L’équité environnementale: clef du développement durableEDS – Québec, 17 Avril 2009

UNIVERSITÉLAVAL

La gestion de déchets et les risques environnementaux

Par Rosa Galvez-Cloutier, Ph.D. Ing.

L’état de notre environnementDes causes multiples demandent une compréhension globale et une réflexion critique de la situation

Culture,Religion

Consommation:énergie, aliments,prod. manufacturés

Problèmes environnementaux•Surpopulation

•Surconsommation/manque de ressources •Pollution air, sol, eau

•Changements climatiques•Extinction des espèces , etc.

Problèmes environnementaux•Surpopulation

•Surconsommation/manque de ressources •Pollution air, sol, eau

•Changements climatiques•Extinction des espèces , etc.

Politique publique

Psychologie ÉthiqueÉvolutionbiologique

Économie

Technologie

Population

La pollution par les déchets

1.48 tn/hab.an

Aluminium1 MT récupérés

1.7 MT jetées

Acier1.9 MT récupérées

10.4 MT jetées

Papier20.9 MT récupérées

53.4 MT jetées

MATIÈRES (en ballots) 2004 2005 2006

PÉbd (mélangés) 23 4 1PÉhd (couleurs mélangés #2) 225 200 321PÉhd (naturel #2) 382 356 446PÉT (mélangés, consigne #1) - 211 254PÉT (collecte sélective #1) 325 106 161Papier mélangé 35 50 61Papier bureau (office mix) 105 165 167

Papier journal (# 6) - - 49

Papier journal (#8) 79 104 101Papier blanc (white ledger) 235 199 209

Carton non ondulé (plat) - 72 53

Carton ondulé (OCC) 64 101 87Carton de lait et de jus 57 45 60Métaux ferreux 37 40 74

Aluminium (consigne & coll. sélective 2000 et 2001) 1723 - -

Aluminium (consigne) - 1542 1301

Aluminium mélangé (collecte sélective) - 944 717

Mélangé 2 -2 1Vert 10 15 15Incolore 40 33 33

Prix des matières recyclables

Législation existante au Québec

Règlements-Règlement sur les déchets dangereux, 1997-Règlements sur les déchets solides, 1978-Règlement sur l'évaluation/l'examen des impacts environnement, 1987-Règlement sur les eaux souterraines, 1982-Règlement sur l’eau potable, 1995-Règlement sur la qualité de l’atmosphère, -Règlement sur les substances appauvrissant la couche d’ozone, 1995

Politiques-Politique de gestion de substances dangereuses, 1990.-Politique de gestion intégrée des déchets solides, MEQ 1989.-Politique de Réhabilitation des terrains contaminés, 1988

Lois-Loi sur la qualité de l'environnement, 1972.-Loi sur la Société québécoise de récupération et de recyclage, 1990.

Sites contaminés en zones urbaines

Le Canada possède 1 221 sites fédéraux contaminés, Au Québec, le GERLED (sites à déchets dangereux) et le GERSOL (déversements industriels et accidentels) répertorient 5 520 sites orphelins. Vingt ports commerciaux le long de la voie maritime du St-Laurent draguent plus de 200 000 tonnes/an de sédiments contenant d’hydrocarbures, métaux, et autres contaminants.

ba

c d

a) Construction de locomotives, b)&c) avant et pendantla restauration et d) plan de développement (MEFQ, 2000)

Example: Site des ateliers Angus à MTL

Source Voie Exposition Toxicité

Les risques présents

Sécurité

Santé

Écosystème

Source

Variables À vérifier•Contaminants Existence d’une source• Concentration/Tox. La source peut être contrôlée• Temps La source peut être enlevée• Localisation La source peut être traitée

Voie

Variables À vérifier• Média la voie existe• Vitesse de migration la voie peut être interrompue• Ajout/pertes la voie peut être éliminée

Récepteur

Perception du risque vs. Analyse du risque

Variables À vérifier• Types Pas d’impact dû à la migration• Sensitivité Récepteur peut être déplacé• Temps On peut contrôler l’exposition• Concentration Le récepteur peut être protégé• Nombre

Identificationdes subs. danger.

Evaluationdose-réponse

RISQUETOX.

Evaluation del’exposition

Gestion du risque

Évaluation du risque

Options decontrôle/réd.

Décision

‘Sans risque’Ou ‘Risques Acceptable’

SocialÉconomique

Politique

Estimation duRisque tox.

Approche par Analyse de Risque dans la gestion des sites contaminés

Les politiques environnementales: renverser les vieilles habitudes

Stockage

Traitement

Récupération d’énergie

Recyclage

Réduction à la source

Réduction à la source

Recyclage

Récupération d’énergie

Traitement

Stockagesécuritaire

Évolution de la politique en gestion de matières résiduelles

Passé Présent

Réduction à la sourceRecyclage

Récupération d’énergie

Future

AMONT

Recyclage

Réduit le réchauffement

Réduit lapluie acide

Réduit lapollution urbaine

Économie d’énergie

Réduit la pollutionde l’air/eau/sol

Réduit l’élimination des déchets après cons.

Réduit les demandes énergétiques

Réduit les effluents/déchets industriels

Réduit les demandes en ressources naturelles

Protège les espèces Réduit la destruction des habitats

AVAL

Les multiples bénéfices du recyclage

Probabilité de décès due à un cancer au long de la durée d’une vie

SF = Facteur de pente (kg.j/mg) (donné toxicologique propre à chaque contaminant)

Le risque total du aux cancérigènes est l’addition des risques individuels. Selon certains organismes nord américaines ce risque ajouté ne devrait dépasser 1/106 décès.

Risque total = Risque sans projet + Risque ajouté dû au projet

SFxLADDRisquec =

Évaluation de l’exposition (dose potentielle - substances de type cancérigène)

LADD = dose quotidienne moyenne pour la durée de vie (mg/kg pc/j)C = concentration moyenne (mg/kg ou ug/m3)ED = durée de l’exposition (années)IR = taux d’ingestion ou d’inhalation (m3, kg ou L/j)BW = poids corporel (kg)LT = durée de vie (années)AF = Facteur d’absorptionEF = fréquence d’exposition (pour un travailleur ou résident non permanant)

Risque = (Sévérité de la conséquence) x (Probabilité)

Risque dû aux substances cancérigènes

LTxBWAFxEFxEDxIRxCLADD =

Donné ou estimé à partir d’un modèle de prédiction

Politique Québecoise en gestion de sites contaminés

x

xx

zone de la réductionpratique

meilleure technologie applicable

meilleure technologie disponibletolérance zero

0 réel0 mésuré

Coût de la réduction du risque

Risque

Facteurs techniques dans les coûts de la réduction des risques

C(x, t)

Co ou Mo

Source ponctuelle - Modèles mathématiques de prédiction du transport

Mécanismes de transport: AdvectionDispersionDiffusion

Non

-sat

uré

Satu

ré

Frange capillaire

C(x, t)

Dans l’air:-Volatilisation-Diffusion

Dans le sol:-Biodégradation-Hydrolyse-Précipitation-Adsorption-Échange ionique

Dans l’eau:-Solubilité-Advection-Diffusion

Modèles de transport de contaminants eaux/eaux souterraines

Contaminants dans l’eau souterraine (en milieu saturé et avec dégradation):

M = La masse de contaminant/surface [M/L2]D = coefficient de diffusion/dispersion [L2/T]v = vitesse de l’eau souterraine [L/T]k = constante de dégradation (T-1)t = temps (T)

( ) evtx kt

DtDtMtxC −

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡−⋅=

−*

4exp

4,

)( 2

π

video

Terme ajouté en cas de dégradation

19

2. Récepteur/Toxicité – (relations dose-réponse)

-Fonction non-linéaire (logarithmique)-ϕ Facteur de pente (SF) (probabilité de décès)

ϕ

DL50 = la dose unique d’une substance qui, lorsqu’elle est administrée par une voie précise au cours d’une expérimentation animale cause la morte de 50% de la population de l’espèce animale à l’étude.

Substance DL50 (mg/kg) Substance DL50 (mg/kg)

Éthanol 13 000 Dioxine 0,05

Malathion 2 800 Nicotine 50

Lindane 270 Aspirine 1 500

DDT 118 Sel de table 3 800

20

Paramètre Homme Femme Enfant

Poids corporel (kg) 70 60 10

Consommation Nourriture (kg/j) 2 2 1.2

Eau (L/j) 2 2 1

Lait (L/j) 0.3 0.3 0.45

Poisson (kg/an) 6.5

Viande (bœuf + volaille) (g/j) 275 275 120

Air (m3/j) 20 20 8

Ingestion de sol (g/j) 0.1 0.1 0.2

Ingestion de poussières (mg/j) 5

Surface corporelle (m2) 2 2 1

Fréquence ( exposition permanent) (jours/an)

365 365 365

Fréquence (exposition horaire) (jours/an) 80 80

Espérance de vie (années) 70 70 10

Données normalisées pour le calcul de la dose d’exposition

AF: 1 pour les adultes et 1.2 - 1.5 pour les populations sensibles

Processus techniques et sociaux menant à la sensibilisation face aux problèmes environnementaux

…historiquement, il s’agit d’un processus itératif d’essais-erreur

Classification des sources et types de DD

Selon le type de source: Sources ponctuelles (effluents industriels, certains déversements accidentels), sources diffuses (sites contaminés, pollution atmosphérique). Cette classification aide les politiciens, elle oblige l'estimation des volumes totaux des déchets à gérer des sources ponctuelles, important pour les programmes de réduction à la source. Elle ne tient pas compte des raisons ou type de contamination. Selon le secteur de production: agricole (pesticides, engrais), minier (métaux précieux, lourds, de transition), commercial, industriel (SIC), urbaine-municipale (DDD). Cette classification aide les législateurs qui peuvent ainsi responsabiliser les différents secteurs. Selon le risque pour la santé et la sécurité des individus: dangereux, non dangereux. Cette méthode aide les législateurs en facilitant la priorité pour des programmes gouvernementaux de suivis serrés et contrôlés des DD. Selon ces caractéristiques physiques, chimiques ou biologiques: gaz, liquide, solide, semi-solide, ou acide, base, solvant, etc. ou biodégradable ou non-biodégradable, respectivement. Cette classification est pratique pour les ingénieurs responsables de la manipulation, traitement et stockage des DD.

Caractéristiques de DD (danger pour la sécurité)Carburante: toute matière qui, combustible ou non, provoque ou favorise la combustion

en libérant de l'oxygène.Ex. -liquide non aqueux avec une concentration < 24% d’alcool par volume et point d’ignition < 60oC.

-capacité carburante selon la méthode ASTM D93-79 ou EPA D001.

Corrosive: toute matière qui possède un pH inférieur à 2 ou supérieur à 12.5Ex. -liquide qui cause une perte de matériel à 6.35 mm/année à T 25oC.

Explosive: toute substance qui par réaction chimique auto entretenue, émet des gaz à une température, à une pression ou à une vitesse telle qu'il en résulte des dommages.

Inflammable: 1) toute matière liquide ou solide, autre que les boissons alcoolisées, dont le point d'éclair < 61oC.

2) toute matière solide ou liquide qui est susceptible de s'enflammer et de brûler violemmentou longtemps, soit de causer ou de favoriser un incendie sous l'effet du frottement, soit de subir une décomposition fortement exothermique à la température ambiante.

3) toute matière qui au contact de l'eau, dégage une quantité dangereuse de gaz inflammable.

Réactive: substance qui présente une ou plusieurs des conditions suivantes: normalement non-stable, produit des changements violents, réagit violemment avec de l'eau, forme des produits explosifs avec de l'eau, génère des gaz toxiques, produit des sous-produits contenant des cyanures ou sulfures à 2 < pH< 12.5, capable de détonation sous effets de la chaleur.

Lixiviable: 1) Toute matière qui lorsqu’en contact avec une solution normalisée dégage ou largue des substances dangereuses.

2) Répond positivement au test TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure –13 éléments – 100 fois les critères de potabilité)

Toxique: … (Caractéristique de danger pour la santé)