Document de recherche 2017/064
Examen des méthodes de mesure de la toxicité pour les organismes aquatiques de la fraction adaptée à l'eau (WAF) et de la fraction adaptée à l'eau améliorée chimiquement (CEWAF) du pétrole
Par Adams, J., Charbonneau, K., Tuori, D., Brown, R.S. et Hodson, P.V.
Résumé
L’expédition du bitume dilué vers les raffineries et les ports du Canada est en augmentation en raison de l’expansion de sa production au nord de l’Alberta. Le bitume dilué possède des propriétés physiques et chimiques uniques que n’ont pas les pétroles bruts classiques, notamment du fait de son altération rapide et de son adhésion et de sa viscosité plus importantes, qui ont des répercussions sur son devenir, son comportement et ses effets sur les écosystèmes marins et d’eau douce. Ces propriétés peuvent également interagir avec les protocoles d’essai de toxicité couramment utilisés et avoir une incidence sur les mesures de la toxicité, et ainsi modifier le résultat des évaluations du risque écologique des déversements de bitume dilué. Le présent rapport avait les objectifs suivants : relever les méthodes existantes pour les essais de toxicité du pétrole afin de déterminer les forces et les faiblesses pouvant guider l’élaboration de méthodes normalisées en vue de la mise à l’essai du bitume dilué; déterminer et analyser les avantages et les inconvénients de diverses méthodes d’essai, en prenant en compte la diversité de leurs objectifs; élaborer une proposition de cadre pour les méthodes d’essai de toxicité du pétrole qui fait le lien entre le type de pétrole, les espèces d’essai et l’environnement aquatique pertinent et les objectifs des essais de toxicité, qui servira de base pour la sélection de protocoles d’essai précis; et déterminer les besoins pertinents en matière de recherche.
La méthode « Intervention chimique en cas de déversement de pétrole – Recherche sur les effets écologiques (CROSERF) » a recommandé des protocoles standard pour préparer les fractions adaptées à l’eau (WAF) et les fractions adaptées à l’eau améliorées chimiquement (CEWAF) du pétrole brut en vue d’essais de toxicité. L’objectif était d’améliorer la comparabilité des données de toxicité parmi les études et leur application aux évaluations du risque écologique des déversements de pétrole. Cet examen des rapports examinés par les pairs sur les essais de toxicité avec des poissons a catalogué la gamme de méthodes réellement utilisées. La plupart des rapports a été publiée depuis 2000 et chacun d’entre eux a été évalué afin de déterminer si les méthodes respectaient les protocoles de CROSERF, fournissaient suffisamment de renseignements pour comprendre les résultats d’essai et pour appuyer les évaluations du risque écologique et, de façon générale, s’il existe des problèmes inhérents à la pratique courante. Les protocoles du CROSERF ont également été analysés afin de déterminer dans quelle mesure ils sont adaptés aux essais de toxicité du bitume dilué.
L’étude a révélé la diversité des méthodes d’essai de toxicité, un manque de production de rapports détaillés sur les méthodes, et une utilisation incohérente de la terminologie pour décrire les solutions des essais; tout cela a empêché les comparaisons de la toxicité des divers pétroles, des espèces de poissons et des conditions environnementales. Bien que la plupart des études étaient fondées sur le plan technique, elles modifiaient souvent les méthodes standard afin de s’adapter à des objectifs d’étude précis sans fournir suffisamment de détails et de justifications pour les modifications signalées. Le fait qu’elles se concentraient sur des conditions propres aux sites limitait leur applicabilité pour les études d’impact sur l’environnement et les études du risque écologique des déversements de pétrole dans différents scénarios. Heureusement, un consensus apparaît sur le fait que les résultats des essais peuvent être comparés lorsqu’il existe suffisamment d’analyses chimiques des solutions d’essai pour faire le lien entre les concentrations de pétrole dans l’eau mesurées et les effets mesurés, même lorsque les méthodes d’essai ne sont pas décrites en détail. Les analyses chimiques ont également démontré que les concentrations de pétrole diminuent au fil du temps dans la plupart des essais, et que les analyses chimiques des solutions d’essai n’exercent aucune discrimination entre les hydrocarbures dissous et les particules d’hydrocarbures. Par conséquent, la toxicité réelle du pétrole dissous dans l’eau peut souvent être sous-estimée, ce qui renforce l’incertitude des risques estimés que présentent les déversements de pétrole.
Cet examen met à jour les protocoles CROSERF avec des recommandations visant à surpasser des problèmes précis avec le bitume dilué. Les avantages et inconvénients des diverses méthodes sont examinés et un cadre proposé est fourni sur les plans expérimentaux, la caractérisation physique et chimique des pétroles mis à l’essai, la préparation du pétrole dispersé physiquement et chimiquement, la caractérisation des solutions d’essai et l’essai de toxicité. Les besoins en matière de recherche sont présentés afin d’améliorer les plans expérimentaux, la préparation et la mise à l’essai de la toxicité des solutions de pétrole, la caractérisation chimique du pétrole d’essai et des solutions de pétrole, et les exigences en matière d’essai qui prennent en compte les caractéristiques uniques du bitume dilué et d’autres pétroles bruts et raffinés.
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