relative des organismes expérimentaux était la suivante : H. azteca > C. riparius > Oncorhynchus mykiss > Daphnia magna. Les résultats des essais de toxicité du sédiment entier pendant 28 jours ont montré que le phénanthrène, le fluoranthène et le pyrène avaient des effets nocifs significatifs (mortalité de 95 % chez les mâles adultes matures) sur H. azteca à des concentrations de 0,050, 0,083 et 0,083 µg/g de poids sec respectivement (Ingersoll et al., 1993). H. azteca est aussi une espèce qui vit au Canada. Ces valeurs sont très rapprochées de la concentration seuil sans effet prévu (CSEP) qui a servi à formuler les recommandations concernant la qualité des sédiments canadiens pour les HAP (Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME), 1999). À l'aide de la méthode modifiée du U.S. National Status and Trends Program (Long et Morgan, 1991), on a calculé que les CSEP du pyrène, du fluoranthène et du phénanthrène étaient respectivement de 0,053, 0,111 et 0,0419 µg/g de poids sec (CCME, 1999; Environnement Canada, 1999).

Les effets indirects des HMU ont aussi été mentionnés dans des publications. L'une des quatre expériences réalisées par Lefcort et al. (1997) était une étude en micromésocosme au cours de laquelle des larves de salamandres (Ambystoma opacum et A. tigrinum), âgées de 5 semaines, ont été placées dans des étangs artificiels inoculés avec du plancton provenant de l'étang d'origine des salamandres. Mis à part le témoin, une seule concentration de HMU (100 mg/L) a été testée. De l'huile a été ajoutée tous les mois pour compenser la dégradation après 13 semaines. À la fin de cette période, on a mesuré la longueur et le poids des animaux, et l'expérience a pris fin peu après. Les animaux témoins étaient plus gros que ceux qui avaient été exposés aux HMU : la distance entre le museau et la région anale était plus grande, la longueur totale était plus grande et la tête était plus large. Les auteurs ont conclu que la toxicité était indirecte parce que les algues, qui étaient la source alimentaire, ont connu une croissance moins rapide en raison de la présence de l'huile, ce qui a eu un effet sur la taille et le poids des salamandres.

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