Résumés des thèses 2003
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L'évaluation des risques d'arsenique : l'importance de biodisponibilité
par : Christopher Ollson
Directeurs : Dr. K.J. Reimer et Dr. I. Koch
Résumé
L'Arsenic est un contaminant d'importance dans certains des plus grands sites contaminés en Amérique du Nord. Ce sujet a attiré beaucoup d'attention étant donné les résultats documentés de l'augmentation des maladies cancéreuses et non cancéreuses chez les humains qui sont exposés à l'arsenic provenant de l'eau potable, à des concentrations de plus de 100 ppb. Cependant, il n'y a pas encore eu d'incident rapporté dans la littérature scientifique ou médicale concernant la contamination de la population exposé à des concentrations élevées d'arsenic dans les sols.
Le but de ce travail est d'assembler une variété d'approches analytiques et statistiques pour entreprendre l'évaluation des risques de l'arsenic d'une nouvelle façon. Ceci pourrait donner une explication en ce qui concerne l'absence des risques pour l'écologie et les humains provenant des sols contaminés par l'arsenic. Yellowknife, TNO a été sélectionné comme site pour l'étude de ce travail car on y retrouve des concentrations élevées d'arsenic dans des zones d'importance pour les résidents et les organismes de régulation. L'arsenic est le seul contaminant d'importance à Yellowknife, donc ceci élimine toute confusion possible qu'on pourrait retrouver avec plusieurs contaminants.
L'analyse en composantes principales, une technique statistique à plusieurs variantes, a été un outil utile dans la séparation des sols qui ont un impact naturel et une influence anthropique dans la concentration de l'arsenic. La concentration naturelle de base de l'arsenic à Yellowknife peut varier de 3 à 150 ppm et dans certain cas, peut être aussi élevé que 300 ppm. Les sols dans la région de Yellowknife ont été séparés en quatre types de sols, selon l'emplacement de l'échantillon (probabilité de l'exposition), la teneur en carbone organique et le fractionnement du type de lien de l'arsenic; roche, résidus, sols organiques provenant des mines et des quartiers résidentiels. Le fractionnement chimique de l'arsenic dans les sols par l'extraction séquentielle sélective (ESS) démontre que l'arsenic est lié différemment dans la roche, les résidus et les sols organiques, ce qui suggère donc que chaque type de sol à un potentiel différent de mobilité et toxicité d'arsenic. L'Arséniate (As(V)) est le type d'arsenic dominant décelé dans tous les sols prélevés.
Plus de 100 échantillons de sols provenant de Yellowknife ont été soumis à des extractions à liquide gastrique simulées (ELG) pour mesurer la fraction bioaccessible de l'arsenics des sols. Bien que les échantillons des résidus ou des roches aient une plus grande concentration totale d'arsenic, les sols organiques avec une concentration d'arsenic total moins élevé avaient une bioaccessibilité d'arsenic plus élevé et avaient comme résultat des concentrations total d'arsenic similaire dans les extractions du ELG. Ceci suggère que le montant d'arsenic qui était bioaccessible dans le tractus gastro-intestinal des humains ou des mammifères est similaire dans tous les quatre types de sols examinés. Il a été démontré que l'arséniate, une forme d'arsenic relativement toxique, était dominant (>90%) de tous les échantillons du GFE.
L'influence de la bioaccessibilité de l'arsenic dans l'évaluation des risques sur la santé des humains et de l'écologie a été présentée. Dans les deux cas, l'inclusion de la bioaccessibilité de l'arsenic des sols, spécifique au site, a servi pour diminuer le risque estimé possible, dans certains cas sous les niveaux de la dose qui serait considéré comme un risque possible pour les récepteurs. L'évaluation des risques probabiliste a été entreprise et a confirmé les résultats de l'approche déterministe. Elle a aussi permis de calculer la distribution des risques possibles. L'approche choisie dans ces évaluations des risques pourrait être utilisée pour expliquer pourquoi l'écosystème de Yellowknife semble être en bonne santé et pourquoi les résidant ne souffre pas de maladie provenant de l'exposition à l'arsenic.
Bien que Yellowknife ait été utilisé comme étude de cas, l'incorporation de la bioaccessibilité du métal et du métalloïde dans l'évaluation des risques pour la santé de l'homme servira d'un meilleur indice pour prédire le risque actuel dans d'autres sites contaminés.
