

Par Brice Smith
Entre 1944 et 1964, des déchets radioactifs liquides ont été rejetés dans la rivière South Fork de l’Acid Canyon par le Laboratoire national de Los Alamos, situé dans le nord du Nouveau Mexique. Le laboratoire a réalisé des travaux de réhabilitation de l’Acid Canyon en 2001. L’IEER a publié une analyse de la décontamination effectuée par le laboratoire en novembre 2005. On trouvera ici un résumé de cette étude.1 Nous avons choisi d’étudier la décontamination de l’Acid Canyon pour différentes raisons :
Ce choix s’est fait en coopération avec les associations Concerned Citizens for Nuclear Safety et Nuclear Watch du Nouveau Mexique. Pour procéder à cette analyse, l’IEER a évalué le Rapport intérimaire sur la contamination des sédiments dans le South Fork de l’Acid Canyon (Interim Report on Sediment Contamination in the South Fork of Acid Canyon—dénommé ci-après le Rapport intérimaire) préparé en avril 2000 par le Laboratoire national de Los Alamos (ci-après le LANL ou Los Alamos), sur lequel s’est appuyée la décontamination des sols.2 Le Rapport intérimaire du LANL Le Rapport intérimaire donne les indications pour la décontamination de l’Acid Canyon et décrit les fondements techniques du LANL pour sa réalisation. Le plan est basé sur des doses estimées aux personnes sur la base de certaines hypothèses. Le Rapport intérimaire n’a pris en compte que les voies d’exposition par irradiation gamma externe, ingestion de sol et inhalation de sol du fait de l’absence de plantes comestibles dans le canyon et parce que la chasse et la pêche n’y sont pas autorisées. Compte tenu de la proximité des zones résidentielles avec le canyon, le Rapport intérimaire a supposé que les enfants pouvaient se servir du canyon comme une extension de leurs espaces de jeux et que les adultes pourraient utiliser les chemins des canyons pour la randonnée ou le jogging. En dehors du tritium, qui n’est pas très préoccupant dans le cas de l’Acid Canyon, le scénario de « zone de jeu étendue » a été le plus contraignant de ceux qui ont été évalués par Los Alamos. Sur les neuf radionucléides pris en compte dans le Rapport intérimaire, le plutonium 239 et le plutonium 240 étaient de loin les principaux facteurs de risque. C’est ce qui apparaît dans le Tableau 1, qui présente les recommandations relatives aux radionucléides du sol définies par le LANL pour un scénario zone de jeu étendue et les mesures de contamination dans l’Acid Canyon avant et après la décontamination.
Comme le montre le Tableau 1, le niveau du plutonium résiduel qui reste dans l’Acid Canyon après la décontamination de 2001 est inférieur à l’objectif assigné à la réhabilitation selon le scénario « zone de jeu étendue ». Toutefois, cette ligne directrice pour la décontamination de Los Alamos ne tient pas encore compte des effets de la contamination des eaux de surface par le plutonium résiduel. Le LANL a déclaré qu’il procéderait à une analyse des eaux de surface. C’est nécessaire dans la mesure où l’Acid Canyon déborde régulièrement au cours des violents orages. La principale conclusion de l’IEER est que d’importantes mesures de réhabilitation complémentaires devront être prises pour l’Acid Canyon une fois que l’évaluation de l’impact sur les eaux de surface sera faite. Notre analyse indique que les concentrations moyennes en plutonium dans le sol du canyon sont nettement supérieures aux valeurs qui pourraient entraîner des concentrations des eaux de surface à des niveaux supérieurs à 0,15 picocuries par litre (pCi/l). Cette concentration est la limite actuelle pour les eaux de surface pour l’ensemble de l’État du Colorado et c’est également le niveau que l’IEER et d’autres groupes recommandent à l’Agence américaine pour la protection de l'environnement (EPA) d’adopter comme limite fédérale pour l’eau potable.3 Bien que nous n’ayons pas formulé de recommandations spécifiques dans ce rapport pour les lignes directrices finales pour la réhabilitation d’Acid Canyon, nous avons conclu que le niveau actuel de contamination résiduelle est probablement trop élevé d’un facteur dix au minimum, du point de vue de la protection des eaux de surface. Les hypothèses généralement « protectrices » du Rapport intérimaire Certaines parties du Rapport intérimaire sont généralement protectrices vis-à-vis de la santé publique. Au premier rang de celles-ci figure surtout l’adoption d’une limite de dose de 15 millirem par an (mrem/an) pour l’individu le plus exposé. L’utilisation d’une limite de dose de 15 mrem/an est plus prudente que les 25 ou 100 mrem/an qui sont parfois retenus. Toutefois, elle doit être utilisée en conjonction avec (a) des scénarios suffisamment prudents, tenant compte par exemple de l’ingestion de sol par les enfants et de l’exploitation agricole de terres contaminées et (b) une sous-limite distincte de 4 mrem/an pour l’organe le plus exposé en ce qui concerne l’exposition par l’eau potable. Nous n’avons pas évalué la voie d’exposition par l’eau potable dans le cadre de cette étude parce que Los Alamos n’a pas encore effectué son étude de caractérisation pour la décontamination des eaux de surface et des eaux souterraines dans l’Acid Canyon. Par ailleurs, Los Alamos a choisi d’utiliser des « valeurs majorantes » pour les facteurs d’exposition, ce qui est adapté à ce type d’analyse préliminaire. Même si nous ne pensons pas que des valeurs suffisamment majorantes aient été retenues pour le temps que les enfants peuvent passer à jouer dans l’Acid Canyon ou la quantité de sol qu’ils peuvent ingérer, d’autres voies d’exposition, comme l’inhalation, ont effectivement utilisé des hypothèses suffisamment prudentes. Des hypothèses insuffisamment « protectrices » du point de vue de la santé publique Un certain nombre des hypothèses du Rapport intérimaire n’assurent pas une protection adéquate en matière de santé publique, notamment pour certaines d’entre elles relatives aux doses aux enfants, à la durée de l’exposition, à l’ingestion de sol et au sol transporté. Doses chez les enfants Malgré la priorité accordée au scénario de « zone de jeu étendue » pour les enfants, le Rapport intérimaire utilise des facteurs de conversion de dose destinés à un adulte de sexe masculin pesant 70 kg.4 Los Alamos a justifié son choix par le fait que « le DOE n’a pas publié de facteurs de conversion de dose pour les populations autres que les adultes travailleurs » et qu’il « n’existe pas de données pour estimer les facteurs de conversion de dose pour les enfants. » Quand le Rapport intérimaire d’achèvement de l’intervention (Interim Action Completion Report) a été publié en septembre 2002, les facteurs de conversion pour l’adulte de sexe masculin étaient toujours utilisés pour évaluer les doses chez les enfants.5 Au moment où le Rapport intérimaire a été publié, en avril 2000, il est vrai que le Département de l’Énergie n’avait pas rendu public son propre ensemble de facteurs de conversion de dose en fonction de l’âge. Toutefois, la Commission internationale de protection radiologique (CIPR) avait déjà publié des modèles de dose en fonction de l’âge largement acceptés. Le plutonium, le principal contaminant préoccupant pour l’Acid Canyon, a été discuté dans quatre des cinq rapports de la CIPR sur les modèles de dose en fonction de l’âge publiés avant le Rapport intérimaire. L’affirmation du Rapport intérimaire sur « l’absence de données pour estimer les facteurs de conversion de dose pour les enfants » est incorrecte. Ces facteurs de conversion de dose étaient disponibles au moment de la préparation du rapport, et ils ont en fait été officiellement publiés par l’EPA en 2002.6 Il n’existe que deux explications possibles qui justifient l’utilisation de cet argument, et ni l’une ni l’autre n’est très rassurante. Soit les auteurs du rapport, les chercheurs de Los Alamos et les responsables chargé de la réhabilitation n’étaient pas au courant de données de base en matière de protection de la santé publiées par l’EPA, soit ils les connaissaient et on choisi de les ignorer. De manière surprenante, dans le cas particulier du plutonium, l’utilisation des facteurs de conversion de dose en fonction de l’âge aurait tendance à réduire la dose chez les enfants par rapport à l’estimation du LANL. Par unité d’ingestion, un jeune enfant recevra toujours une dose estimée supérieure à celle d’un adulte. Toutefois, du fait de nouvelles connaissances scientifiques concernant les facteurs de pondération pour les tissus biologiques et le comportement du plutonium dans le corps, ainsi que des perfectionnements du modèle utilisé pour représenter le système respiratoire, la dose estimée à l’ensemble des groupes d’âge, à l’exception des nouveau-nés, a baissé par rapport aux estimations pour « l’individu de référence » utilisées dans le Rapport intérimaire. Même si cela signifie que les estimations du LANL pour le plutonium étaient, en fait, majorantes du point de vue du facteur de conversion de dose utilisé, elles ne reposaient pas sur les informations scientifiques disponibles les plus récentes. Pour de nombreux autres radionucléides, les facteurs de conversion de dose pour les enfants seraient bien supérieurs. Dans toutes les futures évaluations, le DOE devrait utiliser les derniers facteurs de conversion de dose disponibles. Durée de l’exposition Le Rapport intérimaire prétend avoir utilisé des « valeurs majorantes » pour les facteurs d’exposition. Néanmoins, le choix fait par Los Alamos pour la durée que les enfants passeraient à l’avenir à jouer dans le canyon n’a pas été suffisamment prudent. Le Rapport intérimaire fait l’hypothèse qu’un enfant passera 200 heures par an à jouer dans le canyon, ce qui correspond à environ une heure par jour pendant sept mois de l’année. Il soutient que cette hypothèse « s’appuie sur un jugement professionnel, qui intègre une contribution du NMED [le Département de l’environnement du Nouveau Mexique]. »7 Toutefois, l’EPA estime qu’en moyenne les enfants passent 2,2 heures dehors quand ils sont à la maison et 1,9 heure de plus par jour dehors dans des parcs, etc. Un calcul préliminaire sert à fournir une base prudente aux efforts de décontamination ; il est donc important d’adopter de manière constante des « valeurs majorantes » pour tous les paramètres, y compris pour la durée d’exposition. Le choix d’une estimation suffisamment prudente doit pouvoir être fait avec une participation des populations résidentes (locales). À partir des études servant de base aux recommandations de l’EPA, il est probable qu’une exposition de 300 à 400 heures par an serait un niveau préliminaire plus approprié, même si nous retenons l’hypothèse de Los Alamos selon laquelle les enfants ne passeront que 200 heures par an dans le canyon. Des valeurs préliminaires supérieures seraient possibles si une participation des résidents de la zone remettait également en cause cette hypothèse. Ingestion de sol L’ingestion de sol est de loin la voie d’exposition la plus importante dans le scénario de zone de jeu étendue, et elle représente plus de 90 % de la dose totale estimée par le LANL. Étant donné son rôle dominant, il est particulièrement important que la voie d’exposition de l’ingestion de sol soit gérée de façon précise et appropriée. Le Rapport intérimaire commence par le chiffre de percentile 95 recommandé par l’EPA (400 milligrammes de sol contaminé ingérés quotidiennement) et estime qu’un enfant du scénario de « zone de jeu étendue » consommera involontairement 14,3 grammes de sol contaminé au cours de l’année. (À titre de comparaison, cette quantité de poussière remplirait une boîte de presque 2,5 cm sur chaque côté.) Toutefois, d’importantes incertitudes pèsent encore sur le taux à long terme d’ingestion de sol involontaire et la variabilité de l’ingestion de sol entre les différents individus et groupes. L’ingestion de sol volontaire constitue peut-être un problème plus important que les incertitudes touchant à l’ingestion de sol involontaire. La géophagie, la consommation intentionnelle de grandes quantités de sol, aussi appelée pica, est un comportement qui a été observé depuis des siècles. Elle peut être rencontrée au-delà des frontières géographiques, ethniques et culturelles. Dans ses recommandations de 1985 sur les sites pollués (Superfund Guidance), l’EPA admet qu’il est possible d’avoir une ingestion de sol à court terme très supérieure à 400 milligrammes par jour et recommande que les analyses de risque prennent en compte des expositions aiguës de 5 grammes par jour. En 1997, l’EPA a conclu qu’on « peut supposer que la fréquence d’un comportement d’ingestion de sol délibéré est faible dans la population dans son ensemble. » Toutefois, l’EPA relevait également que « la fréquence d’un comportement de géophagie n’est pas connue » et que, du fait de la courte durée pendant laquelle les enfants ont été étudiés jusqu’ici, « il est plausible que beaucoup d’enfants présenteraient dans une certaine mesure un comportement géophagique si on les étudiait plus longtemps. »8 L’estimation précise de la quantité de sol ingérée exige une certaine familiarité avec la culture et les habitudes des personnes susceptibles d’effectuer cette ingestion. Le fait qu’un enfant atteint de pica consomme entre 5 et 10 grammes de sol par jour est cohérent avec les hypothèses utilisées par l’EPA, les Centres de contrôles des maladies (Centers for Disease Control), et l’Agence pour le registre des substances toxiques et maladies (Agency for Toxic Substances and Disease Registry - ATSDR). La recommandation actuelle de l’EPA est d’utiliser 10 grammes par jour comme taux d’ingestion pour un enfant atteint de pica. Toutefois, des estimations plus faibles (un à cinq grammes par jour) et des estimations plus élevées (26 à 85 grammes par jour) ont été proposées par d’autres sources. Pour des calculs préliminaires dans lesquels l’ingestion de sol est une voie d’exposition essentielle, comme dans le cas d’Acid Canyon, des expositions aiguës résultant de la consommation d’au moins 30 à 40 grammes de sol par an doivent être envisagées en plus de l’exposition chronique issue de l’ingestion de sol habituelle. Enfin, étant donné que les cas d’ingestion de sol intentionnels sont plus probablement à court terme, il est nécessaire de prendre en compte l’hétérogénéité de la répartition de la contamination pour estimer l’impact potentiel de cas de pica. C’est particulièrement vrai pour les éléments transuraniens dont on sait qu’ils aboutissent à des modes de contamination extrêmement hétérogènes. Dans le cas de l’Acid Canyon, par exemple, il existait avant la décontamination des points chauds sur une surface totale de 50 mètres carrés, dont la concentration moyenne en plutonium 239 était de 2 740 picocuries par grammes (pCi/g). Un seul cas de pica dans lequel un enfant aurait consommé 10 grammes de sol à partir des ces points chauds aurait à lui seul occasionné une dose supérieure à 25 millirems, ce qui dépasse la limite annuelle adoptée par le Rapport intérimaire. Bien qu’il ne soit pas fait mention de l’éventualité de telles doses aiguës, ces deux zones de contamination ont été ultérieurement éliminées au cours de l’été et de l’automne 2001 dans le cadre d’efforts visant à des doses aussi faibles que raisonnablement possibles. Après l’achèvement de l’action de décontamination, aucun point chaud susceptible de poser un problème important du point de vue de cas de picas isolés n’était plus signalé. Transport de sol Le scénario de « zone de jeu étendue » ne prend pas en compte l’éventualité que des enfants puissent laisser des traces de sol contaminé dans leurs maisons. Cette voie d’exposition a été relevée par l’EPA et l’ATSDR dans des cas d’exposition à des substances toxiques chimiques et à des métaux lourds. Cette voie d’exposition rend possible que des nouveau-nés et d’autres personnes à la maison soient exposés sans jamais se déplacer dans le canyon. Généralement, la poussière d’une maison est constituée d’un mélange de sol provenant de l’extérieur, de peinture, de plâtre, de matières biologiques et d’autres matériaux. La proportion de poussière de la maison qui provient de l’extérieur est très variable et dépend de divers facteurs spécifiquement liés au site. Par exemple, trois études différentes ont estimé que la fraction de sol de la poussière des maisons était de 14 à 15 pour cent, 30 à 40 pour cent, et 75 à 100 pour cent. Des variations importantes ont été observées d’un polluant à un autre, et d’une maison à une autre. Un certain nombre de facteurs peuvent intervenir et augmenter la concentration de polluants dans la poussière : (1) Il existe moins de façons pour les polluants contenus dans la poussière de la maison de se dégrader ou d’être emportés. 2) Les tapis peuvent stocker la poussière sur de longues périodes. (3) Certaines poussières proviennent de matières biologiques comme des moisissures ou des champignons qui peuvent bioconcentrer certains polluants. Les recherches sur ces effets ont toutefois fait apparaître une importante variabilité. Il serait nécessaire d’effectuer des mesures dans les habitations du site pour déterminer dans quelle mesure cette voie d’exposition peut être importante pour l’Acid Canyon. Évaluation des eaux de surface Le Rapport intérimaire exclut explicitement une analyse des voies d’exposition liées aux eaux de surface du fait de « l’absence de données sur les eaux de surfaces de l’Acid Canyon », mais il précise que l’analyse est en cours. Quand cette évaluation sera effectuée, il sera important qu’elle prenne en compte les connaissances les plus récentes sur les risques sanitaires liés au plutonium. Comme le montre l’analyse détaillée du rapport de l’IEER Bad to the Bone, les connaissances scientifiques sur lesquelles reposent les limites actuelles pour la radioactivité alpha totale pour l’eau potable (qui inclurait l’activité du plutonium) ne constituent pas une base satisfaisante pour la protection de la santé publique et ne sont pas conformes à l’intention qui a présidé à la promulgation des réglementations sur l’eau potable en 1976. L’IEER a recommandé de faire passer la limite de concentration pour le plutonium et les autres éléments transuraniens émetteurs alpha à vie longue de sa valeur actuelle de 15 pCi/l à 0,15 pCi/l, ce qui est cohérent avec la norme pour le plutonium dans les eaux de surface pour l’État du Colorado. En outre, le gouverneur du Nouveau Mexique Bill Richardson a écrit à l’EPA pour l’inviter à abaisser la limite inférieure pour le plutonium dans le sens de ce qui est recommandé par l’IEER.9 Pour illustrer l’importance potentielle de l’impact de la contamination des eaux de surface dans l’Acid Canyon, nous avons étudié les teneurs types de plutonium dans des sédiments de rivière qui entraîneraient une concentration d’équilibre de 0,15 pCi/l dans les eaux de surface. Le tableau 2 résume nos résultats en utilisant des valeurs typiques de coefficient de partage. (Le coefficient de partage décrit la façon dont des radionucléides sont mobiles dans un environnement donné.)
Étant donné que la concentration moyenne du plutonium 239 après les efforts de décontamination en 2001était de 112 pCi/g, il est clair qu’il existe une possibilité que cette contamination ait un effet négatif sur les eaux de surface. Comme le montre le Tableau 2, ce chiffre est bien supérieur à celui qui entraînerait une concentration de plutonium dans l’eau de 0,15 pCi/l, le niveau recommandé par l’IEER, dans la mesure où il est plus cohérent avec les objectifs de protection de la santé des réglementations fédérales sur l’eau potable. L’impact potentiel du plutonium résiduel présent dans le sol du site de Los Alamos sur les eaux de surface et les eaux souterraines doit être traité de façon approfondie. Aucune ligne directrice ne devrait être acceptée qui ne maintiendrait pas la concentration de l’ensemble des éléments transuraniens émetteurs alpha à vie longue à un niveau inférieur à 0,15 pCi/l. Dans le cas précis de l’Acid Canyon, la nécessité de protéger les eaux de surface constituera presque certainement un critère plus restrictif que le scénario de zone de jeu étendue. Conclusion Le Rapport intérimaire n’est pas suffisamment prudent, que ce soit pour la durée d’exposition ou pour l’ingestion de sol volontaire. En ce qui concerne le scénario de zone de jeu étendue, nous avons établi que, malgré la sous-estimation importante de certains facteurs d’exposition, les recommandations moyennes pour la décontamination du sol calculées par Los Alamos ne seraient réduites que d’environ 20 pour cent si nos recommandations sur le temps d’exposition et l’ingestion de sol étaient suivies. Ceci tient à l’annulation approximative de ces sous-estimations par la surestimation du facteur de conversion de dose pour le plutonium dans l’analyse du LANL. Par ailleurs, l’impact estimé pour la contamination par le plutonium des eaux de surface de l’Acid Canyon, qui n’a pas été abordé dans le Rapport intérimaire, devrait conduire à des critères de décontamination moyens beaucoup plus contraignants que le scénario de zone de jeu étendue. Les teneurs en plutonium restant dans le sol de l’Acid Canyon sont probablement au moins dix fois trop élevées. Même si nous n’avons pas proposé de recommandations spécifiques pour la réhabilitation de l’Acid Canyon, dans l’attente d’une évaluation complémentaire du DOE sur la voie d’exposition par les eaux de surface, nous remarquons que l’IEER avait antérieurement recommandé de définir un objectif de décontamination à Rocky Flats situé entre 1 et 10 pCi/g pour les éléments transuraniens.10 Même si les particularités du transport de sol ou de la contamination de l’eau de Los Alamos seraient différentes de celles Rocky Flats, la fourchette est cohérente avec nos propres attentes concernant le niveau de la contamination résiduelle qui pourrait être exigé a l’Acid Canyon pour protéger les eaux de surface à une norme de 0,15 pCi/l.
LES NOTES BAS DE PAGE 1 Cet article est basé sur l’étude de l’IEER de Brice Smith, Soil Cleanup at Los Alamos National Laboratory : Sediment Contamination in the South Fork of Acid Canyon, 29 novembre 2005. Cette étude a été réalisée dans le cadre d’une subvention accordée par le Citizens’ Monitoring and Technical Assessment Fund, administré par RESOLVE, Inc. Les références détaillées figurent dans le rapport qui se trouve en ligne sur : www.ieer.org/reports/lanl/cleanup.pdf. 2 Steven Reneau, Randall Ryti, Ralph Perona, Mark Tardiff, Danny Katzman. Interim Report on Sediment Contamination in the South Fork of Acid Canyon. LA-UR-00-1903. Los Alamos, NM: Canyons Focus Area, Environmental Restoration Project, Los Alamos National Laboratories, 27 avril 2000. 3 Arjun Makhijani, Néfaste pour le squelette : Analyse des valeurs limites fédérales pour la concentration du Plutonium-239 et des autres radionucléides transuraniens émetteurs alpha dans l’eau potable. Takoma Park, MD: Institute for Energy and Environmental Research, novembre 2005. Sur le web : www.ieer.org/reports/badtothebone/. 4 Les facteurs de conversion de dose sont utilisés pour convertir une quantité de radionucléide (par exemple en Curie ou Becquerel) en une dose (par exemple en rems ou en sieverts). Le modèle de l’homme de référence utilisé pour élaborer les facteurs de conversion de dose pour les travailleurs adultes a été décrit par la Commission internationale de protection radiologique de la façon suivante : « Un homme de référence est défini comme un individu entre 20 et 30 ans, pesant 70 kg, d’une taille de 170 cm et vivant dans un climat où la température est située entre 10 et 20 °C. Il est de type caucasien et Européen de l’Ouest ou Nord-Américain pour l’habitat et le mode de vie. » (ICRP 23, 1975, p. 4) 5 Steven Reneau, Tom Benson, Randall Ryti. Interim Action Completion Report for the South Fork of Acid Canyon. LA-UR-02-5785; ER2002-0544. “Environmental Restoration Project” Los Alamos, NM: Los Alamos National Laboratories, septembre 2002. 6 U.S. Environmental Protection Agency. Cancer Risk Coefficients for Environmental Exposure to Radionuclides: CD Supplement. Federal Guidance Report No. 13. EPA-402-C-R-99-001, Rev. 1, 2002. 7 Interim Report, p. 7. 8 U.S. Environmental Protection Agency. Exposure Factors Handbook. Volume I: General Factors. EPA/600/P-95/002Fa. Washington, DC: EPA Office of Research and Development, août 1997, pp. 4–18 et 4–20. 9 Lettre de M. Bill Richardson, Gouverneur de l’État du Nouveau Mexique à Stephen L. Johnson, Administrateur de l’Agence américaine pour la protection de l’environnement (EPA) en date du 2 novembre 2005. Sur le Web : www.ieer.org/reports/badtothebone/richardsonltr.pdf. 10 Arjun Makhijani et Sriram Gopal. Setting Cleanup Standards to Protect Future Generations: The Scientific Basis of the Subsistence Farmer Scenario and Its Application to the Estimation of Radionuclide Soil Action Levels (RSALs) for Rocky Flats. Takoma Park, MD: Institute for Energy and Environmental Research. Décembre 2001. Sur le Web : www.ieer.org/reports/rocky/toc.html.
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L'Institut pour la Recherche sur l'Énergie et l'Environnement(La version anglaise de ce numéro, Science for Democratic Action v. 14, no. 1, a été publiée en avril 2006.)
Mise en place octobre 2006