Expositions aux champs magnétiques résidentiels au Québec

Introduction

En 1979, les chercheurs Wertheimer et Leeper ont suggéré que certaines expositions résidentielles aux champs magnétiques de 60 Hertz (CM) puissent augmenter le risque de leucémie chez l’enfant¹. Une vingtaine d’études épidémiologiques ont suivi. Les plus récentes ont porté sur un grand nombre de cas et ont évalué l’exposition des enfants à partir de mesures de champs magnétiques ambiants dans les résidences ou de dosimètres portés par les enfants. Les études les plus importantes offrent peu ou pas d’indication de risque accru de cancer chez les enfants. Une analyse groupée, par Ahlbom et collègues², des données primaires de neuf études entreprises en Europe, en Amérique du Nord et en Nouvelle-Zélande et portant sur 3 203 cas de leucémie et 10 338 témoins a conclu à l’absence d’une association entre la leucémie et un CM résidentiel de 0,1 µT à 0,4 µT^a, par rapport au groupe de référence dont l’exposition était inférieure à 0,1 µT^b. Par contre, cette même analyse a montré qu’un niveau de CM résidentiel supérieur à 0,4 µT était associé à un risque relatif de 2,00 (IC 95 % 1,27- 3,13), bien que des biais de sélection pouvaient expliquer une partie de cette augmentation. Les champs magnétiques au-delà de 0,4 µT étaient rares : seulement 0,8 % des sujets de l’étude étaient exposés à un champ résidentiel moyen, égal ou supérieur à ce niveau, ou 0,7 % en excluant les sujets du Québec. C’est cette étude qui a amené le Centre International de Recherche sur le Cancer (IARC) en 2001 à classer ces champs dans la catégorie «peut-être cancérogène pour l’homme»³. En pratique, il s’agit de la catégorie la plus faible utilisée par l’IARC. Ces résultats ne sont pas appuyés par les résultats des études de longue durée réalisées chez l’animal; celles-ci n’ont pas montré d’effet cancérogène pour des expositions chroniques de 1 000 µT ^4,5; 2 000 µT et 5 000 µT⁶.

Dans l’éventualité où des champs magnétiques au-delà de 0,4 µT comporteraient un risque pour la santé, sommes-nous en mesure d’estimer la proportion de la population québécoise exposée à ce niveau et d’identifier les sources prédominantes responsables de ces champs? Pour répondre à cette question, nous présentons un bilan des études d’expositions réalisées au Québec, incluant de nouvelles données issues de l’étude canadienne de McBride et al.⁷.

Les études de l’exposition individuelle en milieu résidentiel au Québec^c

Généralement, les niveaux de champs magnétiques résidentiels sont plus élevés en Amérique du nord (entre 0,11 et 0,16 µT ^8-11) qu’en Europe (entre 0,03 et 0,07 µT ^12-16). Au Canada, le Québec affiche les plus hauts niveaux de champs magnétiques résidentiels parmi cinq provinces étudiées⁸.

Les champs magnétiques résidentiels sont le résultat de quatre sources principales de courant: les lignes électriques en proximité des habitations,^d les circuits de mise à la terre (MALT), les circuits électriques résidentiels et les appareils électriques¹⁷. Au Québec, le réseau de transport compte 32 283 kilomètres de lignes à haute tension (LHT),^e tandis que le réseau des lignes de distribution, qui achemine l’électricité aux résidences, totalise 105 693 kilomètres. Les lignes de distribution sont en majeure partie aériennes et sont situées près des résidences, n’ayant pas d’emprises^f comme les lignes à haute tension.

Il existe de nombreuses données sur les expositions aux champs magnétiques des populations vivant dans les résidences riveraines des lignes à haute tension (LHT). Cependant, on ne dispose d’aucune étude fondée sur un échantillonnage représentatif de l’ensemble de la population québécoise. Par contre, les données d’exposition de l’étude épidémiologique canadienne permettent une bonne estimation de la distribution des champs magnétiques au Québec.

Études réalisées dans les résidences avoisinant les lignes à haute tension

Les populations résidant en bordure des emprises des LHT sont exposées à des intensités de champs magnétiques qui sont, en moyenne, plus élevés que ceux des autres résidences. Selon le type de LHT et sa distance, les données québécoises montrent des niveaux résidentiels variant de 0,16 µT à 0,75 µT avec une proportion d’expositions supérieures à 0,4 µT se situant entre 25 et 88 %, selon les endroits^18,19. Toutefois, peu de résidences sont situées en bordure des emprises d’une LHT : parmi les 263 enfants québécois participants à l’étude canadienne, 4 (1,5 %) vivaient à moins de 250 pieds d’une telle ligne.

Études réalisées au-delà des zones d’influence^g des lignes à haute tension

Au delà de la zone d’influence des LHT, les expositions moyennes résidentielles aux champs magnétiques varient entre 0,10 et 0,27 µT, selon la population étudiée et les activités évaluées^8,18-22. Ces études n’ont pas permis de distinguer la contribution relative des diverses sources de CM. Cependant, l’influence des courants dans les circuits de mise à la terre (MALT) à l’intérieur de l’habitation sur les champs magnétiques résidentiels a été mise en évidence par Maruvada qui a noté des corrélations élevées entre ces courants et les champs ambiants (r = 0,75 et 0,79) parmi les maisons ayant des conduits d’alimentation d’eau conducteurs (en fonte). Les maisons ayant des conduits d’alimentation d’eau non conducteurs (en chlorure de polyvinyle) affichaient des corrélations plus modestes (r = 0,18 à 0,55). La quantité d’énergie consommée par l’habitation montrait de faibles corrélations avec les champs magnétiques (r = 0,05 à 0,18).

L’influence des courants circulants dans les lignes de distribution à l’extérieur de l’habitation sur les champs magnétiques résidentiels a été étudiée indirectement au Québec par McBride et al., en utilisant la classification Wertheimer et Leeper pour catégoriser les configurations des lignes et ainsi hiérarchiser les habitations selon le niveau de CM attendu.

Analyse des données de champs magnétiques ambiants de l’étude épidémiologique canadienne

En plus des mesures individuelles de l’exposition, l’étude de McBride et al. comprenait des mesures de champs magnétiques ambiants sur 24 heures dans les chambres à coucher des enfants participants à l’étude. Pour le Québec, nous disposons de ces mesures pour 124 enfants atteints de leucémie et 139 témoins. Nous avons analysé les données combinées des cas et des témoins^h en modèle univarié selon divers attributs identifiables de l’extérieur de l’habitation : la nature et la distance des lignes électriques, le type d’habitation, et la configuration des lignes de distribution telle qu’elle a été captée par la classification Wertheimer et Leeper.

Le niveau moyen de champ magnétiqueⁱ des 263 mesures résidentielles a été de 0,132 µT (IC 95  %: 0,125 à 0,161), avec un écart-type géométrique de 3,1. Sur les 263 mesures, 15 habitations (5,7 %) avaient des moyennes géométriques supérieures à 0,4 µT.

Tableau 1. Champs magnétiques résidentiels de 60 Hz au Québec selon diverses caractéristiques des lignes électriques et des habitations

^* Moyenne arithmétique des moyennes géométriques des champs magnétiques mesurés pendant 24heures; chambres à coucher d’enfants de moins de 15 ans
^† Selon la classification Wertheimer et Leeper⁽¹⁾
Source des données : McBride et al., 1999⁽⁷⁾

Pour les 4 habitations situées à moins de 250 pieds de lignes à haute tension, aucune mesure n’a été supérieure à 0,4 µT. Les 15 mesures supérieures à ce niveau ont été retrouvées au-delà de la zone d’influence^j de ces lignes, laissant entrevoir comme principale source de champs magnétiques les courants circulants dans les lignes de distribution ou ceux circulants dans les circuits de MALT.

Tels que présentés au tableau 1, les niveaux de champs magnétiques les plus élevés ont été identifiés au niveau des habitations à moins de 25 pieds d’une ligne aérienne de distribution (0,185 µT), celles près d’une ligne secondaire non torsadée^k (0,213 µT), celles étant classées comme multiplex (0,197 µT) et celles classées comme « configuration à courant très élevé ou élevé »^l (0,216 et 0,156 µT). Ce sont dans ces situations que l’on retrouve les plus fortes proportions de champs magnétiques supérieurs à 0,4 µT.

Puisque ces caractéristiques ne sont pas mutuellement exclusives, le tableau 2 montre la répartition des 15 mesures supérieures à 0,4 µT selon le type de résidence, la distance des lignes de distribution et la classification de ces lignes. Ce tableau montre que la plus importante proportion de ces mesures se retrouve dans le contexte d’une configuration de lignes de distribution classée « élevée » et des habitations multiplex situées près d’une ligne de distribution secondaire non torsadée.

Tableau 2. Répartition des 15 mesures résidentielles supérieures à 0,4 µT, selon le type d’habitation, la distance et la configuration des lignes de distribution

N.B. Les valeurs dans le tableau sont les moyennes géométriques des champs magnétiques mesurés durant 24h dans les chambres à coucher.
^† Champ probablement causé par des courants de mise à la terre.
Source des données : McBride et al., 1999(7)

Valeurs prédictives des caractéristiques étudiées

Sans faire de mesures de champs magnétiques résidentiels, les caractéristiques identifiables de l’extérieur de l’habitation ont une faible valeur prédictive des niveaux de champs. La classification Wertheimer et Leeper, le type d’habitation, et la présence d’une ligne secondaire non torsadée montrent tous de faibles associations avec les champs mesurés (R2=10 %, 11 % et 13,5 % respectivement). La combinaison des caractéristiques « type d’habitation », « code W&L » et « lignes secondaires torsadées » en modèle multivarié permet d’expliquer seulement 21 % de la variabilité du CM résidentiel.

Valeur prédictive de la mesure du champ magnétique

La mesure de CM autour du périmètre de l’habitation permet d’expliquer 50 % de la variabilité du CM résidentiel obtenu par les mesures de 24 heures dans la chambre à coucher. L’ajout, dans un modèle multivarié, des facteurs prédictifs «type d’habitation», «code W&L» et «ligne secondaire torsadée» n’augmente pas la variabilité expliquée.

Estimation du niveau des champs magnétiques résidentiels au Québec

L’analyse combinée des mesures de champs magnétiques résidentiels des cas et des témoins au Québec issues de l’étude de McBride et al. peut renseigner sur les niveaux de champs magnétiques de l’ensemble des habitations si l’on tient compte des biais possibles, notamment le type d’habitation, car ce facteur explique une partie non négligeable de la variabilité des champs. Nous avons comparé les proportions de maisons individuelles détachées, d’habitations multiplex et d’appartements (4 unités et plus) obtenues par l’étude de McBride et al. avec celles obtenues d’un sondage d’Hydro-Québec de 10 002 habitations dans la province^m. De ce sondage, ces proportions ont été respectivement de 49,5, 26,7 et 22,3 % (autres 1,5 %). L’étude de McBride et al. montrait des proportions de 66,6, 24,8 et 7,7 % (inconnu 1 %) pour ces types d’habitations, donc une sur-représentation de maisons individuelles. Ainsi, nous avons calculé une valeur pondérée selon la répartition des habitations obtenue par le sondage d’Hydro-Québec, pour obtenir une moyenne arithmétique des champs magnétiques de 0,133 µT (au lieu de 0,132 µT). Notez que les critères de classification des types d’habitations utilisés par Hydro-Québec et par l’étude de McBride et al. diffèrent quant au point de coupure entre les habitations multiplex et les appartementsⁿ.La proportion d’habitations recensées comme « multiplex » par l’étude McBride pourra dans le scénario le plus extrême atteindre 40 % des habitations. Dans ce cas, on obtiendra une valeur moyenne de CM de 0,144 µT.

Avec une valeur moyenne de CM de 0,133 µT (moyenne géométrique de 0,076 µT et écart-type géométrique de 3,1), la proportion estimée de champs magnétiques résidentiels supérieurs à 0,4 µT se situera à 6,9 % (IC95 %: 5,2 à 11,3). Si la valeur moyenne de CM est de 0,144 µT (moyenne géométrique de 0,084 et écart-type géométrique de 3,1), la proportion estimée sera de 8,2 % (IC95 %: 4,9 à 11,5).

Conclusion

Les champs magnétiques résidentiels au Québec sont plus élevés qu’ailleurs au Canada et nettement plus élevés qu’en Europe. Les données disponibles permettent d’évaluer le niveau moyen des champs magnétiques résidentiels au Québec à 0,133 µT et la proportion supérieure à 0,4 µT à environ 7 %. Cette proportion est nettement plus élevée qu’ailleurs (0,7 %). En bordure de l’emprise d’une ligne à haute tension, cette proportion peut atteindre 25 à 88 %. Toutefois, au Québec, environ 2 % des résidences sont dans une telle situation.

Les lignes de distribution et les courants de mise à la terre constituent les sources prédominantes dans la majorité des situations où les champs sont égaux ou supérieurs à 0,4 µT. La contribution relative de ces sources reste à clarifier. Les habitations de type multiplex^o présentent en moyenne des niveaux de champs plus élevés que les habitations détachées. La majeure partie des champs magnétiques supérieurs à 0,4 µT se retrouve dans le contexte d’une habitation multiplex située près d’une ligne de distribution secondaire non torsadée; celles dont la configuration des lignes de distribution est classée « élevée » et celles situées à moins de 25 pieds d’une ligne de distribution.

La connaissance des caractéristiques associées aux champs magnétiques élevés permet de cibler plus rapidement les habitations potentiellement les plus exposées. Toutefois, tenant compte de la valeur prédictive limitée des différentes caractéristiques des habitations et des lignes électriques, la mesure directe des champs magnétiques demeure la seule approche valide permettant d’identifier les résidences dont le champ pourrait dépasser un certain niveau.

Ces observations montrent que la faisabilité technique d’implanter d’éventuelles mesures préventives sur une base collective serait sérieusement compromise: la nécessité de recourir à des mesures systématiques de champs à l’intérieur des résidences pour identifier celles qui présentent des niveaux dépassant 0,4 µT; la difficulté d’identifier les principales sources de champs pour chacune de ces résidences et la disponibilité souvent limitée de solutions techniques efficaces pour baisser les niveaux de champs, constitueraient des obstacles majeurs. Dans l’éventualité où les champs magnétiques seraient reconnus comme cancérigènes chez l’enfant, l’efficacité de ces mesures préventives, c’est-à-dire la capacité de diminuer de nombre de cas de cancers de l’enfant attribuables à cette cause, serait très faible. En effet, l’efficacité serait réduite par le fait que le risque appréhendé est peu élevé, que la maladie est rare et que les interventions ne peuvent être offertes que sur une base volontaire. Les coûts individuels et collectifs seraient certainement très élevés. Dans la situation actuelle qui est celle d’un risque « possible », reposant sur des données scientifiques très fragiles, de telles actions de santé publique sont certainement injustifiées.

Par contre, pour un individu préoccupé par cette question et qui voudrait par précaution diminuer son exposition aux champs magnétiques, il est possible de faire mesurer le niveau de champ de sa résidence et d’identifier les principales sources qui y contribuent. Toutefois les éventuelles mesures de mitigation seront le plus souvent limitées à sa propriété. En effet, si le réseau de distribution ou de transport d’électricité était la source prédominante, les modifications requises, lorsqu’elles sont techniquement possibles, seraient difficiles à mettre en œuvre.

Références

1. Wertheimer, N. and E. Leeper, Electrical wiring configurations and childhood cancer. Am J Epidemiol, 1979. 109(3): 273-284.
2. Ahlbom, A., et al., A pooled analysis of magnetic fields and childhood leukaemia. Br J Cancer, 2000. 83(5): 692-698.
3. IARC, IARC Monograph Volume 80: Non-ionizing Radiation. Part 1: Static and Extremely Low Frequency (ELF) Electromagnetic Fields, 2002, International Agency for Research on Cancer: Lyon.
4. Boorman, G.A., et al., Chronic toxicity/oncogenicity evaluation of 60 Hz (power frequency) magnetic fields in F344/N rats. Toxicol Pathol, 1999. 27(3): 267-278.
5. McCormick, D.L., et al., Chronic toxicity/oncogenicity evaluation of 60 Hz (power frequency) magnetic fields in B6C3F1 mice. Toxicol Pathol, 1999. 27(3): 279-285.
6. Yasui, M., et al., Carcinogenicity test of 50 Hz sinusoidal magnetic fields in rats. Bioelec­tromagnetics, 1997. 18(8): 531-540.
7. McBride, M.L., et al., Power-frequency electric and magnetic fields and risk of childhood leukemia in Canada. Am J Epidemiol, 1999. 149(9): 831-842.
8. Deadman, J.E., et al., Exposures of children in Canada to 60-Hz magnetic and electric fields. Scand J Work Environ Health, 1999. 25(4): 368-375.
9. Kleinerman, R.A., et al., Magnetic field exposure assessment in a case-control study of childhood leukemia. Epidemiology, 1997. 8(5): 575-583.
10. Kavet, R., J.M. Silva, and D. Thornton, Magnetic field exposure assessment for adult residents of Maine who live near and far away from overhead transmission lines. Bio­electromagnetics, 1992. 13(1): 35-55.
11. Kaune, W.T. and L.E. Zaffanella, Assessing historical exposures of children to power-frequency magnetic fields. J Expo Anal Environ Epidemiol, 1994. 4(2): 149-170.
12. Coghill, R.W., J. Steward, and A. Philips, Extra low frequency electric and magne­tic fields in the bedplace of children dia­gnosed with leukaemia: a case-control study. Eur J Cancer Prev, 1996. 5(3): 153-158.
13. Preece, A.W., et al., Domestic magnetic field exposures in Avon. Phys Med Biol, 1996. 41(1): 71-81.
14. Clinard, F., et al., Residential magnetic field measurements in France: comparison of indoor and outdoor measurements. Bioelectromagnetics, 1999. 20(5): 319-326.
15. Schuz, J., et al., Extremely low frequency magnetic fields in residences in Germany. Distribution of measurements, comparison of two methods for assessing exposure, and predictors for the occurrence of magnetic fields above background level. Radiat Environ Biophys, 2000. 39(4): 233-240.
16. Brix, J., et al., Measurement of the individual exposure to 50 and 16 2/3 Hz magnetic fields within the Bavarian population. Bioelectromagnetics, 2001. 22(5): 323-332.
17. Douglas, J., EMF in American Homes. EPRI J, 1993. 18(3): 18-25.
18. Levallois, P., et al., Electric and magnetic field exposures for people living near a 735- kilovolt power line. Environ Health Perspect, 1995. 103(9): 832-837.
19. Maruvada, P., A. Turgeon, et P. Jutras, Exposition résidentielle aux champs magnétiques produits par les lignes de transport et de répartition, 1996, Service de lignes aériennes, Direction Technologies d’appareillage et essais, VPTI, Hydro-Québec.
20. Deadman, J.E., et al., Occupational and residential 60-Hz electromagnetic fields and high- frequency electric transients: exposure assessment using a new dosimeter. Am Ind Hyg Assoc J, 1988. 49(8): 409-419.
21. Maruvada, P.S. and P. Jutras, Caractérisation des champs électrique et magnétique dans différents milieux, 1991, Hydro-Québec.
22. Levallois, P., et al., Effects of electric and magnetic fields from high-power lines on female urinary excretion of 6-sulfatoxymelatonin. Am J Epidemiol, 2001. 154(7): 601-609.

Notes

^a) Unité de la densité du flux magnétique (l’ancienne unité de mesure était le Weber par carré). Maintenant, on utilise le terme Tesla. Notez que 1 Weber par mètre carré = 1 Tesla.

^b) Il s’agit de la valeur moyenne géométrique des champs magnétiques mesurés sur 24 ou 48 heures dans la résidence de chaque enfant.

^c) Les valeurs d’exposition utilisées par Ahlbom et collègues dans leur analyse sont des moyennes géométriques des champs magnétiques enregistrés durant 24 ou 48 heures. Pour les données québécoises, la différence entre les moyennes géométriques et arithmétiques des expositions est mini­me : la moyenne arithmétique est environ huit pour cent plus élevée que la moyenne géométrique. Néanmoins, nous avons utilisé les moyennes géométriques des données québécoises pour être en mesure de comparer avec le niveau de 0,4 établi par l'analyse d'Ahlbom.

^d) La proximité des lignes de distribution, le nombre et le diamètre des conducteurs et le nombre de connexions sur la ligne conditionnent les niveaux de champs magnétiques dans l’habitation. En effet, en 1979, les chercheurs Wertheimer et Leeper ont développé à Denver, Colorado un système permettant de classer la configuration des conducteurs à proximité des habitations selon le niveau attendu des champs : la classification Wertheimer et Leeper (W&L).

^e) Valeur approximative au 31 décembre 2000.

^f) L’emprise est la bande de terrain réservée au passage de la ligne, dont la valeur varie de 30 à 80 mètres en fonction de la tension de la ligne.

^g) La zone où la ligne à haute tension contribue de façon mesurable aux champs magnétiques ambiants de la résidence.

^h) Compte tenu de l’absence de relation entre l’exposition et la leucémie, la combinaison des données des cas et des témoins ne devrait pas introduire de biais au niveau de l’estimation des expositions.

ⁱ⁾ Il s’agit ici de la moyenne arithmétique des moyennes individuelles géométriques.

^j) C’est la zone où la ligne à haute tension contribue de façon mesurable aux champs magnétiques ambiants de la résidence.

^k) Par opposition à une ligne torsadée qui est une ligne où les conducteurs sont enroulés les uns sur les autres.

^l) Pour être classifiée comme «configuration à courant élevé» une habitation devait avoir soit, 1) une ligne à haute tension à moins de 130 pieds (aucune dans cette étude), 2) une ligne de distribution primaire de 6 phases ou plus à moins de 130 pieds, 3) une ligne de distribution primaire de 3 phases avec des conducteurs épais (diamètre > 0,4") à moins de 130 pieds, ou 4) une ligne de distribution primaire de 3 phases avec des conducteurs minces (diamètre < 0,4") à moins de 65 pieds, ou 5) être à moins de 50 pieds de la première portée d’une ligne secondaire desservant 3 habitations ou plus. Pour être classifiée comme «configuration à courant très élevé», il s’agit des mêmes types de lignes, sauf que les distances sont plus restreintes, soient de 50, 50 ,50 et 25 pieds pour les quatre premiers cas.

^m) Division Planification et Recherche Commerciale, Hydro-Québec 1999.

ⁿ⁾ Multiplex McBride: = 4 unités familiales; multiplex Hydro: = 5 unités familiales.

^o) Duplex, triplex, quadruplex; exclue les appartements.