Page 6 : Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – l'ammoniac

Partie II. Science et considérations techniques - suite

5.0 Exposition

Comme l'ammoniac est présent de manière naturelle dans l'environnement, les humains sont souvent exposés à de faibles concentrations de ce composé en provenance de sources exogènes (air, sol, aliments, produits de consommation et eau), à une dose estimée à moins de 20 mg/jour (PISSC, 1986).Cependant, il est à noter que la production endogène d'ammoniac dans le tube digestif est significativement plus grande que cette valeur (> 4 g/jour) (Summerskill et Wolpert, 1970).

5.1 Eau

La présence d'ammoniac dans les eaux de surface et les eaux pluviales est courante. La concentration d'ammoniac dans les eaux de surface varie selon la région et la saison, et la présence de facteurs anthropiques locaux, comme le ruissellement en provenance de champs cultivés ou les rejets industriels et les rejets issus du traitement des eaux d'égout, peuvent avoir une incidence sur cette concentration. Les concentrations d'ammoniac dans les cours d'eau et les baies sont habituellement inférieures à 6 mg/L; la présence de concentrations plus élevées peut indiquer une pollution d'origine humaine (Bouwer et Crowe, 1988).

Vu la capacité d'échange de cations du sol, les eaux souterraines renferment généralement de faibles concentrations d'ammoniac; les concentrations naturelles sont en général inférieures à 0,2 mg/L (Bouwer et Crowe, 1988). Cependant, on a enregistré des concentrations d'ammoniac élevées dans certains puits de grande profondeur forés dans des formations géologiques précises (Schilling, 2002). À certaines installations aux États-Unis et au Canada ont indiqué la présence de concentrations élevées d'ammoniac dans les sources d'eau souterraine, concentrations supérieures à 2 mg/L (Schilling, 2002; Rezania, 2010; Schulz, 2010). Une étude portant sur 119 puits au Minnesota a révélé des concentrations moyennes d'ammoniac de 0,86 mg/L, et une concentration maximale de 7,15 mg/L (Rezania, 2010; Schulz, 2010).

L'ammoniac peut se retrouver dans l'eau potable par suite de l'ajout de ce composé à des fins de désinfection par les chloramines (Bouwer et Crowe, 1988).

Les données de surveillance (1998 à 2008) issues de 1 119 échantillons d'eau brute prélevés dans des collectivités en Alberta indiquaient que, dans 60 % des échantillons, la teneur en ammoniac était inférieure à la limite de détection de la méthode (LDM) pour chacune des méthodes analytiques employées (0,001 à 0,050 mg/L), avec une concentration moyenne de 0,20 mg/L. Une valeur maximale de 20,8 mg/L a été enregistrée à un emplacement, mais moins de 1 % des concentrations étaient supérieures à 2 mg/L. De l'ammoniac a été détecté dans moins de 9 % des 227 échantillons d'eaux de surface (au barrage) recueillis à Calgary (2000 à 2010), avec une concentration maximale de 0,12 mg/L; on n'a pas observé de variation saisonnière importante. On n'a pas détecté d'ammoniac dans l'eau traitée (LDM : 0,02 à 0,04 mg/L). De 1998 à 2010, 1 286 échantillons d'eau chloraminée ont été prélevés dans deux réservoirs d'eau en Alberta. Les échantillons recueillis et analysés au cours de cette période renfermaient des concentrations moyenne et maximale d'ammoniac respectivement de 0,20 mg/L et de 0,53 mg/L pour les deux réservoirs. Une évaluation des installations effectuée en 2004 dénote des concentrations naturelles d'ammoniac variant de 0,2 à 1,5 mg/L, avec une moyenne de 0,6mg/L, dans 40 systèmes d'eau souterraine (Alberta Environment, 2010).

Les données issues de 1 605 échantillons d'eaux souterraines et d'eaux de surface prélevés à différents endroits en Nouvelle-Écosse (1999 à 2009) ont révélé que respectivement 86 % et 94 % des échantillons d'eaux souterraines et d'eaux de surface ne renfermaient pas de concentrations détectables d'ammoniac. Les concentrations moyennes étaient respectivement de 0,09 mg/L et de 0,06 mg/L dans les eaux souterraines et les eaux de surface, une valeur maximale de 9,5 mg/L ayant été mesurée dans un échantillon provenant d'un puits foré, et une valeur maximale de 0,38 mg/L ayant été enregistrée dans les eaux de surface (Nova Scotia Environment, 2010).

Des données de surveillance récoltées entre 2002 et 2010 au Manitoba démontrent que 91 % des 931 échantillons d'eau de surface brute et 83 % des 640 échantillons d'eau de surface traitée testés contenaient des concentrations décelables d'ammoniac (LDM de 0,003 mg/L). Les concentrations d'ammoniac variaient de 0,003 à 4,42 mg/L (moyenne de 0,34 mg/L) dans l'eau de surface brute, et de 0,003 à 3,62 mg/L (moyenne de 0,19 mg/L) dans l'eau de surface traitée. Les données indiquaient que 84 % des échantillons d'eau de puits brute contenaient des concentrations décelables d'ammoniac variant de 0,01 à 2,2 mg/L (moyenne de 0,56 mg/L). Les concentrations d'ammoniac mesurées dans 4 des 8 échantillon d'eau de puits traitée variaient de 0,41 à 0,69 mg/L (moyenne de 0.59 mg/L). Aucune concentration mesurable d'ammoniac n'a été trouvée dans les 4 autres échantillons d'eau de puits traitée. Les données de surveillance des 10 puits (2002-2008) dénotaient que les concentrations d'ammoniac variaient de 0,05 à 2,44 mg/L (moyenne de 1,0 mg/L), mais aucune information n'est disponible sur les propriétés de l'eau (brute ou traitée) provenant de ces puits.

On a détecté de l'ammoniac (LDM : 0,003 mg/L) dans 393 échantillons d'eau brute et traitée analysés au Manitoba entre les années 2009 et 2011; il faut toutefois noter que la source de l'eau (c.-à-d. puits ou eau de surface) n'était pas indiquée. Des concentrations moyennes et maximale de 0,29 mg/L et de 3,55 mg/L, respectivement, ont été observées dans l'eau brute, alors que des concentrations moyennes et maximale de 0,11 mg/L et de 2,58 mg/L, respectivement, ont été observées dans l'eau traitée (Manitoba Water Stewardship, 2011).

On a détecté de l'ammoniac (LDM : 0,02 à 0,05 mg/L) dans 50 de 393 échantillons d'eau de puits prélevés (1998 à 2010) en Saskatchewan, avec une concentration moyenne de 1,19 mg/L et une concentration maximale de 8,1 mg/L. On n'a pas relevé la présence d'ammoniac dans 23 % de 465 échantillons d'eau traitée recueillis au cours de la même période; la concentration moyenne calculée était de 1,17 mg/L. Au maximum 6 % des échantillons d'eau dans le réseau de distribution renfermaient plus de 2 mg/L d'ammoniac. On n'a pas pu établir exactement à quoi les concentrations relativement élevées d'ammoniac étaient attribuables. Il faudra poursuivre les recherches pour caractériser les liens possibles avec différents facteurs (par exemple l'utilisation des sols, la géologie et l'utilisation d'engrais azotés en agriculture) (Saskatchewan Ministry of Environment, 2010).

Les échantillons d'eau potable prélevés dans diverses réserves des Premières nations au Canada au cours d'une période de 6 à 8 ans ont été analysés pour en mesurer la teneur en ammoniac. En général, les concentrations moyennes étaient inférieures à 1 mg/L, les concentrations annuelles maximales étant de 0,24 mg/L dans les provinces de l'Atlantique, de 2,6 mg/L au Manitoba, et de 4,4 mg/L en Saskatchewan (Santé Canada, 2008a). Dans le cadre d'une enquête nationale effectuée en 2009-2010, les niveaux d'ammoniac ont été mesurés dans 130 échantillons d'eau brute et d'eau traitée ont été analysés. Les données obtenues révèlent la présence d'ammoniac dans 25 % des échantillons d'eau brute et 20,8 % des échantillons d'eau traitée. Des concentrations moyennes d'ammoniac total de 0,4 mg/L (maximum de 3,3 mg/L) et de 0,55 mg/L (maximum de 2,9 mg/L) ont été mesurées, respectivement, dans les échantillons d'eau brute et d'eau traitée (Santé Canada, 2012).

Le PISSC (1986) a indiqué que la quantité moyenne d'ammoniac ingérée par les humains s'approvisionnant à une source d'eau souterraine serait de 0,36 mg/jour, en supposant une consommation quotidienne de 2 litres d'eau et une concentration moyenne d'ammoniac total de 0,18 mg/L.

5.2 Aliments

L'ammoniac est présent en concentrations négligeables dans les aliments. L'exposition à l'ammoniac par l'ingestion de nourriture est principalement liée à l'utilisation de divers sels d'ammonium comme agents stabilisants, comme agents de levage et comme aromatisants dans les aliments (Environnement Canada et Santé Canada, 1999; ATSDR, 2004). Certaines autorités ont limité la concentration de sels d'ammonium autorisée dans les aliments transformés. À titre d'exemple, de petites quantités de composés d'ammonium (< 0,001 à 3,2 %) peuvent être ajoutées aux aliments comme régulateurs de l'acidité, comme agents stabilisants, comme aromatisants et comme aides à la fermentation (PISSC, 1986). Aux États-Unis, la Food and Drug Administration a limité les concentrations de bicarbonate d'ammonium permises dans les aliments transformés (0,04 à 3,2 %) appartenant aux catégories suivantes : produits de boulangerie-pâtisserie, céréales, grignotines et légumes reconstitués. Les limites fixées sont de 2,0 % de carbonate d'ammonium dans les produits de boulangerie-pâtisserie, les gélatines et les poudings; de 0,6 à 0,8 % d'hydroxyde d'ammonium dans les produits de boulangerie-pâtisserie, les fromages, les gélatines et les poudings; de 0,01 % de phosphate d'ammonium monobasique dans les produits de boulangerie-pâtisserie (ATSDR, 2004). On estime à 18 mg/jour l'exposition à ces additifs alimentaires.

L'ammoniac est présent de manière naturelle dans l'air en concentrations de 1 à 5 ppb (ATSDR, 2004). En région urbaine, l'air renferme jusqu'à 20 µg/m3 d'ammoniac; dans les zone d'élevage intensif, les concentrations d'ammoniac dans l'air peuvent atteindre 300 µg/m3. L'activité industrielle peut entraîner un accroissement des émissions et des concentrations d'ammoniac dans l'atmosphère à l'échelle locale et régionale. Par exemple, Denmead et coll. (1982) ont signalé une concentration d'ammoniac de 300 ppb au-dessus d'un champ lors de l'application d'un engrais azoté sous forme gazeuse. Au-dessus des parcs d'engraissement de bovins, on a mesuré des concentrations d'ammoniac dans l'atmosphère se situant entre 520 et 2 160 µg/m3 (Hutchinson et coll., 1982). Si on suppose des concentrations d'ammoniac et d'ammonium dans l'air hors régions urbaines de 2 et de 6 µg/m3 et des concentrations respectives de 24 et de 25 µg/m3 dans l'air en milieu urbain, la quantité d'ammoniac total absorbée par inhalation serait de 0,1 à 0,5 mg/jour. La limite d'ammoniac dans l'air en milieu de travail est habituellement de 25 parties par million (ppm) (PISSC, 1986).

Les sources d'exposition en milieu professionnel comprennent les industries qui produisent, utilisent ou transportent couramment de l'ammoniac, surtout lorsque les systèmes de sécurité et/ou de ventilation ne sont pas adéquats. Les travailleurs qui travaillent en milieu agricole dans des lieux où la ventilation n'est pas suffisante ou dans des installations d'élevage du bétail comportant des espaces clos où le nombre d'animaux par rapport à la superficie est élevé constituent des populations susceptibles de subir de fortes expositions à l'ammoniac (ATSDR, 2004).

5.4 Produits de consommation

L'utilisation de divers produits de consommation peut entraîner une exposition à l'ammoniac. L'ammoniac est un produit d'utilisation courante en milieu domestique et industriel. Il entre souvent dans la composition des produits de nettoyage, des détergents et des cires à parquets. Les solutions de nettoyage à usage industriel renferment habituellement des concentrations élevées d'ammoniac (jusqu'à 25 %), si on compare avec la teneur des nettoyants à usage domestique, qui se situe en général entre 5 et 10 % (ATSDR, 2004).

5.5 Sol

Le sol renferme habituellement environ 1 à 5 ppm d'ammoniac. Les concentrations d'ammoniac varient au fil de la journée ainsi que d'une saison à l'autre. En général, les concentrations d'ammoniac dans le sol atteignent leurs valeurs maximales pendant l'été et le printemps, périodes où l'activité bactérienne s'intensifie. Les sources d'ammoniac dans le sol sont nombreuses; elles comprennent entre autres les engrais naturels ou synthétiques, la décomposition des excréments du bétail, la décomposition des matières organiques issues des végétaux et des animaux morts et, indirectement, la fixation naturelle de l'azote atmosphérique par les bactéries à vie autonome qui fixent l'azote (ATSDR, 2004).

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