Québec science, 1 janvier 1978, Supplément 1

VUE D’ENSEMBLE DES DANGERS DE LA CONTAMINATION PAR LES OXYDES D’AZOTE AU CANADA m&m .I'**^»* *«¦*¦ * ITtïîî ¦ * * f- *• • • »»* # i>> • t» * I ,, .?», * * * L evaluation de la capacité du Canada à réduire le danger des agents toxiques doit se fonder sifr tinê étude exhaustive des aspects médicaux, teclaai-______r «»»¦* ques, juridiques et réglementaires de .châqûe ^^ agent.Au cours de»«on.étude sur la cofitamina- • ' tion de l'ambiance, le Comité de l3"polUiq’uè en .““ matière d’agçpt$.tcfxiqmçs auprès du Conseil 2,5 5,84 7,3 Source: L.Knight, PT.Macklem, op.cil.1976, Tableau 2 millionième de NO, pendant 2 heures cause une augmentation des effets bronchoconstrictifs d’un médicament appelé carbachol»26.Cette étude pourrait bien indiquer que l’augmentation de la morbidité asthmatique résulte d’une expositionàdel’aircontenantduNO x àcesconcentrations.11 semble acquis que l’augmentation de la résistance à l’écoulement de l’air dans les voies aériennes est l’un des effets d’une exposition brève et intense à l’air contaminé par les N02.11 existe des indications et des raisons théoriques de placer les constrictions à la périphérie des bronchioles et des vaisseaux alvéolaires.Comme ces voies aériennes ne contribuent normalement qu’assez peu à la résistance totale, cette dernière ne reflète que faiblement leur état de constriction27.Résumé des répercussions de l’exposition aux NO x sur la santé Le Comité d’étude des effets sanitaires et biologiques des polluants de l’ambiance auprès du Conseil national des recherches des États-Unis a résumé les effets de l’exposition brève et intense et de l’exposition répétée aux NO x : Effets de l’exposition brève (moins de 24 heures) «L'exposition des animaux de laboratoire au dioxyde d’azote réduit rapidement leur résistance aux infections respiratoires.L’action du dioxyde d’azote semble due à des altérations des mécanismes de défense spécifiques, y compris la population de macrophages alvéolaires, la structure anatomique des poumons et l’immunité humorale.L’exposition brève des animaux engendre d’autres effets, telles diverses anomalies physiologiques et pathologiques.Les études sur les volontaires ont fourni des données précises sur les effets aigus du dioxyde d’azote.Ce sont les organes des sens qui y réagissent les premiers.L’odeur du dioxyde d’azote est perçue dès la teneur de 0,23 mg/m3 (0,12 millionième); des modifications à l’adaptation de la vision à l’obscurité se produisent après exposition à de l’air contenant de 0,14 à 0,50 mg/mi (0,075 à 0,26 millionème).Ces effets sont immédiatement réversibles, et on n’a observé aucun indice de séquelle pathologique.Trois études ont montré qu’il se produit une augmentation de la résistance des voies aériennes à l’écoulement de Fair après des expositions de 15 à 45 minutes à une atmosphère contenant de 2,8 à 3,8 mg/m3 (1,5 à 2,0 millionièmes) de dioxyde d’azote.Bien que l’augmentation de cette résistance soit réversible, elle peut avoir un effet malencontreux sur les asthmatiques ou les malades souffrant d’une obstruction chronique et avancée des voies aériennes du poumon.On n’a pas publié de mesures de paramètres plus sensibles du mauvais fonctionnement du poumon, tels les indices de résistance des voies aériennes de faible diamètre et de débit sanguin capillaire.La littérature technique ne fournit guère de données sur les effets sanitaires d’expositions répétées mais brèves (de 2 à 4 heures) au dioxyde d’azote, ou d'expositions à ce gaz associé à d’autres polluants ordinaires de l’environnement.C'est pourquoi il faudrait étudier les interactions possibles entre le dioxyde d’azote et d’autres polluants atmosphériques avant d’assurer que les expositions brèves à de l’air contenant moins de 2,8 mg/m3 (1,5 millionième) de dioxyde d’azote, ainsi que d’autres polluants, n’accroissent pas cette résistance.Des expositions accidentelles ont permis d'établir que le seuil de concentration mortelle de dioxyde d’azote pour l’Homme était de 282 mg/m3 (150 millionièmes).La mort était produite par oedème pulmonaire ou bronchiolite fibrineuse oblitérante.L’inhalation d’air contenant de 47 à 140 mg/m3 (25 à 75 millionièmes) de N02 produit une QUÉBEC SCIENCE / mai 1978 pneumonie réversible et une bronchiolite.La seule étude suivie des survivants à une exposition brève à de l’air contenant une forte proportion de dioxyde d'azote n’a pas mis en relief de séquelles par raccourcissement de la vie2*».Effets chroniques de l’exposition de longue durée au dioxyde d’azote «Comme pour l'exposition brève, il semble que l'indice le plus sensible de la détérioration produite par l’exposition de longue durée au dioxyde d'azote soit la diminution de résistance aux infections pulmonaires.Celles des muridés [rats, etc.] diminue après une exposition continue pendant 3 mois, ou des expositions quotidiennes intermittentes pendant 6 mois ou plus, à de l’air contenant 0,9 mg/m2 (0,5 millionième) de dioxyde d’azote.On a signalé des résultats similaires pour des simiens exposés pendant 2 mois à une atmosphère contenant 9,4 mg/m2 (5,0 millionièmes) de dioxyde d’azote.On a relié la pneumonie et la mort à une résistance plus faible aux infections, et on a observé des déficiences immunologiques non reliées à des infections apparentes après des expositions prolongées à de fair contenant 1,8 mg/m3 (1,0 millionième) de N02.Une teneur de 0,94 mg/m3 (0,5 millionième) dans les mêmes conditions provoque des dérangements pathologiques, tels que la perte de cils vibrai des, la désorganisation des cellules alvéolaires et I obstruction des bronchioles des poumons des souris et des rats.L'exposition de longue durée à une atmosphère contenant 9,4 mg/m3 (5,0 millionièmes) de N02 ou plus cause le halètement et l'augmentation de la résistance des voies aériennes à l'écoulement de fair chez les rongeurs et les simiens.Les lapins souffrent d’un dérangement plus sérieux des fonctions respiratoires par réduction de l’oxygénation sanguine après un long séjour dans une atmosphère contenant 15 mg/m3 (8,0 millionièmes) de NO-,.On a fait des études limitées sur l'exposition d’animaux de laboratoire à des mélanges de polluants, dont le dioxyde d’azote.L'association de celui-ci avec l’oxyde de carbone, l’ozone ou le dioxyde de soufre produit généralement des effets qui peuvent être additifs ou non.À part une exception d’importance négligeable, on n’a pas signalé, à notre connaissance, d’effet synergique ou antagoniste.Les éludes épidémiologiques montrent aussi un accroissement des maladies pulmonaires aiguës après une exposition au dioxyde d’azote des populations en bonne santé.Quatre études indiquent un rapport généra! entre des expositions à un air contenant de 0,10 à 0,58 mg/m3 (0,053 à 0,31 millionième) de dioxyde d’azote et l’accroissement des maladies respiratoires.Cependant, la diversité de l’exposition aux polluants et les conditions d’étude rendent difficile la quantification du rapport direct entre dioxyde d’azote et accroissement des maladies pulmonaires.En effet, fair utilisé contenait d’autres polluants pouvant accroître la prédisposition aux infections pulmonaires (dioxyde de soufre, acide sulfurique, sulfates, nitrates, etc.).Les conclusions de deux études épidémiologiques incluant la mesure de la fonction de ventilation suggèrent que des teneurs de 0,15 à 0,3 mg/m3 (0,08 à 0,16 millionième) de dioxyde d’azote en présence d'autres polluants peuvent altérer cette fonction.Ces effets n’ont pas été signalés dans deux autres études sur l’action de l’air contenant moins de 0,15 mg/m3 (0,08 millionième) de N02, en association avec d’autres polluants.La concentration de NO-,, seuil à partir de laquelle la fonction de ventilation est dérangée, dépend de la nature des autres polluants et de conditions atmosphériques qui, au cours des expériences, n’ont pas été toutes relevées.La mise en relief d'un rapport entre des maladies pulmonaires chroniques et les teneurs de (atmosphère en dioxyde d’azote ne prouvent pas que les fortes teneurs en d'autres polluants n'en soient pas la cause.Trois chercheurs n’ont pu détecter un accroissement de (incidence des maladies pulmonaires chroniques parmi les gens respirant un air dont la teneur en dioxyde d’azote était inférieure à 0,10 mg/m3 (0,053 millionième), et contenant de faibles concentrations de dioxyde de soufre et de particules en suspension.Bien qu’on puisse relier la pollution atmosphérique aux maladies chroniques de (Homme, y compris le cancer, on n’a pas établi de corrélation similaire pour les NO x .Des rats exposés toute leur vie à 1,5 et jusqu’à 3,8 mg/m3 (0,8 à 2,0 millionièmes) de dioxyde d’azote n’ont pas souffert de tumeurs, bien qu’on ait observé une désorganisation des poumons et une hyperplasie épithéliale dans la trachée et les bronches.La contribution possible des oxydes d’azote e’ de leurs composés (nitrates minéraux et organiques, nitrites et dérivés possibles du nitrosyle) au cancer mérite notre attention»2'*.P’ INI |’! jsdi ,::Yî 1 dii ‘ e!® 'teii ::A ' mi ¦¦ I ami m mai 1978 / QUÉBEC SCIENCE 11 pi, fcii feet (l'oniji in U Wilin' «, : fiai WU1 ifi ni Ét 4 M ou/I is If wi Mesures réglementaires et autres Mesures générales Les rapports concernant les aspects médicaux et scientifiques de la contamination par les oxydes d’azote montrent qu’on s’est beaucoup moins intéressé à leurs effets directs et secondaires qu’à ceux des cinq autres contaminants envisagés par l’Étude du Conseil sur la politique en matière d’agents toxiques.Cette contamination par les NOx est similaire à celle du plomb sous les aspects de l’omniprésence et des rapports avec l’automobile, source première de ces polluants.La gravité de l’exposition aux NO x est inconnue.Ils peuvent être: — des substances ayant des effets nocifs pour la santé, et mal réglementées parce qu’on ne les considère pas souvent comme dangereuses, ou — des substances ne produisant que des effets peu dommageables pour la santé, et suffisamment réglementées à cause d’une appréhension adéquate, ou encore — des substances dont la présence peut avoir des conséquences dangereuses, peut-être par effet synergique, c’est-à-dire un danger éventuel mal appréhendé actuellement.L’auteur estime, subjectivement, que la réalité n’est pas encore connue.Il semble que les chercheurs se soient préoccupés surtout des problèmes de contamination de l’environnement par les NO x , et qu’en conséquence ils aient recueilli des données à ce sujet plutôt qu’à celui des ambiances professionnelles (workplace), bien qu’à l’origine ce soient les maladies des soudeurs et des ensileurs qui aient attiré l’attention.Comme les NO x sont produits par la combustion des cigarettes, les fumeurs courent aussi un danger, particulièrement s’ils fument certaines marques de cigarettes.On connaît mieux les effets directs de la contamination de l’environnement par les NO x que ceux qui se manifestent dans les ambiances professionnelles, et les effets secondaires causés par la formation d’oxydants à partir des NO x .par l’élimination industrielle et municipale des ordures, les raffineries de pétrole et les usines d’acide nitrique.On appréhende généralement la contamination par les NO x sur le plan de l’environnement général, et c’est pourquoi les syndicats n’ont joué qu’un rôle limité, ou même inexistant.Les syndicats United Steelworkers of America et OU, Chemical and Atomic Workers se sont plaints de temps en temps de l’obéissance insuffisante à la réglementation de l’emploi des véhicules à moteur diésel dans les mines mais, en général, les syndicats ne se sont guère préoccupés de cette contamination.L’attitude des syndicats reflète la perception publique de la contamination par les NO x .Cette contamination n’a guère attiré l’attention de la presse.Par comparaison aux autres agents toxiques tels que le rayonnement ionisant, le mercure et l’amiante, elle n’apparaît pas comme une contamination très dangereuse.Sa réglementation s’est donc déroulée sans difficultés.Tableau 5 Participants à la réglementation de la contamination par les oxydes d’azote et répartition des compétences Gouvernement fédéral Pêches et Environnement Canada (Direction générale de la lutte contre la pollution atmosphérique) Transports Canada (Direction des véhicules automobiles) Santé et Bien-Être Social Canada (Direction générale de la protection de la santé) Travail Canada (Sécurité et hygiène du travail) Conseil national de recherches (Comité associé des critères scientifiques de qualité de l’environnement) Conseil des sciences du Canada (Étude de la politique en matière d’agents toxiques) Gouvernements provinciaux Surtout les ministères de l’Environnement, de la Santé et des Mines L’économie politique de la réglementation des oxydes d’azote Il existe dans l’environnement un taux naturel d’oxydes d’azote, mais la société en a ajouté.Comme la contamination provient surtout des moteurs à combustion interne, elle est associée directement à l’économie industrielle moderne.Heureusement, l’odeur caractéristique du N02 facilite sa détection, et le fait qu’il soit émis en même temps que de l’oxyde de carbone et d’autres gaz de combustion conduit à mettre en oeuvre une ventilation appropriée.De même pourrait-on croire que le danger des NO x est connu des industriels et des syndicalistes du secteur technologique de la combustion.Cependant, la contamination par les oxydes d’azote est bien moins connue que celles des cinq agents toxiques envisagés par les agents sociaux, y compris les industries et les syndicats.La répartition des rejets des NO x illustre bien les difficultés politiques de leur désignation comme contamination à attaquer d’urgence.Presque la moitié des quantités rejetées proviennent des moteurs à essence, surtout automobiles.Environ 25 pour cent proviennent des installations fixes de l’industrie, du commerce et des compagnies de services publics.Une autre proportion notable est produite Secteur industriel des milliers d’entreprises de la branche des moteurs à combustion interne, automobiles, centrales thermiques, industries chimique et pétroléochimique.Syndicats de nombreux syndicats dont Wnited Steel Workers of America, VOil, Chemical and Atomic Workers Union, et les syndicats du rail.Divers Canadian Environmental Law Association Pollution Probe Institut de chimie du Canada Institut canadien de développement de la soudure Fondation des recherches de l’Ontario Source: G.Bruce Doem, Le mécanisme réglementaire et la répartition des compétences en matière de réglementation des agents toxiques au Canada, Étude de documentation n° 41, rédigée pour le Conseil des sciences du Canada, sous presse.15 y- QUÉBEC SCIENCE mai 1978 Tableau 6 Normes maximales des gaz d’échappement automobile (en g/km) Hydro- carbures Oxydes d’azote Monoxyde de carbone Gaz d’échappement des véhicules non réglementés 5,4 2,2 54 Véhicules 1973 1,9 1,94 17,5 Véhicules 1975 1,2 1,94 15,6 Normes proposées pour l’avenir 0,25 1,94 2,13 La loi sur la qualité de Fair fixe les objectifs nationaux suivants de contamination maximale par les oxydants et le dioxyde d’azote: Polluant Oxydants Dioxyde d’azote Durée de Teneur Teneur pondé- maximale maximale ration préférable admissible 24 h 30^xg/m3 (0,015 ppm) SO^ug/m3 (0,025 ppm) 1 h lOO^ug/m3 (0,05 ppm) 160^4g/m3 (0,080 ppm) 1 an pas déterminée 30yUg/m3 (0,015 ppm) 1 an 60/ig/m3 (0,03 ppm) 100^g/m3 (0,05 ppm) 24 h pas déterminée 200|4g/m3 (0,10 ppm) 1 h pas déterminée 400yUg/m3 (0,20 ppm) Source: L.Shenfeld, Report on Oxidants and Their Precursors in Canada, rédigé pour l’OCDE, Atelier sur la pollution de l’atmosphère par les oxydants photochimiques et leurs composants, Hollande, septembre 1975, p.12.Le Tableau 5 montre l’organigramme officiel de la réglementation de la pollution par les oxydes d’azote.La réglementation canadienne des gaz d’automobile s’insère dans le cadre de la Loi sur la qualité de l’air, qui est appliquée par Environnement Canada, mais ce sont le ministère fédéral des Transports et plusieurs ministères et organismes provinciaux s’occupant de l’environnement qui sont chargés de surveiller l’ambiance et de faire respecter la Loi.Dès le début des années soixante-dix, on a fixé un objectif national de teneur maximale de l’air en dioxyde d’azote, grâce à l’intervention de groupes de travail industriels et de comités fédéraux-provinciaux.Les syndicats n’ont pratiquement pas participé aux travaux, et les associations de consommateurs ne sont intervenues que de façon limitée30.Récemment, le gouvernement canadien a fait adopter une législation réglementant les gaz d’échappement des automobiles.La norme fédérale de concentration maximale admissible, pondérée sur une heure, est de 0,2 millionième; pondérée sur 24 heures, elle est de 0,1 millionième, et sur un an, de 0,05 millionième (voir le Tableau 6).Cette norme a été établie grâce aux études sur la contamination en N02 dans des villes nord-américaines, et à l’étude de 1970 sur les écoliers de Chattanooga.En août 1976, on proposa de nouvelles concentrations admissibles, en exigeant qu’on dépollue sans retard, afin d’éviter une détérioration supplémentaire de la qualité de l’air, appauvrissant le style de vie, 16 ou risquant de nuire à l’hygiène publique.La Direction générale de la lutte contre la pollution atmosphérique de Pêches et Environnement Canada coordonne la collecte des données concernant les contaminants de l’air sur le plan national, mais la surveillance et les mesures sont effectuées par le Bureau des véhicules automobiles de Transports Canada et par les organismes provinciaux chargés de l’environnement.Ce n’est qu’en 1973 qu’on commença à publier des données sur la contamination aux NO x , car on avait accordé la priorité à d’autres contaminants comme l’oxyde de carbone et les hydrocarbures.Graduellement, les organismes provinciaux ont mis sur pied des programmes de mesure de la contamination en NO x 31 ijiiit {îstau la so Envergure de l’effort de mesure de la contamination aux NO x au Canada La section ci-dessous est largement basée sur le rapport Technical Aspects of Oxydes of Nitrogen, rédigé par D.Mackay, M.Medir et A.Lawson.Depuis 1970, on a mis sur pied un programme complet de surveillance et de mesure de la pollution atmosphérique sur le territoire canadien, «afin de mesurer et évaluer en permanence la qualité de l’air ambiant dans les régions habitées du Canada.De plus, ce programme satisfait d’autres besoins.Par exemple, il sera possible de déterminer l’évolution chronologique des niveaux de pollution en fonction des modifications de l’activité industrielle, de la densité démographique et de la réduction de la pollution atmosphérique.».La plupart des données sont recueillies et publiées par les ministères provinciaux de l’Environnement et Pêches et Environnement Canada.La Direction générale de la lutte contre la pollution atmosphérique joue un rôle de coordination, en publiant des extraits mensuels sur la «Surveillance nationale de la pollution atmosphérique».Bien que ce programme ait débuté en 1970, les données concernant les NO x n’ont été disponiblesqu’en 1973.L’Ontario a été la première province dont les services ont mesuré la contamination en NO x , et publié les données depuis 1971.Les contaminations en NO, ont été mesurées en Alberta et au Québec depuis '973, et en Nouvelle-Écosse et au Manitoba depuis 1974.Depuis 1975, le programme permet d’évaluer la qualité de l’air dans 44 villes de tout le Canada, dont certaines disposent de plusieurs stations de prélèvement (voir la Figure 6).«En décembre 1975, ce programme disposait de 446 équipements de prélèvement, répartis dans 44 villes des 10 provinces et des 2 territoires.On mesure les teneurs de dioxyde de soufre, de monoxyde de carbone, de dioxyde d’azote, d’ozone, l’indice de souillure, les particules en suspension, le plomb, les poussières sédimentables et la rapidité de conversion du S02 en esters sulfuriques».C’est l’Ontario qui possédait le réseau de mesure des NO x le plus complet, avec 10 stations, suivi par le Québec avec 5, la Colombie-Britannique avec 4, l’Alberta avec 3, la Nouvelle-Écosse avec 2 et le Manitoba avec 1.Au 31 mars 1976, 73 pour cent des villes devant être équipées disposaient du matériel nécessaire; soixante pour cent de l’appareillage d’analyse des NO x fonctionnaient.L’équipement de mesure des NO x destiné à une des stations de Montréal, et aux stations de Kitchener, de St-Catharines, de Régina et de Vancouver n’avait pas encore été installé.On étendra le réseau de mesure pour couvrir toutes les villes de plus de 50 000 habitants.On prépare 25 nouvelles installations de mesure des NO v , dont le matériel coûtera 150 000 $, sur une période de