ÉVALUATION DU POTENTIEL DE RISQUES TOXICOLOGIQUES ET

ÉVALUATION DU POTENTIEL DE RISQUES TOXICOLOGIQUES ET
ÉCOTOXICOLOGIQUES DE TENEURS NATURELLES EN MÉTAUX
DANS LES APPALACHES ET LES BASSES-TERRES AU QUÉBEC
Par
Maryse Robidas
Essai présenté au Centre Universitaire de Formation en Environnement en vue de
l’obtention du grade de maître en environnement (M.Env.)
Raymond Van Coillie, directeur d’essai
CENTRE UNIVERSITAIRE DE FORMATION EN ENVIRONNEMENT
UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE
Saint-Jérôme, Québec, Canada, 12 septembre 2011

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SOMMAIRE
Mots clés : risques toxicologiques, risques écotoxicologiques, métaux, eaux souterraines,
sols, cancérogénicité, Appalaches, Basses-Terres
Plusieurs cas d’intoxications par la consommation d’eau potable et des cas de
contamination des sols sont survenus au Québec. À cette fin, des normes et des critères
sont en vigueur pour assurer la protection de la population et de l’environnement. Le
présent essai s’inscrit dans ce cadre protectionniste et vise à vérifier le potentiel de
risques toxicologiques et écotoxicologiques de teneurs naturelles en métaux dans les
Appalaches et les Basses-Terres.
L’essai est abordé avec des objectifs spécifiques; ceux-ci comprennent l’exposition aux
métaux de populations et de travailleurs extérieurs et les risques associés ainsi que
l’exposition de campagnols des champs et de chevreuils à ces métaux et les risques
environnementaux estimés.
L’essai fournit une brève description des zones contaminées et des métaux concernés.
Ces derniers migrent dans les sols et les eaux souterraines jusqu’aux organismes vivants.
Le cheminement des métaux dans le corps humain et leur toxicité sont décrits
succinctement afin d’aider le lecteur à mieux comprendre la problématique liée à leur
présence dans l’eau souterraine et les sols et leurs effets sur la santé humaine. Douze
métaux sont considérés bien que les données recueillies par le ministère des Ressources
naturelles et de la Faune concernent 21 métaux avec plus de 500 000 analyses réalisées
de ceux-ci présents naturellement dans les eaux souterraines et les sols.
Ensuite, un bref rappel de la législation pour les sols et les eaux souterraines permet de
constater des dépassements des concentrations observées relativement aux normes en
vigueur pour l’eau potable, aux critères de qualité pour les eaux souterraines et aux
critères de qualité pour les sols au Québec.

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L’estimation de l’exposition est déterminée pour différentes voies principales par
lesquelles les populations et les travailleurs extérieurs sont affectés; les risques
toxicologiques non cancérogènes et cancérogènes sont ensuite calculés. Pour les bio-
indicateurs choisis, les principales voies d’exposition sont considérées et les risques
écotoxicologiques sont déterminés.
Quatre métaux sont préoccupants pour la santé humaine (arsenic, manganèse, nickel et
plomb) et trois pour l’environnement (arsenic, baryum et sélénium); leurs risques sont
présents dans les zones étudiées.
À la suite de ceci, des suggestions sont émises pour élargir le cadre de cet essai en
précisant davantage les risques toxicologiques et écotoxicologiques reliés aux teneurs
naturelles de ces métaux présentes dans les sols et les eaux souterraines au Québec.

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REMERCIEMENTS
Cet essai n’aurait pu être réalisé sans l’aide précieuse et les encouragements de monsieur
Raymond Van Coillie, spécialiste en écotoxicologie et en toxicologie environnementale. Sa
grande expérience et son dévouement, tout au long de la réalisation et de la rédaction de
cet ouvrage, m’ont permis de mener à bien ce projet.
Un merci particulier à madame Germaine Van Coillie qui a révisé avec beaucoup de
patience les textes et a ainsi grandement contribué à l’amélioration du document.
Un merci spécial à tous deux pour l’accueil chaleureux, la confiance et la disponibilité
qu’ils m’ont accordés au cours de cette dernière année.
J’en profite aussi pour remercier madame Renée Gauthier et monsieur Robert Brisebois,
du ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs et monsieur
Charles Roy du ministère des Ressources naturelles et de la Faune pour leur intérêt au
projet.
Finalement, j’aimerais prendre le temps de remercier, tout particulièrement, François et
Jolan, ma famille et mes amis qui m’ont appuyée dans cette démarche par leurs nombreux
encouragements qu’ils m’ont fournis tout au long de mes années d’études.

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TABLE DES MATIÈRES
INTRODUCTION ............................................................................................................... 1
1. PROBLÉMATIQUE .................................................................................................... 4
1.1 Localisation des données................................................................................... 4
1.1.1 Provinces géologiques............................................................................ 4
1.1.2 Appalaches ............................................................................................. 5
1.1.3 Basses-Terres ........................................................................................ 6
1.1.4 Limitation à deux provinces géologiques ................................................ 7
1.2 Métaux concernés.............................................................................................. 7
1.2.1 Arsenic ................................................................................................... 7
1.2.2 Baryum ................................................................................................... 9
1.2.3 Cadmium .............................................................................................. 11
1.2.4 Chrome ................................................................................................ 13
1.2.5 Cuivre ................................................................................................... 15
1.2.6 Manganèse ........................................................................................... 17
1.2.7 Mercure ................................................................................................ 20
1.2.8 Molybdène ............................................................................................ 22
1.2.9 Nickel ................................................................................................... 23
1.2.10 Plomb ................................................................................................... 25
1.2.11 Sélénium .............................................................................................. 27
1.2.12 Zinc ...................................................................................................... 29
2. ASPECTS LÉGISLATIFS ......................................................................................... 32
2.1 Critères de qualité pour les eaux souterraines ................................................. 32
2.2 Critères de qualité pour les sols ....................................................................... 33
2.3 Normes de qualité pour l’eau potable ............................................................... 33
2.4 Questionnement pour certaines valeurs ........................................................... 34
3. DANGERS
3.1 Évaluation chimique ......................................................................................... 36
3.1.1 Concentrations aux 99e percentiles de métaux dans
les eaux souterraines ........................................................................... 39