Les décharges et les contaminants émergents du ... - … · Des innovations pour des solutions durables à des défis locaux complexes dans le monde entier Les décharges et les

Des innovations pour des solutions durables à des défis locaux complexes dans le monde entier

Les décharges et les contaminants émergents du Nord canadien Monica Danon-Schaffer, Ph. D., ing.

CH2M HILL

Atelier régional sur les Sites contaminés fédéraux 2015 de l'IBIC

Edmonton, Alberta

Juin 2015

2 Des innovations pour des solutions durables à des défis locaux complexes dans le monde entier



1.  Contaminants émergents à surveiller 2.  Pourquoi nous y intéressons-nous? 3.  Défis du Nord canadien 4.  Sources de contaminants émergents 5.  Gestion de fin de vie 6.  Décharges

7.  Politiques 8.  Quelle est la prochaine étape?

Sujets de discussion


• Tout mélange chimique ou produit dangereux pouvant potentiellement causer des effets négatifs sur la santé humaine, la sécurité publique ou l'environnement

• Tout produit chimique synthétique ou naturel qui n'est en général pas mesuré dans l'environnement, mais qui a récemment été détecté dans l'environnement

• Accès à l'information sur la toxicité limité • Préoccupation sur le temps d'exposition • Composés désignés comme candidats au status de polluant organique persistant (POP)

Que sont les contaminants émergents?


Que faire s'il y a des contaminants émergents dans...

6 Source : Alex Stone, WA Department of Ecology

•  Tissus d'ameublement •  Matelas •  Produits électroniques •  Produits blancs •  Pièces automobiles •  Résidus de déchiquetage d'automobiles


Pourquoi nous y intéressons-nous?

• Persistant, Bioaccumulatif, Transport à grande distance (PBT)

• Ces substances se retrouvent dans la chaîne alimentaire et dans la population humaine

• Produits chimiques perturbateurs endocriniens (PPE)

• Leur concentration dans l'environnement augmente depuis les années 70

• Fuites des produits, qui finissent dans les égouts • Persistent pendant des dizaines d'années; implications sur l'élimination en fin de vie


Défis du Nord canadien

• Si un contaminant est détecté dans l'Arctique, partez automatiquement du principe qu'il est persistant, sujet à transport à grande distance et probablement bioaccumulatif

• Évolution des pollutions environnementales

–  De nombreuses pollutions baissent dans l'Arctique depuis 20 ans

–  D'autres ont été influencées sans évolution visible

• Normes de définition des polluants organiques persistants (POP)

• Ampleur et degré de contamination mal compris

• Rejet des contaminants

• Les contaminants restes captifs dans: le perlégisol, la glace de mer, les glaciers


Défis du Nord canadien

• Problèmes dans les décharges partout au Canada • Nord canadien (c.-à-d. au nord du 60e parallèle nord) • La plupart des décharges sont non étanches; certaines adjacentes à des plans d'eau; déchargements non autorisés et/ou accès non contrôlé

• Les flux de déchets des décharges du Nord sont différents de ceux du Sud

• Les contaminants de nature identifiée et la présence de contaminants émergents sont des problèmes des décharges dans tout le Nord canadien


Contaminants émergents dans l'Arctique canadien

• Historique des POP ! POP « hérités » – 23 (utilisation historique) ! Bioaccumulation, persistants, toxiques, transport à grande

distance

• Produits chimiques émergents ! De nombreux produits chimiques dangereux sont toujours

utilisés dans le commerce ! Pas encore règlementés à l'échelle nationale ou

internationale: agents ignifuges bromés, pesticides utilisés aujourd'hui, métaux lourds (mercure, brûlage de charbon, accidents)

! Substances radioactives (Chernobyl 1986, Fukushima 2011): déclassement incomplet, stockage des déchets incomplet


Qu'arriverait-il si ces contaminants émergents...

• Provenaient de biens de consommation et finissaient dans une décharge?

• Étaient en dégradation et trouvés dans un lixiviat, ce qui indiquerait leur persistance dans différents milieux environnementaux?

• Étaient plus courants dans les décharge du Sud que du Nord?

• BPA, PBDE, HBCD, PFC, PCN, SCCP, PCP/PCA, PCB, NP


Nouveaux produits chimiques inquiétants

• Produits chimiques actuellement évalués dans l'Arctique*: ! Acides perfluorocarboxyliques (PFCA)

! Perfluoroalcoylsulfonates (PFSA)

! Alcools fluorotélomériques (FTOH)

! Perfluorosulfonate alcool (PFTOH)

! Siloxanes

! Ignifuges au phosphate organique

*Programme anticontaminants dans le Nord


Produits chimiques émergents inquiétants et actuels •  Évaluation de la Convention de Stockholm (octobre

2014): !  Dicofol: pesticide organochloré de la famille du DDT !  Déca-BDE: discussion sur sa bioaccumulation/

bioamplification et sa débromination vers son congénère moins bromé

!  Paraffines chlorées à chaîne courte (SCCP): utilisé come plastifiant, produit ignifuge, additifs pour le travail des métaux, dans les produits d'étanchéité, les peintures et revêtements

Dicofol Déca-BDE SCCP


Contaminants émergents à surveiller

• Dicofol • Paraffines chlorées à chaîne courte (SCCP) • Pentachlorophénols (PCP)* • Pentachloroanisole (PCA)* • Hexachlorobuta-1,3-diène (HCBD)** • Dérivés chlorés du naphtalène • Hexabromocyclododécane (HBCDD) • Perfluorooctanesulfonate (PFOs)* • Déca-BDE

Phase du profil de risque

Élimination selon la Convention de Stockholm (mai 2015)

Évaluation de gestion du risque

*Utilisation restreinte; **Production non intentionnelle


• Siloxane: produits intermédiaire de la production de polymère • SCCP: lubrifiants, revêtements de surface, finis caoutchouc/

cuir; extrêmement toxique pour les invertébrés aquatiques et les algues, toxique pour le foie, les reins et la thyroïde; persiste, bioacccumulation.

• Utilisation du SCCP en Chine: la quantité pourrait dépasser tout le PCB utilisé à ce jour dans le monde entier (600 000 tonnes en 2007, soit 30 fois plus qu'en 1990).

• PCN: isolant de câbles, conservateur pour bois, additif d'huile de moteur, liquide pour condensateurs, intermédiaire de teinture, ignifuge.

• PCP/PCA (pentachloroanisole): Le PCP est un produit de disassociation du HCB (hexachlorobenzène) et de l'HCHD (hexachlorohexane). Le PCP est transformé en PCA, puis redevient PCP. Les deux produits doivent être pris en compte ensemble.

Contaminants émergents – Usages courants


Quelques sources de contaminants émergents

Agriculture: Exploitation intensive d'engraissement du bétail

Consommateurs: Produits pharmaceutiques, nanomatériaux dans les produits de soins personnels (p. ex., écran solaire), détergents (p. ex. éclaircisseurs pour fluorescent)

Sources industrielles: Produits pharmaceutiques nanomatériaux


Contaminants émergents spécifiques


Chimie organique 101


Ignifuges bromés

Br

Br Br

Br

BrBr

HH

HH

HH

HH

HH

H H

H

HH

H

HH

Br

Br

Br

Br

OHOH

CH3

CH3

Éther diphénylique polybromé(PBDE)

O

Br X Br Y

Tétrabisphénol A (TBBPA)

Hexabromocyclododécane (HBCDD)


Ignifuges bromés (BFR)

–  Éther diphénylique polybromé(PBDE) • Équipement électrique et électronique (EEE), tapis, mousse

polyuréthane des sofas, intérieurs de véhicules

• Additif ignifuge • Persistant, bioaccumulatif, transport à grande distance

• Ajoutés aux produits pour ralentir l'allumage

–  Hexabromocyclododécane (HBCDD) •  Isolant thermique dans les bâtiments (polystyrène)

• Enductions d'envers en garniture d'ameublement (mousse de polystyrène extrudée)

• Équipement électrique et électronique (EEE) (Polystyrène choc)

•  Fort potentiel de bioaccumulation, additif ignifuge


•  Taille d'un milliardième de mètre •  Toxicité prouvée pour les micro-organismes, les poissons et les humains •  La législation canadienne répond aux dangers des nanomatériaux par la gestion du

risque indiquée dans la LCPE (1999)

•  Potentiel de toxicité lors de la recombinaison avec d'autres produits ou lors de la dégradation

•  Les produits contiennent des nanoparticules, produits peints par électrodéposition, télévisions à écran plat

•  On en comprend pas bien ce qui se passe à la décharge; les conséquences environnementales sont actuellement à l'étude

•  Comprennent : –  Argent : agent antibactérien

–  Oxyde de silicium (SiO2) : agent de polissage, agglutinant

–  Oxyde de titane (TiO2) : piles solaires

–  Oxyde de zinc (ZnO) : Absorbeur UV dans les écrans solaires

•  Rejet potentiel de nanomatériaux dans les décharges en raison des conditions météo intenses – pH bas, les conditions réductrices fortes renforcent la dégradation

Nanoparticules


Qu'ont tous ces produits en commun?


OU ceux-ci...?????

Bisphénol A (BPA)


Composés perfluoré (PFC)

• Chaîne linéaire de carbone hydrophobique entièrement fluorée attachée à 1 tête hydrophile ou plus

• Station d'épuration des eaux usées: les PFC non ioniques se transforment en PFOS et PFOA; piégeage peu efficace

• Présent dans les boues d'égout, et donc absorption racinaire

• Pas de dégradation connue; c'est l'un des produits chimiques les plus persistants

• Périodes biologiques longues – des années


Composés perfluoré (PFC)

• Perfluorooctanesulfonate (PFO) – utilisé principalement dans les mousses extinctrices

• Acide perfluorooctanoïque (PFOA) – utilisé comme émulsifiant pour produire des polymères fluorés (PTFE ou Teflon)

• Persistent, non dégradable, toxique, bioaccumulation • Usages: traitements de surface, antitâches, revêtements de surface (batteries de cuisine à revêtement antiadhésif, composants électroniques), mousses extinctrices, cires, emballages de nourriture


Gestion de fin de vie (GFV)





• Traitement thermal • Décharges • Traitement des eaux usées –  Charbon actif en grains, osmose inverse

• Recyclage –  Mécanique: tri, démantèlement –  Récupération: bromine et énergie dans l'équipement

électronique • POP en piles et déchets –  Manipulés, transportés et entreposés – sans danger pour

l'environnement


• Gestion de fin de vie du PBDE: –  Séparer les produits contenant des BFR avant le recyclage –  Établir un plan national de contrôle des plans de mise en

œuvre de recyclage des déchets contenant des PBDE et limiter plus de contamination

–  Mettre en œuvre des techniques de tri et de séparatoin des matériaux contenant du PBDE

–  Prévenir l'exportation de produits contenant du PBDE • Gestion de fin de vie du PFOS: –  Pas de dépôt à la décharge si le lixiviat n'est pas

correctement traité –  Analyser l'eau potable des réservoirs et puits très proches

des décharges



Gestion des déchets 101

Gestion des déchets: décharges

–  Gestion des produits en fin de vie

–  PCB dans les transformateurs

–  PBDE et HBCD dans les appareils électroniques, l'isolant de construction et les véhicules

–  Ampoules fluorescentes – contiennent du mercure

–  Les rejets mettent en évidence l'importance d'un suivi continu de ces produits chimiques règlementés

–  ~300 000 produits chimiques sont utilisés de par le monde. Augmentation de 300/an (AMAP, 2015)


Décharge typique •  Déchets solides •  Verre •  Papier •  Déchets

compostables •  Plastiques •  Meubles •  Métaux •  Moquette usée •  Déchets dangereux •  Produits blancs •  Produits

électroniques •  Matériel de

démonstration •  Sable, sol et

cendres •  Matériaux de

construction de route


Site de remblayage ou décharge... vraiment????

• Sites de remblayage: géomembranes, lixiviat et système de collecte du gaz

• Décharge: zones non organisées où on jette les déchets

• Lieu, données socioéconomiques, méthodes de dépôt, âge, procédures d'échantillonage et de tri

• Évolution et changements dans la composition du lixiviat selon le pH, O2 et la température des déchets


Formation du lixiviat dans un site de remblayage/décharge

• Formation du lixiviat • Contaminants typiques • Aucune matière n'est imperméable au lixiviat • Un lixiviat mal contrôlé peut ne se remarquer que plusieurs années plus tard

• L'eau de pluie, les liquides de déchets et la neige passent au travers des épaisseurs de déchets

• Métaux, composés organiques (c.-à-d. matières cancérigènes, EDC, etc.), PBDE et matières organiques dissoutes


Appareils électroniques/opt

iques

Catalystes/piles à combusti

ble

Traitement de l'eau

Appareils médicaux

Produits cosmétiques/text

iles

•  ~1 300 produits de

consommation (2011)

•  Augmentation de 520 %

par rapport à 2006

•  Potentiel pour un grand

nombre d'appplications

futures

(www.nanotechproject.org)

"  Inquiétude grandissante

quand aux effets adverses des ENP sur le biotope

Applications des nanoparticules de synthèse (ENP)

34


Nanomatériaux dans les sites de remblayage

• Si les nanomatériaux se fixent dans les produits liquides/en gel (produits cosmétiques, écrans solaires, produits capillaires) à cause des processus de fabrication, ils sont transférés au flux de lixiviat

• Plus de travail est nécessaire pour déterminer ce qui se produit quand ils rejoignent le flux de lixiviat ou passent au travers de la géomembrane


Site non contrôlé


Site non contrôlé (suite)






Nanomatériaux dans les sites de ramblayage

• Définition: particules à 3 dimensions < 100 nm.

• Nanomatériaux définis: 1 dimension entre 1 et 100 nm

• Propriétés: thermale, catalytique, électronique

• Les nanomatériaux d’ingénierie (NM) sont utilisés dans les produits de santé et de conditionnement physique

• Ce qui en advient est probablement fonction de la matrice du produit et des caractéristiques de surface des NM

• Production annuelle approximative: 350 tonnes/an nanos Ag., 500 tonnes/an nanos carbone et 5 000 tonnes/ nanos TiO2

• Le devenir et le comportement dans les sites de remblayage ne sont pas compris. Il faut évaluer les rejets potentiels de particules.


Politiques


Le principe de précaution



• Introduit en Allemagne dans les années 70 • Responsabilité de protéger le public d'un danger si un risque crédible existe

• La charge de la preuve incombe aux créateurs de la police • Étape 1

–  Expérience acquise des pesticides (pensez Le Printemps silencieux, 1962) (cancer)

–  A influencé les règlementations actuelles sur les pesticides

–  Facteurs de risques utilisés dans une évaluation du risque

• Étape 2 –  Mouvement environnemental moderne (pensez Our Stolen Future,

1996) (produits chimiques perturbateurs endocriniens)


• Pour les produits chimiques dangereux, la charge de la preuve n'a pas besoin d'être appliquée pour que des mesures soient prises

• Appliquer une approche proactive en gestion de fin de vie

• Potentiel de toxicité pendant la dégradation ou la débromination vers d'autres produits

• Mesures rapides pour évaluer complètement les produits chimiques avant leur vente pour utilisation





Élimination des produits chimique et gestion

• Convention de Stockholm • Convention de Bâle • Strategic Approach to International Chemicals Management (SAICM)

• PNUE: Convention de Mimata sur le mercure (2013)

• Convention sur la pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance (en anglais CLRTAP) – Economic Commission for Europe


Convention Stockholm sur le pollutant organiques persistants (POP)

• Critères des POP: Persistant, Bioaccumulatif, Transport à grande distance (PBT)

• Les douzes originaux (Dirty Dozen) + le mercure (1998)

• Le principe de précaution s'applique • Produits candidats au POP dans les produits de consommation courante: PBDE, PFC

• Produits candidats au POP dans les produits chimiques industriels*: SCCP, PCN, HBB

*SCCP : Paraffines chlorées à chaîne courte, PCN : Naphtalènes polychlorés, HBB : Hexabromobiphényle.


Convention de Bâle sur les mouvements transfrontières de déchets dangereux et de leur élimination

• Protège l'environnement et la santé humaine contre les effets adverses liés au transport et à l'élimination des déchets dangereux

• Régule le transport international des déchets dangereux

• Aborde l'entreposage, l'élimination et l'exportation des déchets dangereux de manière respectueuse de l'environnement

• Permet l'exportation des déchets contenant du PBDE


Quelle est la prochaine étape???


Ce que nous savons... (ou pas)... •  Centrale nucléaire Daichii de Fukushima –  À des milliers de kilomètres de l'Arctique, mais peut toujours

représenter un risque –  Grâce aux données de contrôle environnemental (de

l'AMAP), les isotopes radioactifs de Fukushima ont été identifiés

•  Longue période entre l'émergence de produits chimiques inquiétants et l'adoption d'une règlementation pour leur production et leur rejet dans l'atmosphère

• Avons-nous des problèmes de contaminants émergents au Yukon, dans les T.-N.-O., à Nunavut?

• Y a-t-il des puits de contrôle correctement installés pour capturer les DNAPL?

• Avons-nous assez de données pour ajouter ces contaminants émergents à la liste de la Convention de Stockholm?


Quelle est la prochaine étape? • Il faut contrôler les nouveaux produits chimiques inquiétants

• Les modes d'exposition aux PFC ne sont pas bien connus

• Dans certains cas, le destin n'est pas confirmé • Il faut faire des recherches sur la toxicité potentielle des intermédiaires du PFC

• Les propriétés chimiques d'autres PFC sont insuffisantes

• Recherche sur la dégradation des polymères fluorés • Le devenir des NM dans les sites de remblayage est mal compris


Quelle est la prochaine étape? (suite)

•  L'élimination écologique et les opérations de recyclage des PBDE ne sont pas bien définis

•  Peu de tests effectués sur de nombreux produits chimiques rejetés dans l'environnement chaque année

•  L'AMAP peut aider à recueillir les données pour évaluer l'efficacité des nouveaux contaminants et fournir de l'information justifiant l'ajout de tel ou tel contaminant à la Convention de Stockholm

•  Des études de suivi doivent être en place et des tendances établies sur 10-15 ans pour que des données statistiquement significatives puissent être correctement évaluées

•  Il faut se concentrer sur les défis associés aux méthodes de test, à la gestion du risque, aux technologies alternatives et à une élimination correcte en fin de vie


Merci

Documents

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