Exposition atmosphérique des goélands à bec cerclé aux retardateurs de flamme dans les lieux d’enfouissement technique

De tout temps, la prévention des incendies est au coeur des préoccupations sociétaires afin de protéger les personnes et les biens. Conséquemment, l’ajout de composés de synthèse aux propriétés ignifugeantes dans la fabrication d’un grand nombre de produits de consommation courante (p. ex. appareils électriques, ameublement, textiles, etc.) a été généralisé afin de réduire le risque de propagation des flammes. Ces composés semi-volatils peuvent migrer des produits auxquels ils sont ajoutés vers l’environnement tout au long de leur utilisation ainsi que lorsque ceux-ci sont disposés dans les sites de traitement de déchets. Les polybromodiphényl éthers (PBDE) sont des retardateurs de flamme halogénés (RFH) qui ont été massivement utilisés, mais en raison de leur potentiel toxique et leur persistance, des restrictions légales ont été mises en place afin d’éliminer leur production et utilisation. Ces actions réglementaires ont entraîné l’utilisation de retardateurs de flamme halogénés alternatifs et des retardateurs de flamme organophosphorés (RFOP). Lorsque les produits de consommation courante atteignent leur fin de vie utile, ces derniers sont principalement éliminés dans les lieux d’enfouissement techniques (LET). Ainsi, en raison de l’accumulation de déchets, les LET constituent des réservoirs importants de RFH et RFOP, et donc de potentielles sources locales d’émissions de ces derniers dans l’environnement. Toutefois, les LET constituent également un habitat d’alimentation privilégié pour les oiseaux en milieux urbains, tels que les goélands (Laridae), en raison de la présence de grandes quantités de déchets alimentaires. Le goéland à bec cerclé (L. delawarensis) est l’une des espèces de goélands adaptées aux milieux urbains abondantes en Amérique du Nord. Cette espèce présente d’importantes variations interindividuelles dans les concentrations tissulaires et l’exposition atmosphérique aux RFH associées à leur utilisation de l’habitat. De précédents travaux ont montré que la fréquentation des LET par ces oiseaux était associée à une plus grande exposition atmosphérique, ainsi qu’à une plus grande accumulation de PBDE dans leur foie. Toutefois, il existe d’importantes lacunes dans les connaissances sur les sources et devenir de ces contaminants atmosphériques au sein des LET, et comment cela influe sur l’exposition des goélands s’y nourrissant. L’objectif principal de cette thèse était de caractériser l’exposition atmosphérique des goélands à bec cerclé adaptés aux milieux urbains aux retardateurs de flamme établis et alternatifs au sein même des LET, ainsi que l’identification des voies d’exposition de ces composés chez le goéland à bec cerclé. Le premier objectif spécifique de ce projet était d’examiner la distribution spatiale et temporelle des RFH et RFOP dans l’air d’un grand LET de la région de Montréal, ainsi que d’évaluer les liens avec l’exposition atmosphérique des goélands à bec cerclé. Le deuxième objectif spécifique était de déterminer l’incidence des procédés de gestion des déchets propres à chaque LET (y compris les matériaux de recouvrement journalier des matières résiduelles) sur l’exposition atmosphérique des goélands aux RFH. Enfin, le dernier objectif spécifique était de modéliser la contribution des différentes voies d’exposition (p. ex. inhalation, entretien du plumage et alimentation) sur l’accumulation des RFH dans le foie et plusieurs autres matrices biologiques comme les poumons. Dans le premier chapitre, il a été observé à l’aide des échantillonneurs passifs et actifs d’air que les concentrations de RFH et RFOP dans l’air étaient distribuées de manière relativement homogène entre les différentes zones de traitement au sein de l’un des principaux LET de la région de Montréal. L’exception pour certains RFOP comme le 2-éthylhexyl diphényl phosphate dont les concentrations atmosphériques étaient plus élevées dans la zone de compostage et le tris(chloro 2-propyl) phosphate qui, au contraire, présentaient des concentrations plus importantes à proximité de la zone d’enfouissement des déchets. Par ailleurs, les concentrations atmosphériques de plusieurs PBDE fortement bromés (c.-à-d. BDE-209, -207 et -206) et du tris(1,3-dichloro-2-propyl) phosphate mesurées dans les échantillonneurs actifs d’air étaient fortement corrélées à la température ambiante, ce qui suggère que les processus d’échanges surface/air dépendant de la température, tels que la volatilisation, exercent une influence sur les émissions atmosphériques de ces composés. Nous avons également confirmé à l’aide du suivi télémétrique de goélands que les LET représentaient une source d’exposition atmosphérique majeure de PBDE pour les goélands, avec des concentrations significativement plus élevées de BDE-47 dans les échantillonneurs passifs d’air des individus ayant fréquenté un LET. Nous avons pu montrer dans le deuxième chapitre que les niveaux des RFH dans les échantillonneurs passifs d’air augmentaient avec la probabilité de présence des individus dans deux LET de la région de Montréal qui reçoivent de grandes quantités de déchets et utilisent des résidus issus du déchiquetage d’automobiles (appelés « fluff ») comme matériel de recouvrement journalier. Ainsi ces résultats suggèrent qu’en plus de la quantité totale de déchets enfouis annuellement, l’utilisation de résidus de déchiquetage automobiles comme matériel de recouvrement pourrait être une source importante d’émission de contaminants dans l’environnement et donc d’exposition pour la faune fréquentant ces sites. Finalement, dans le troisième chapitre, nous avons pu montrer à l’aide d’un modèle d’équation structurelle que les concentrations dans les poumons de BDE-28 augmentaient avec les niveaux atmosphériques mesurés par les échantillonneurs passifs d’air portés par les goélands. De plus, les concentrations de PBDE dans le foie étaient associées avec les concentrations mesurées dans les poumons (c.-à-d. BDE-209), la surface externe des plumes (c.-à-d. BDE-28 et -47), ainsi que le contenu de l’estomac (c.-à-d. BDE-47). Ces derniers résultats suggèrent donc qu’en plus de l’exposition alimentaire, les voies d’exposition atmosphérique par inhalation et co-ingestion pendant l’entretien des plumes peuvent contribuer à l’accumulation de PBDE dans le foie de ces goélands fréquentant les LET dans leur quête alimentaire. Cette thèse apporte plusieurs nouvelles informations importantes dans la caractérisation de l’exposition atmosphérique des goélands à bec cerclé aux retardateurs de flamme au sein des LET. Les résultats obtenus ont démontré que les LET étaient d’une part une source d’émissions de RFH et RFOP dans l’air, ainsi que d’autre part une source d’exposition atmosphérique pour les goélands à bec cerclé s’y nourrissant. Par ailleurs, nos données suggèrent que l’exposition atmosphérique des goélands à bec cerclé est influencée par les caractéristiques des LET qu’ils fréquentent, tel que l’utilisation de résidus de déchiquetage automobile comme matériau de recouvrement journalier. Enfin, une importante contribution de cette thèse est la mise en lumière du rôle non-négligeable des voies d’exposition atmosphérique, en plus de la voie alimentaire bien connue, dans l’accumulation des PBDE dans le foie de ces oiseaux urbains. Aux vues de l’ensemble des résultats, il est crucial d’adapter les méthodes de gestion de nos déchets afin de limiter leur impact sur les émissions dans l’environnement de nombreux polluants organiques persistants comme les retardateurs de flamme. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Retardateur de flamme, lieux d’enfouissement technique, exposition atmosphérique, goéland à bec cerclé, voie d’exposition

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