Faculté des Sciences de l’Ingénieur Thèse de Doctorat

d`ordrehelliphelliphelliphelliphelliphellipFSIUMBB2018

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE LrsquoENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE MrsquoHAMED BOUGARA-BOUMERDES

Faculteacute des Sciences de lrsquoIngeacutenieur

Thegravese de Doctorat

Preacutesenteacutee par Mme REBBAH Hakima

En vue de lrsquoobtention du diplocircme de DOCTORAT en

Filiegravere Sciences et Geacutenie des Mateacuteriaux

Option Chimie de la Matiegravere et Environnement

Analyse des risques drsquoexposition aux agents chimiques dans lrsquoindustrie des polyureacutethanes

Devant le jury composeacute de

M HACHEMI Messaoud Professeur UMBB Preacutesident Mme HALLICHE Djamila Professeur USTHB Examinateur M NASRALLAH Noureddine Professeur USTHB Examinateur M LOUNICI Hakim Professeur UAMOB Examinateur M MOHAMMEDI Kamel Professeur UMBB Examinateur M LOUHAB Krim Professeur UMBB Directeur de thegravese

Anneacutee Universitaire 20172018

A la meacutemoire de ma sœur Fazia

REBBAH Hakima 1

Remerciements Si ce travail de thegravese fut pour moi un exercice plutocirct solitaire en grande partie baseacute sur lrsquoobservation et lrsquoanalyse il nrsquoen demeure pas moins que de nombreux acteurs ont contribueacute de pregraves ou de loin et drsquoune maniegravere ou drsquoune autre agrave son eacutelaboration Je leur exprime ici ma sincegravere reconnaissance

Je voudrais exprimer toute ma reconnaissance au Professeur LOUHAB Krim pour avoir accepteacute de reprendre cette thegravese de continuer agrave la diriger et de faire ainsi de mon recircve une reacutealiteacute

Jrsquoadresse mes remerciements particuliegraverement aux membres du jury Pr HALLICHE Djamila Pr NASRALLAH Noureddine Pr LOUNICI Hakim Pr HACHEMI Messaoud Pr MOHAMMEDI Kamel pour avoir accepteacute drsquoeacutevaluer mon travail et drsquoapporter des remarques et des critiques objectives

Je deacutesire teacutemoigner toute ma gratitude au Pr MAKHLOUF Said de lrsquouniversiteacute Mouloud MAMMERI de Tizi-Ouzou et M Bruno COURTOIS de lrsquoINRS de Paris de mrsquoavoir aideacute agrave avoir toutes les informations utiles agrave lrsquoavancement de mon travail

Mes remerciements les plus sincegraveres au Pr BEN MOUNAH Pr BENOTMANE et agrave Mademoiselle DHEMEL Fatiha pour leur aide preacutecieuse et leur bonne humeur

Je nrsquooublierais surtout pas de remercier le personnel de lrsquoENIEM de Tizi-Ouzou pour leur aide conseils et disponibiliteacute

Je remercie eacutegalement ma premiegravere directrice de thegravese Dr BELAKROUF Amina drsquoavoir cru en moi et de mrsquoavoir orienteacute pour mener agrave bien ce travail

Je ne remercierais jamais assez chaleureusement ma tregraves chegravere amie YOUNSI-KESRI Naima qui a toujours su trouver les mots pour mrsquoencourager agrave aller toujours de lrsquoavant agrave srsquoaccrocher et agrave croire en moi

Je tiens aussi agrave remercier dada Hakim MERZOUK pour son soutien indeacutefectible

Merci du fond du cœur agrave mes tregraves chers parents Baya et Omar qui ont toujours cru en moi qui mrsquoont toujours beacutenie avec leurs priegraveres merci pour vos sacrifices vous avez manqueacute de tout pour que nous ne manquons de rien 1000 merci pour tous ce que vous avez fait pour moi et pour mes fregraveres et sœurs

Je remercie eacutegalement mes tregraves chegraveres sœurs Zakia Hassiba Rachida Dalila Houria et leurs petites familles mes tregraves chers fregraveres Moh said et Nacer leurs femmes Mina et Zakia Ainsi que mon beau-fregravere Salim et mes beaux-parents

Enfin aucune formule ne serait assez forte pour remercier mon tregraves cher eacutepoux Massinissa mes tregraves chers anges Ilyane et Aksel pour leur immense soutien moral tout au long de ces anneacutees Merci de mrsquoavoir supporteacute durant toute cette peacuteriode Merci pour vos encouragements inconditionnels Sans vous je nrsquoeacutetais pas aujourdrsquohui lagrave ougrave je suis Je vous promets agrave lrsquoavenir je serais plus disponiblehellip

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Reacutesumeacute La surveillance de la qualiteacute de lrsquoair dans les milieux professionnels est une preacuteoccupation mondiale tant pour ses conseacutequences sur lrsquoenvironnement que sur la santeacute des travailleurs Le temps passeacute dans les milieux de travail eacutetant important une connaissance des substances polluant lrsquoair inteacuterieur et leur impact sanitaire est neacutecessaire La finaliteacute de notre eacutetude consiste agrave lrsquoeacutevaluation de la qualiteacute de lrsquoair dans lrsquoindustrie des polyureacutethanes En effet lors de la fabrication et du montage des reacutefrigeacuterateurs les travailleurs sont exposeacutes agrave des poussiegraveres et agrave des aeacuterosols deacutegageacutes tout au long de leur journeacutee de travail La premiegravere phase de ce travail a porteacute sur lrsquoeacutechantillonnage et lrsquoanalyse des poussiegraveres par classe granulomeacutetrique agrave lrsquoaide du CIP10 dans quatre postes de travail sur une peacuteriode drsquoune anneacutee Les reacutesultats montrent que lrsquoair respireacute par les travailleurs comporte des poussiegraveres avec les trois fractions alveacuteolaire thoracique et inhalable avec des taux deacutepassant dans quelques cas les valeurs moyennes drsquoexposition professionnelle (VMEP) La deuxiegraveme phase a consisteacute aux preacutelegravevements et agrave la caracteacuterisation des aeacuterosols dans trois postes de travail Lrsquoanalyse de ces eacutechantillons confirme la preacutesence des diisocyanates de dipheacutenyle meacutethane (MDI) dans lrsquoair de lrsquoatelier avec des taux deacutepassant excessivement les VMEP Mots cleacute Industrie des polyureacutethanes CIP10 poussiegraveres aeacuterosols Abstract The monitoring of air quality in workplaces is a global concern both for its consequences on the environment and on the health of workers As the time spent in the workplace is important an understanding of indoor air pollutants and their health impact is necessary The aim of our study is to evaluate the air quality in the polyurethane industry In fact during the manufacture and assembly of refrigerators workers are exposed to dust and aerosol emanations while throughout their working day The first phase of this work focused on dust sampling and analysis by particle size class using the CIP10 in four workstations over a period of one year The results show that the air inhaled by the workers contains dust with the three fractions alveolar thoracic and inhalable with rates exceeding in some cases the average values of occupational exposure The second phase consisted of aerosol sampling in three workstations The characterization of these samples confirms the presence of diphenylmethane diisocyanates (MDI) in the air of the workshop with rates exceeding the VMEP excessively Key words polyurethane industry CIP10 dust aerosols

ملخص مدة كون العمال صحة وعلىأ البیئة على لتأثیره بالنسبة سواء عالمي قلق مصدر المھنیة الأوساط في الھواء نوعیة مراقبة

العمال على الصحي وأثرھا المغلقة الأماكن في لھواءا تلوث التي المواد فمعرفة ةطویل العمل مكان في الوقت الذي یقضونھ ضروري

حیث الثلاجاتتجھیز و تصنیع أثناء المستعمل البولیوریثان صناعة في الھواء نوعیة تقییم ھو الدراسة ھذه من الغرض العمل یوم طوال الایروسولاتوالغبار تنفس إلى العمالیتعرض

أربع في CIP10 باستخدام الحجم فئة حسب الغبار وتحلیل العینات أخذ على العمل ھذا من الأولى المرحلة ركزت المستنشقة الثلاثة بالمعاییر غبار على یحتوي العمال یستنشقھ الذي الھواء أن تظھر النتائج سنةمدار على عمل محطات

الحالات بعض في المتوسط المھني التعرض قیم تتجاوز بمعدلات السنخیةوالصدریة دییسوسیانات وجود العینات ھذه تحلیل ویؤكد العمل محطات ثلاث في الایروسولات لعینات تشخیص تكان الثانیة مرحلةال

المتوسط المھني التعرض قیم تتجاوزمفرطة بمعدلات العمل ھواء في (MDI) الفینیل ثنائي المیثان

وسولاتالایر الغبار CIP10 البولیوریثان صناعة الدالة الکلمات

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Liste des abreacuteviations AAS AFNOR AFSSET ACGIH AM ALD APR BDEP CNAS CMR CHU CIP10 CEN CG CSST DEHP DSC ASE EN EPI EPC EP ENIEM ETA GFAAS GHE GM GSD HAP HDI HSE HPLC IC ICP-AES ICP-MS INRS INSP INERIS INPRP IRSST IP INAA ISO ITMS MDI MEB MEE MOPIP

Atomic Absorption Spectroscopy Association Franccedilaise de Normalisation Agence Franccedilaise de Seacutecuriteacute Sanitaire de lrsquoEnvironnement et du Travail American Conference of Governmental Industrial Hygienists Ambiance de lrsquoatelier R1 Appareils agrave Lecture Directe Appareil de Protection Respiratoire Banques de Donneacutees drsquoExposition Professionnelle Caisse Nationale des Assurances Sociales (Algeacuterie) Substances Canceacuterogeacutenes Mutageacutenes Reprotoxiques Centre Hospitalier Universitaire Capteur Individuel de Poussiegraveres agrave deacutebit de 10 lmin Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Chromatographie en phase Gazeuse Commission de la Santeacute et Seacutecuriteacute du Travail (Queacutebec) Di(2-eacutethylhexyl) Phtalate Differential Scanning Calorimetry Extraction Assisteacutee par Solvant Norme Europeacuteenne Equipements de Protection Individuelle Equipements de Protection Collective Exposition Professionnelle Entreprise Nationale des Industries de lrsquoElectromeacutenager de Tizi-Ouzou Event Tree Analysis Graphite Furnace AAS Groupe Homogegravene drsquoExposition Moyenne geacuteomeacutetrique Ecart-type geacuteomeacutetrique Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques Hexameacutethylegravene diisocyanate Health and Safety Executive Chromatographie Liquide agrave Haute Performance Le poste drsquoinjection des cuves des reacutefrigeacuterateurs Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Institut National de Recherche et de Seacutecuriteacute (France) Institut National de Santeacute Publique (France) Institut national de lEnvironnement industriel et des risques (France) Institut National de Preacutevention des Risques Professionnels (Algeacuterie) Institut de Recherche Robert-Sauveacute en Santeacute et en Seacutecuriteacute du Travail (Canada) Le poste drsquoinjection des portes des reacutefrigeacuterateurs Instrumental Neutron Activation Analysis International Organisation for Standardisation Ion Trap Mass Spectrometer Diisocyanate 44rsquo de dipheacutenyle meacutethane Microscopie Electronique agrave Balayage Matrice Emploi Exposition 1-(2-Meacutethoxy-pheacutenyl) pipeacuterazine

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MP MSMS Mt NC OIT OSHA PPP PU R1 RPS RSST RMN SEC SUMER TDI TGA TMS UR-MPE VLEP VME VLCT VR XRF

Milieux Professionnels Tandem Mass Spectrometer Millions de tonnes Le poste de nettoyage des cuves des reacutefrigeacuterateurs Organisation Internationale du Travail Occupational Safety and Health Administration (Etats Unis) Produits Phytopharmaceutiques Polyureacutethane Atelier de fabrication et de montage des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele Risques Psychosociaux Regraveglement sur la Santeacute et la Seacutecuriteacute du Travail (Canada) Reacutesonance Magneacutetique Nucleacuteaire Chromatographie drsquoExclusion Steacuterique Enquecircte sur la Surveillance Meacutedicale des Expositions des salarieacutes aux risques professionnels en France Toluegravene diisocyanate Thermal Gravimetric Analysis Trouble Musculo-Squelettiques Uniteacute de Recherche Mateacuteriaux Proceacutedeacutes et Environnement Valeur Limite drsquoExposition Professionnelle Valeur Moyenne drsquoExposition Valeur Limite drsquoExposition Professionnelle agrave Court Terme Valeur de Reacutefeacuterence X-Ray Fluorescence

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Liste des figures Figure I1 Exemples drsquoaeacuterosols et leurs diamegravetres 16 Figure I2 Peacuteneacutetration absorption deacutepocirct et distribution des substances inhaleacutees 16 Figure I3 Deacutepocirct total et reacutegional chez humain en fonction du diamegravetre aeacuterodynamique des particules

17 Figure I4 Peacuteneacutetration des particules dans lrsquoappareil respiratoire 18 Figure I5 Pourcentage des salarieacutes exposeacutes aux substances canceacuterogegravenes mutagegravenes reprotoxiques19 Figure I6 Nombre drsquoaccidents causeacutes par les produits chimiques 20 Figure I7 Heat Index Chart 23 Figure I8 Les formes de cancers les plus freacutequents chez lrsquohomme en Algeacuterie 28 Figure I9 Devenir et effets potentiels sur lrsquoorganisme des nanomateacuteriaux inhaleacutes 28 Figure I10 Concept de la VLEP-8h 32 Figure I11 Concept de la VLCT-15 min 32 Figure I12 Concept de la Valeur plafond 33 Figure I13 Hieacuterarchie de maitrise de lrsquoexposition professionnelle 34 Figure I14 Diffeacuterentes actions permettant une meilleure maitrise de lrsquoexposition professionnelle 39 Figure II1 Exemples drsquoapplications des mateacuteriaux de PU 41 Figure II 2 Synthegravese des polyureacutethanes en deux eacutetapes 42 Figure II 3 Meacutecanisme simplifieacute de la reacuteaction alcool-isocyanate catalyseacutee par un acide de Lewis 47 Figure II 4 Meacutecanisme simplifieacute de la reacuteaction alcool-isocyanate catalyseacutee par une base de Lewis 48 Figure II 5 Scheacutema drsquoun polyureacutethane thermoplastique 48 Figure II 6 Scheacutema drsquoun polyureacutethane thermodurcissable 49 Figure II7 Images de mousses de PU obtenues par MEB avec diffeacuterents types de structure (a) mousse

de PU agrave cellules partiellement ouvertes (densiteacute 30 Kgm3) (b) mousse de polychlorure de vinyle agrave cellules fermeacutees (densiteacute 200 Kgm3) 51

Figure II8 Repreacutesentation drsquoun essai meacutecanique en compression 52 Figure II9 Chromatogrammes SEC de (A) polyureacutethanes ester et (B) eacutether Irradieacutes agrave diffeacuterents flux de

rayonnement eacutelectronique 53 Figure II10 Courbe caracteacuteristique drsquoun polymegravere semi-cristallin obtenue par DSC 54 Figure II11 Hydrolyse du groupement ester 56 Figure II12 Oxydation theacutermique du groupement eacutether 56 Figure II13 Zucche e Fich ldquo de Piero Gilardi (a) ldquoUntetled ldquo de John Chamberlain (b) ldquoExpansion

ndeg37ldquo de Ceacutesar (c) ldquoPratone ldquo de la marque Gufram (d) 57 Figure II14 Production de polyureacutethane en 2011 par secteur geacuteographique 58 Figure II15 Principaux emplois des mousses de polyureacutethanes 59 Figure II16 Utilisation typique de la mousse de PU dans une automobile 59 Figure II17 Equipement de protection individuelle du pulveacuterisateur de mousse de PU 61 Figure III 1 Etapes drsquoeacutevaluation des risques dans les milieux professionnels 71 Figure III 2 Scheacutema du CIP 10 (Capteur Individuel de Poussiegraveres) 73 Figure III 3 Scheacutema drsquoun appareil de chromatographie en phase gazeuse 78 Figure III 4 Scheacutema du principe drsquoune HPLC 79 Figure III 5 Scheacutema du spectromegravetre de masse 79 Figure III 6 Scheacutema drsquoanalyseur de type quadripocircle 80 Figure III 7 Image de notions de justesse et de fideacuteliteacute 83 Figure IV1 Capteur individuel de poussiegraveres agrave deacutebit de 10 lmin (CIP 10) 88 Figure IV2 Seacutelecteurs des fractions alveacuteolaire (a) thoracique (b) et inhalable (c) 89 Figure IV3 Injecteur des portes eacutequipeacute du CIP 10 (Poste IP) 90 Figure IV4 Injecteur des cuves eacutequipeacute du CIP 10 (Poste IC) 90

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Figure IV5 Nettoyeur des cuves eacutequipeacute du CIP 10 (Poste NC) 90 Figure IV6 Le CIP 10 en ambiance de lrsquoatelier (Poste AM) 91 Figure IV7 Coupelles rotatives pour le preacutelegravevement des poussiegraveres 92 Figure IV8 Mesure de la vitesse de rotation de la coupelle 93 Figure IV9 Mesurage du deacutebit drsquoeacutechantillonnage 93 Figure IV10 Balance analytique (Kern ALS 220-4) 94 Figure IV11 Conditionnement des coupelles de preacutelegravevement 95 Figure IV12 Veacuterification de lrsquoeacutetancheacuteiteacute des cassettes 97 Figure IV13 Evolution de la tempeacuterature et de lrsquohumiditeacute en peacuteriode chaude 98 Figure IV14 Evolution de la tempeacuterature et de lrsquohumiditeacute en peacuteriode froide 98 Figure IV15 Concentration alveacuteolaire dans le poste IP (preacutelegravevement de 15 mn) 100 Figure IV16 Concentration alveacuteolaire dans le poste IP (120 mn) 100 Figure IV17 Fractions peacuteneacutetrantes admises par CEN ISO ACGIH 101 Figure IV18 Concentration alveacuteolaire dans le poste IC (15 mn) 102 Figure IV19 Concentration alveacuteolaire dans le poste IC (120 mn) 102 Figure IV20 Concentration alveacuteolaire dans le poste NC (15 mn) 103 Figure IV21 Concentration alveacuteolaire dans le poste NC (120 mn) 103 Figure IV22 Concentration alveacuteolaire dans le poste AM (15 mn) 104 Figure IV23 Concentration alveacuteolaire dans le poste AM (120 mn) 104 Figure IV24 Concentration thoracique dans le poste IP (15 mn) 106 Figure IV25 Concentration thoracique dans le poste IC (15 mn) 106 Figure IV26 Concentration thoracique dans le poste NC (15 mn) 106 Figure IV27 Vue scheacutematique de lrsquoappareil respiratoire humain adapteacutee de Lew 107 Figure IV28 Concentration thoracique dans le poste AM (15 mn) 108 Figure IV29 Concentration thoracique dans le poste AM (120 mn) 109 Figure IV30 Concentration inhalable dans le poste IP (15 mn) 110 Figure IV31 Concentration inhalable dans le poste IP (120 mn) 110 Figure IV32 Concentration inhalable dans le poste IC (15 mn) 111 Figure IV33 Concentration inhalable dans le poste IC (120 mn) 111 Figure IV34 Concentration inhalable dans le poste NC (15 mn) 112 Figure IV35 Concentration inhalable dans le poste NC (120 mn) 112 Figure IV36 Concentration inhalable dans le poste AM (15 mn) 113 Figure IV37 Concentration inhalable dans le poste AM (120 mn) 113 Figure IV38 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste IP 114 Figure IV39 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste IC 115 Figure IV40 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste NC 115 Figure IV41 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste AM 116 Figure IV42 Fraction alveacuteolaire dans les postes IP IC NC AM (120 mn) 118 Figure IV43 Concentration thoracique dans les postes IP IC NC AM (120 mn) 119 Figure IV44 Concentration inhalable dans les postes IP IC NC AM (120 mn) 120 Figure IV45 Chromatogramme du deacuteriveacute MPP-MDI obtenu par HPLC de la fraction alveacuteolaire au poste

pompe drsquoinjection des MDI (a1) 122 Figure IV46 Concentration des MDI en fonction des postes de preacutelegravevement 122 Figure IV47 Principales causes de lrsquoasthme professionnel 123 Figure IV48 Evolution de lrsquoasthme professionnel chez les travailleurs de lrsquoENIEM en fonction de la

dureacutee drsquoexposition 124

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Liste des Tableaux Tableau II 1 Caracteacuteristiques theacuteoriques de diffeacuterents types de polycaprolactone 43 Tableau II 2 Caracteacuteristiques de diffeacuterents allongeurs de chaines et drsquoun reacuteticulant 44 Tableau II 3 Diffeacuterentes recettes de mousse de PU utiliseacutees agrave lrsquoENIEM 45 Tableau II 4 Pourcentage des matiegraveres premiegraveres contenues dans la recette drsquoune mousse de PU souple

48 Tableau II 5 Diffeacuterents types de mateacuteriaux polyureacutethane 50 Tableau II 6 Les proprieacuteteacutes des mousses de polyureacutethane de type rigide et souple 50 Tableau II 7 Valeurs de reacutefeacuterence pour le Diisocyanate 4-4 de Dipheacutenylmeacutethane (MDI) par province

canadienne ou par pays 63 Tableau III 1 Principales bases de donneacutees drsquoexposition professionnelle caracteacuteristiques descriptives

67 Tableau III 2 Quelques exemples drsquoappareils agrave lecture directe 69 Tableau III 3 Solvants drsquoextraction mis en œuvre sur des particules organiques 76 Tableau III 4 Avantages et inconveacutenients de quelques meacutethodes analytiques des polluants de lrsquoair 81

Tableau IV 1 Preacutevalence de lrsquoasthme selon les caracteacuteristiques professionnelles des ateliers R1 R2 et BAHUT de lrsquoENIEM 108

Tableau IV 2 Concentrations des poussiegraveres preacuteleveacutees dans lrsquoatelier R1 (mgm3) en fonction des dureacutees de preacutelegravevement 117

Tableau IV 3 Concentrations des poussiegraveres preacuteleveacutees dans lrsquoatelier R1 (mgm3) en fonction des postes de preacutelegravevement 121

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Table des matiegraveres

Remerciements 2 Reacutesumeacute 3 Liste des abreacuteviations 4 Liste des figures 6 Liste des Tableaux 8 Introduction geacuteneacuterale 12 Probleacutematique et Objectifs de la thegravese 13 Chapitre I - Exposition des travailleurs dans les milieux professionnels 14 I1 Introduction 15 I2 Etat de l`art sur la probleacutematique de lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux

professionnels 15 I21 Types drsquoexposition professionnelle 15 I22 Groupe homogegravene drsquoexposition (GHE) en hygiegravene industrielle 24 I23 Voies drsquoexposition aux contaminants dans les milieux de travail 25 I24 Effets de lrsquoexposition professionnelle sur la santeacute humaine 26 I25 Strateacutegie drsquoeacutevaluation de lrsquoexposition dans les milieux professionnels 28 I26 Le contexte reacuteglementaire de lrsquoexposition professionnelle 31 I27 Maitrise de lrsquoexposition professionnelle dans les milieux de travail 34

I3 Conclusion 39 Chapitre II - Industrie des polyureacutethanes 40 II1 Introduction 41 II2 Revue bibliographique sur lrsquoindustrie des polyureacutethanes 41

II21 Principaux composeacutes de base des mousses de PU 42 II22 Reacuteaction des isocyanates 44 II23 Proceacutedeacute de synthegravese des polyureacutethanes 45 II24 Classification des polyureacutethanes 48 II25 Proprieacuteteacutes des mousses de polyureacutethane 50 II26 Caracteacuterisation des mousses de polyureacutethane 51 II27 Les principaux meacutecanismes de deacutegradation des polyureacutethanes 55 II28 La conservation des mousses de polyureacutethane 57 II29 Le marcheacute mondial des polyureacutethanes 58 II210 Effets de lrsquoindustrie des polyureacutethanes sur la santeacute des travailleurs 60 II211 Protection des travailleurs des mousses de PU 60

II3 Conclusion 63 Chapitre III ndash Meacutethodes drsquoeacutevaluation et drsquoanalyse de lrsquoexposition professionnelle 64 III1 Introduction 65 III2 Etat des connaissances Revue des meacutethodes drsquoeacutevaluation de lrsquoEP 65

III21 Lrsquoenquecircte par questionnaire 65 III22 Des tests des scores pour appreacutehender des expositions particuliegraveres 66 III23 Les cohortes 66 III24 Les bases de donneacutees de mesures atmospheacuteriques 66 III25 La biomeacutetrologie 67 III26 Les matrices emplois-expositions et cultures-expositions 68 III27 Appareils agrave lecture directe (ALD) 69 III28 Modeacutelisation de lrsquoexposition 70

III3 Meacutethodes de preacutelegravevement et drsquoanalyse des poussiegraveres et des aeacuterosols dans les MP 71

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III31 Meacutethodes de preacutelegravevement de la poussiegravere et des aeacuterosols 71 III311 Preacutelegravevement passif 71 III312 Preacutelegravevement actif 72 III313 Preacutelegravevement actif de la poussiegravere par essuyage 74

III32 Meacutethodes de preacutetraitement stockage et extraction des eacutechantillons 75 III321 Preacutetraitement 75 III322 Stockage 75 III323 Extraction 76

III33 Meacutethodes drsquoanalyse des poussiegraveres et des aeacuterosols dans les MP 77 III331 Chromatographie en phase gazeuse (GC) 77 III332 Chromatographie liquide agrave haute performance (HPLC) 78 III333 Spectromeacutetrie de masse 79

III4 Caracteacuteristiques des meacutethodes drsquoanalyses des polluants dans les MP 80 III5 Critegraveres de choix drsquoune meacutethode drsquoanalyse des polluants dans les MP 82

III51 Limites de deacutetection et de quantification 82 III52 Justesse fideacuteliteacute et reproductibiliteacute 82 III53 Domaine de lineacuteariteacute et sensibiliteacute 83 III54 Robustesse speacutecificiteacute rapiditeacute et aptitude agrave lrsquoautomatisation 84 III55 Coucirct 84 III56 Pourcentage de reacutecupeacuteration 84

III6 Conclusion 85 Chapitre IV - Preacutelegravevement et analyse des poussiegraveres et des aeacuterosols 86 IV1 Introduction 87 IV2 Mateacuteriels et meacutethodes 87

IV21 Mesure de la tempeacuterature et de lrsquohumiditeacute dans lrsquoatelier R1 87 IV22 Preacutelegravevement des poussiegraveres avec le CIP10 88

IV221 Choix des postes de preacutelegravevement des poussiegraveres au niveau de lrsquoatelier R1 89 IV222 Preacuteparation des coupelles de preacutelegravevement des poussiegraveres 91 IV223 Etalonnage du deacutebit de la pompe agrave coupelle rotative (CIP 10) 92 IV224 Peseacutee des coupelles 94 IV225 Preacutelegravevements de la poussiegravere sur le site 94 IV226 Calcul de la masse de poussiegravere collecteacutee 95 IV227 Calcul du volume drsquoair aspireacute par le CIP 10 95

IV23 Preacutelegravevement des aeacuterosols avec le CIP 10 eacutequipeacute de filtres 96 IV231 Meacutethode drsquoeacutechantillonnage 96 IV232 Preacuteparation de la solution eacutetalon 97 IV233 Calcul de la concentration des aeacuterosols eacutechantillonneacutes sur filtres 97

IV3 Reacutesultats et discussion 98 IV31 Reacutesultats des mesures de lrsquohygromeacutetrie et de la tempeacuterature 98 IV32 Reacutesultats des preacutelegravevements de poussiegraveres avec le CIP 10 99 IV321 Concentrations des fractions preacuteleveacutees en fonction de lrsquoheure de preacutelegravevement 100

IV3211 Preacutelegravevements de la fraction alveacuteolaire 100 IV3212 Preacutelegravevements de la fraction thoracique 106 IV3213 Preacutelegravevements de la fraction inhalable 110

IV322 Concentrations des fractions preacuteleveacutees en fonction des dureacutees de preacutelegravevement 114 IV323 Concentrations des fractions preacuteleveacutees en fonction des postes de travail 117

IV3231 Fraction alveacuteolaire 118 IV3232 Fraction thoracique 119

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IV3233 Fraction inhalable 120 IV33 Reacutesultats des preacutelegravevements sur filtre 121 IV331 Reacutesultats des analyses par HPLC 121 IV4 Conclusion 124 Conclusion Geacuteneacuterale 125 Perspectives 127 Recommandations 128 Reacutefeacuterences Bibliographiques 131 Annexes 151 Annexe IV1 Maladies enregistreacutees au niveau de lrsquoatelier de moussage (R1) 152 Annexe IV2 Courbes drsquoeacutetalonnage des MDI dans les postes de preacutelegravevement (a1 a2 a3) 152

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Introduction geacuteneacuterale

e nos jours la pollution de lrsquoair est omnipreacutesente que ce soit dans la vie de tous les jours ou dans les milieux professionnels La pollution de lrsquoair exteacuterieur a drsquoailleurs eacuteteacute classeacutee

en 2013 dans le groupe des agents canceacuterigegravenes certain pour lrsquohomme par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) (CIRC 2013)

Les donneacutees actuelles de la litteacuterature teacutemoignent drsquoune toxiciteacute particuliegravere de lrsquoexposition professionnelle des travailleurs aux diverses substances tant du point de vue expeacuterimental que du point de vue eacutepideacutemiologique Ces donneacutees indiquent qursquoune exposition professionnelle est susceptible drsquoinduire des accidents et des maladies professionnelles qui dans la majoriteacute des cas ont un impact sanitaire irreacuteversible sur les travailleurs exposeacutes

En effet lrsquoexposition des travailleurs aux divers produits manipuleacutes dans les milieux professionnels et les conseacutequences qui en deacutecoulent sur leur santeacute est loin drsquoecirctre un sujet neacutegligeable ainsi drsquoapregraves le bureau international du travail (BIT 2015)

bull Toutes les 15 secondes un travailleur meurt dans le monde drsquoun accident ou drsquoune maladie professionnelle

bull Toutes les 15 secondes 153 travailleurs sont victimes drsquoun accident de travail bull Chaque jour 6300 personnes meurent drsquoun accident du travail ou drsquoune maladie

professionnelle bull Le coucirct humain de cette menace quotidienne est oneacutereux et on estime que le fardeau

eacuteconomique des mauvaises pratiques de seacutecuriteacute et santeacute au travail repreacutesente tous les ans 4 du produit inteacuterieur brut soit le montant astronomique de 2800 milliards de dollars (le PIB mondial en 2016 eacutetait de 75000 milliard de dollars)

bull En 2014 le mecircme organisme estimait que les accidents du travail et les maladies professionnelles provoquent plus de 23 millions de deacutecegraves par an plus de 350rsquo000 eacutetant dus agrave des accidents du travail et pregraves de 2 millions reacutesultant de maladies professionnelles

En Algeacuterie selon lrsquoInstitut National de Preacutevention des Risques Professionnels (INPRP) bull 700 deacutecegraves en moyenne causeacutes par des accidents de travail sont enregistreacutes chaque

anneacutee dont 200 cas au niveau de la capitale bull 50 deacutecegraves sont provoqueacutes par des maladies professionnelles bull Selon les derniegraveres statistiques de la Caisse Nationale des Assurances Sociales

(CNAS) pregraves de 2000 accidents de travail et 12 maladies professionnelles sont recenseacutes chaque anneacutee en Algeacuterie tous secteurs drsquoactiviteacutes confondus (CNAS 2016) Les deacutepenses lieacutees aux accidents de travail et maladies professionnelles deacutepassent les 20 milliards de Dinars chaque anneacutee

Par ailleurs nombreuses eacutetudes ont montreacute que lrsquoinhalation de substances disperseacutees dans lrsquoair sous forme particulaire ou gazeuse (aeacuterosols) est agrave lrsquoorigine de diverses pathologies chez lrsquohomme ayant des conseacutequences plus au moins graves selon leurs caracteacuteristiques Malgreacute lrsquoameacutelioration sensible des conditions de travail notamment la qualiteacute de lrsquoair dans les locaux industriels la santeacute au travail reste plus que jamais une preacuteoccupation constante des nombreux acteurs de la vie professionnelle

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Dans le cadre de notre eacutetude nous nous sommes pencheacutes sur lrsquoexposition des travailleurs dans le milieu des industries des polyureacutethanes ces mateacuteriaux destineacutes agrave lrsquoisolation thermique des reacutefrigeacuterateurs fabriqueacutes agrave lrsquoEntreprise Nationale des Industries de lrsquoElectromeacutenager (ENIEM) de Tizi-Ouzou en Algeacuterie preacutesentent une source non neacutegligeable drsquoeacutemission de poussiegraveres et drsquoaeacuterosols Probleacutematique et Objectifs de la thegravese Lrsquoobjectif geacuteneacuteral de ce travail de thegravese est de contribuer agrave eacutevaluer la qualiteacute de lrsquoair dans lrsquoatelier de fabrication et de montage des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele (R1) de lrsquoENIEM agrave lrsquoaide de deux techniques de preacutelegravevement le capteur individuel de poussiegraveres agrave deacutebit de 10 lmin (CIP10) pour lrsquoeacutechantillonnage des poussiegraveres par classe granulomeacutetrique et drsquoune cassette porte filtre pour le preacutelegravevement des aeacuterosols Une analyse approfondie des eacutechantillons a eacuteteacute eacutetablie afin de comparer nos reacutesultats aux valeurs limites drsquoexposition professionnelle et de donner ainsi une conclusion par rapport agrave lrsquoexposition des travailleurs de lrsquoENIEM agrave la pollution par les particules et par les aeacuterosols

En effet les travailleurs de lrsquoENIEM passent en moyenne une vingtaine agrave une trentaine drsquoanneacutee agrave occuper le mecircme poste de travail durant leur carriegravere professionnelle (Zatout et al 2009) ce qui fait que la qualiteacute de lrsquoair respireacutee par ces travailleurs joue un rocircle tregraves important dans la preacuteservation de leur bonne santeacute au quotidien drsquoougrave lrsquoimportance drsquoeacutevaluer la qualiteacute de lrsquoair dans lrsquoobjectif de mettre les travailleurs agrave lrsquoabri des risques qursquoils peuvent courir de lrsquoexposition aux diffeacuterents polluants

Ce manuscrit se compose de quatre chapitres

Une synthegravese bibliographique des donneacutees existantes sur lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels ainsi que lrsquoimpact des polluants sur la santeacute humaine le cadre regraveglementaire la maitrise de lrsquoexposition professionnelle est preacutesenteacutee dans le chapitre 1

Dans le deuxiegraveme chapitre et sachant que notre eacutetude est meneacutee dans le milieu de lrsquoindustrie des polyureacutethanes nous deacutecrivons ce type drsquoindustrie le proceacutedeacute de synthegravese des polyureacutethanes les proprieacuteteacutes des produits utiliseacutes dans la recette des polyureacutethanes ainsi que leurs impacts sur la santeacute humaine

Dans le chapitre 3 nous preacutesentons les meacutethodes drsquoeacutevaluation et drsquoanalyse des polluants dans les milieux professionnels nous mettons en lumiegraveres chaque type de meacutethode et nous donnons aussi les caracteacuteristiques ainsi que les critegraveres de choix drsquoune meilleure meacutethode drsquoanalyse de lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels

Le quatriegraveme et dernier chapitre est consacreacute aux reacutesultats des preacutelegravevements des poussiegraveres et des aeacuterosols et de leur analyse et agrave la discussion des reacutesultats obtenus par comparaison aux valeurs moyennes drsquoexposition professionnelle (VMEP)

Nous clocircturerons ce manuscrit par une conclusion geacuteneacuterale et proposerons des perspectives en vue drsquoapprofondir notre eacutetude

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Chapitre I - Exposition des travailleurs

dans les milieux professionnels

Chapitre I Exposition des travailleurs dans les milieux professionnels

I1 Introduction Le travail est essentiel agrave la vie au deacuteveloppement et agrave lrsquoeacutepanouissement personnel Malheureusement des activiteacutes indispensables telles que la production alimentaire lrsquoextraction de matiegraveres premiegraveres la fabrication de biens la production drsquoeacutenergie et les services mettent en œuvre des processus des opeacuterations et des mateacuteriaux qui peuvent dans une plus ou moins grande mesure ecirctre dangereux pour la santeacute des travailleurs et des membres des collectiviteacutes avoisinantes ainsi que pour lrsquoenvironnement dans son ensemble Ainsi ce chapitre I vise agrave examiner la litteacuterature concernant lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels et mettre en lumiegravere les conseacutequences de lexposition aux diffeacuterents produits manipuleacutes au cours de leur carriegravere sur leur santeacute particuliegraverement dans le secteur des industries des polyureacutethanes I2 Etat de l`art sur la probleacutematique de lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux

professionnels Lrsquoexposition professionnelle correspond agrave la dose ou la concentration de lrsquoagent dangereux dans le(s) milieu(x) avec lequel(s) lrsquohomme est en contact Lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition des salarieacutes en milieux professionnels comprend la reacutealisation de preacutelegravevements atmospheacuteriques reacuteglementeacutes par des valeurs limites agrave ne pas deacutepasser afin drsquoeacuteviter la survenue de pathologies I21 Types drsquoexposition professionnelle En fonction du secteur drsquoactiviteacute un travailleur peut ecirctre exposeacute agrave plusieurs types drsquoagents chimiques ou physiques agrave des contraintes meacutecaniques et mecircme agrave des facteurs psychologiques qui peuvent avoir des conseacutequences neacutefastes sur sa santeacute dans la majoriteacute des cas irreacuteversibles I211 Exposition aux aeacuterosols

Le terme aeacuterosol deacutesigne toutes les particules solides ou liquides en suspension dans un milieu gazeux et preacutesentant une vitesse de chute neacutegligeable Dans lrsquoair et dans des conditions normales ceci correspond agrave des particules de dimension infeacuterieure agrave 100μm les plus fines faisant quelques fractions de nanomegravetres (Seinfeld 1986) Ces particules peuvent ecirctre formeacutees par le fractionnement meacutecanique drsquoun mateacuteriau de deacutepart (bois minerai etc) par condensation ou par reacuteaction chimique entre polluants gazeux Les fumeacutees sont des aeacuterosols qui proviennent de la condensation de vapeurs meacutetalliques ou de la combustion incomplegravete de composeacutes organiques (fumeacutees de soudage suies etchellip) (Drolet et Beauchamp 2012) La recherche sur les expositions des travailleurs des consommateurs et dans lenvironnement du grand public aux particules en suspension a fait de grands progregraves au cours des derniegraveres anneacutees avec une augmentation de publications de 18 en lan 2000 1144 en 2010 agrave 3753 en 2016 (Thomas et al 2018) La figure I1 nous donne une illustration preacutecise sur quelques types drsquoaeacuterosols et leur diamegravetre aeacuterodynamique en (μm)

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I2111 Exposition aux poussiegraveres

Les poussiegraveres sont des aeacuterosols solides en suspension dans lrsquoair on peut classer les poussiegraveres en deux grandes familles les poussiegraveres ayant des effets nocifs sur la santeacute et les poussiegraveres sans effets toxiques reconnus En milieu professionnel lrsquoinhalation est la principale voie drsquoexposition des travailleurs Lrsquoabsorption drsquoune substance inhaleacutee a lieu tout au long du systegraveme respiratoire de lrsquoecirctre humain elle est fonction de la taille des particules de la composition chimique de la solubiliteacute et de facteurs physiques exemple la freacutequence respiratoire lrsquoeffort physique ainsi que lrsquoeacutetat de santeacute du travailleur (Figure I2)

Figure I1 Exemples drsquoaeacuterosols et leurs diamegravetres

Figure I2 Peacuteneacutetration absorption deacutepocirct et distribution des substances inhaleacutees (FT 0 2012)

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La norme europeacuteenne EN 481 (X43-276 1993) deacutefinit trois conventions drsquoeacutechantillonnage des aeacuterosols dans le cadre de lrsquohygiegravene du travail agrave savoir la convention inhalable thoracique et alveacuteolaire

1- La convention inhalable correspond agrave la fraction ayant un diametre aeacuterodynamique compris entre 0 et 100μm et se deacutepose dans les voies respiratoires supeacuterieures le nez et la bouche

2- La convention thoracique correspond agrave la fraction ayant un diametre aeacuterodynamique comris entre 4 et 10μm et se deacutepose dans les voies trcheacuteobronchiques

3- La convention alveacuteolaire correspond agrave la fraction ayant un diametre aeacuterodynamique lt 4μm et se deacutepose dans les voies respiratoire infeacuterieures agrave savoir les alveacuteoles pulmonaires

Il existe des modeacuteles theacuteoriques permettant de connaitre la probabiliteacute de deacutepocirct des particules inhaleacutees en fonction de leur taille Dans le cas des nanomateacuteriaux les particules de taille comprise entre 10 et 100 nm se deacuteposent majoritairement dans les alveacuteoles pulmonaires dans une proportion nettement supeacuterieure agrave celle des particules nanomeacutetriques les particules plus grandes (˃100nm) quant agrave elles se deacuteposent principalement dans les voies aeacuteriennes supeacuterieures et dans une moindre mesure dans la reacutegion tracheacuteo-bronchique (Figure I3) Lrsquoimpact sanitaire des poussiegraveres est deacutependant de leur taille qui influence la peacuteneacutetrabiliteacute de la particule dans le systegraveme respiratoire humain et son assimilation (Figure I4) Drsquoapregraves la figure I4 ce sont les particules de diamegravetre aeacuterodynamique (da) infeacuterieur agrave 10μm qui ont un impact sur lrsquoorganisme humain les grosses particules (10μm lt da lt 58μm) affectant principalement le systegraveme respiratoire supeacuterieur les particules de diamegravetre compris entre 58μm et 47μm les voies thoraciques et enfin les particules de diamegravetre infeacuterieur agrave 47μm le systegraveme respiratoire infeacuterieur (les alveacuteoles pulmonaires)

Figure I3 Deacutepocirct total et reacutegional chez humain en fonction du diamegravetre aeacuterodynamique des particules (ED 6050 2009)

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Dans le cadre de notre eacutetude nous nous sommes inteacuteresseacutes agrave lrsquoexposition des travailleurs aux poussiegraveres deacutegageacutees lors de lrsquoinjection et du nettoyage de la mousse de polyureacutethane destineacutee agrave lrsquoisolation thermique des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele produits agrave lrsquoENIEM un chapitre sera consacreacute pour deacutefinir et mettre en lumiegravere ce type drsquoindustrie I2112 Exposition aux gaz et aux vapeurs

On considegravere les gaz et les vapeurs comme eacutetant un meacutelange homogegravene drsquoune substance gazeuse (point drsquoeacutebullition infeacuterieur agrave 25degC agrave 760 mmHg) ou drsquoune vapeur (point drsquoeacutebullition supeacuterieur agrave 25degC agrave 760 mmHg) dans lrsquoair Leur concentration se mesure soit en [mgm3] soit en partie par millions [ppm] crsquoest-agrave-dire en (cm3) de substance gazeuse par (m3) drsquoair Le terme gaz est reacuteserveacute aux substances qui sont effectivement agrave leacutetat gazeux agrave 25degC et agrave 1013 kPa De par leur taille nanomeacutetrique les gaz et les vapeurs peacutenegravetrent profondeacutement dans le systegraveme respiratoire humain pour se deacuteposer au niveau des alveacuteoles pulmonaires puis passer dans le sang avec une faible possibiliteacute drsquoeacutelimination particuliegraverement lorsque leur nature chimique est peu ou non soluble Une eacutetude effectueacutee dans une usine de fabrication de produits pharmaceutiques utilisant le sulfate de dimeacutethyle qui est un agent de meacutethylation largement utiliseacute en synthegravese chimique organique en geacuteneacuteral dans des systegravemes clos rapporte deux observations dintoxication aigue par ce produit se trouvant agrave lrsquoeacutetat vapeur chez des travailleurs de 54 et 55ans La premiegravere est lieacutee au deacutebordement accidentel dune cuve de stockage lrsquoexposition aux vapeurs na pas dureacute plus de cinq minutes Dans la seconde cest la deacutecoupe dune canalisation dans une fabrique de produits chimiques qui a eacuteteacute agrave lrsquoorigine dune projection de liquide au visage et sur le tronc Les manifestations pathologiques observeacutees (kerato-conjonctivite atteinte laryngeacutee broncho-pneumopathie chimique et œdegraveme aigu du poumon leacutesionnel retardeacutes) reacutesultant pour lessentiel de lhydrolyse du produit en acide sulfurique au contact des tissus (Testudi et al 1999)

Figure I4 Peacuteneacutetration des particules dans lrsquoappareil respiratoire (CITEPA 2000)

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Une eacutetude statistique reacutecente meneacutee en Tunisie portant sur lrsquoanalyse de la maladie de lrsquoasthme professionnel sur une peacuteriode de 15 ans a reacuteveacuteleacute que 228 des causes de cette pathologie est attribueacute agrave lrsquoexposition des travailleurs aux isocyanates (Benzarti Mezni et al 2017) cette substance reconnue comme irritante et sensibilisante cutaneacutee et pulmonaire puissante dont la manifestation la plus grave est lrsquoasthme professionnel (Kraw et Tarlo 1999 Baur 1995) Une surexposition aux isocyanates peut aussi causer des dermatites des conjonctivites des intoxications aigueumls et de lrsquohyperactiviteacute asthmatique (Raulf-Heimsoth et Baur 1998 Wilkinson et al 1991) Dans le cadre de notre intervention agrave lrsquoENIEM nous avons constateacute que les travailleurs sont exposeacutes agrave lrsquoun des types de ces aeacuterosols il srsquoagit du 44 diisocyanate de dipheacutenyle meacutethane (MDI) utiliseacute dans la recette de la mousse de polyureacutethane injecteacutee dans les portes et les cuves des reacutefrigeacuterateurs I212 Exposition aux agents chimiques et biologiques

Lrsquoexposition aux agents chimiques et biologiques est lrsquoensemble des situations dangereuses impliquant des produits chimiques ou biologiques dans les conditions drsquoutilisation etou drsquoexposition I2121 Exposition aux agents chimiques

Les risques sanitaires engendreacutes par une exposition agrave un produit chimique tout au long drsquoune vie de travail sont bien reacuteels et ne doivent donc pas ecirctre neacutegligeacutes Lrsquoenquecircte sur la Surveillance Meacutedicale des Expositions des salarieacutes aux Risques professionnels en France (SUMER) a reacuteveacuteleacute qursquoen 2010 un salarieacute sur trois eacutetait exposeacute agrave au moins un produit chimique dans lrsquoexercice de son activiteacute (DARES 2013) Parmi les 22 grands domaines professionnels distingueacutes toujours dans lrsquoenquecircte SUMER 2010 qui a eacuteteacute eacutetendue aux agents de la fonction publique cinq exposent tout particuliegraverement leurs salarieacutes aux produits chimiques

Maintenance BTP Meacutecanique Mateacuteriaux Artisanat

de salarieacutes exposeacutes

Figure I5 Pourcentage des salarieacutes exposeacutes aux substances canceacuterogegravenes mutagegravenes reprotoxiques (CMR) en France enquecircte SUMER 2010 (DARES 2013)

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La figure I6 montre une nette augmentation des sinistres drsquoorigine industrielle causeacutes principalement par les produits chimiques recenseacutee par la base de donneacutees europeacuteenne MARS entre 1980-2003

LrsquoAlgeacuterie aussi agrave lrsquoinstar drsquoautres pays nrsquoa pas eacutechappeacute agrave lrsquoampleur des deacutegacircts des risques chimiques agrave lrsquoeacutechelle humaine et mateacuterielle agrave savoir lrsquoexplosion dans le complexe de raffinerie de GNLK1 de Skikda survenue le 190104 - causant 27 morts et 74 blesseacutes et des deacutegacircts enregistreacutes dans un rayon agrave plus de 4 km du complexe (journal El Watan 2004) I2122 Exposition aux agents biologiques

Les agents biologiques sont preacutesents partout chez les ecirctres vivants dans lrsquoenvironnement et dans les milieux de travail La plupart drsquoentre eux sont inoffensifs pour lrsquohomme et certains sont indispensables agrave la vie Cependant certains agents biologiques (bacteacuteries champignons virus prions et parasites) peuvent ecirctre agrave lrsquoorigine de maladies plus ou moins graves chez lrsquohomme une infection une intoxication (agrave partir de toxines produites par des bacteacuteries ou des moisissures) une allergie voire un cancer Au niveau mondial 50 de la mortaliteacute chez les enfants et les adultes jeunes sont lieacutes aux maladies infectieuses causeacutees par lrsquoexposition aux agents biologiques 90 des deacutecegraves sont lieacutes agrave six maladies ou types de pathologies (Thorne 2001) Selon lrsquoenquecircte SUMER 2003 26 millions de personnes soit 15 des salarieacutes exercent des activiteacutes professionnelles pouvant les exposer agrave des agents biologiques Seuls certains de ces agents biologiques sont pathogegravenes ou peuvent le devenir dans des circonstances particuliegraveres 54 des salarieacutes exposeacutes le sont du fait de contacts avec des agents biologiques drsquoorigine humaine 8 parce qursquoils sont en contact avec des animaux et 23 parce qursquoils travaillent dans des activiteacutes comme lrsquoassainissement ou la manipulation de deacutechets ou de produits alimentaires (DARES 2006)

Figure I6 Nombre drsquoaccidents causeacutes par les produits chimiques recenseacutes par MARS data entre 1980-2003 (Rosenthal et al 2004)

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Un risque potentiel pour la santeacute des travailleurs peut ecirctre souleveacute par des sources varieacutees drsquoagents biologiques agrave lrsquoimage des microspores aeacuteroporteacutees eacutemis lors du stockage et de la deacutecomposition des combustibles ligneux qui sont soumis agrave des reacuteactions biologiques et chimiques et agrave une deacutecomposition causeacutee par des bacteacuteries et des champignons (Jirjis 1996) Une eacutetude de cas dans une centrale biomasse de production drsquoeacutelectriciteacute a reacuteveacuteleacute que les travailleurs eacutetaient exposeacutes agrave des niveaux importants de bio-aeacuterosols particuliegraverement pendant le deacutechargement de la tourbe et des copeaux de bois En outre les travailleurs ont eacuteteacute exposeacutes agrave une irritation meacutecanique causeacutee par des poussiegraveres organiques et agrave une irritation chimique causeacutee par des composeacutes organiques volatils et des composants deacutechappement diesel (Laitinen et al 2016) Une eacutetude statistique reacutecente portant sur lrsquoexposition des travailleurs aux bioaeacuterosols eacutemis lors de lrsquoeacutelevage intensif drsquoanimaux en Grande Bretagne entre lrsquoanneacutee 1960 et 2017 a montreacute que ces agents biologiques sont agrave lrsquoorigine drsquoinnombrables maladies infectieuses non seulement pour les travailleurs exerccedilant dans les fermes mais aussi pour la population demeurant agrave proximiteacute de ces fermes particuliegraverement pour les enfants (Douglas et al 2018)

En Algeacuterie une eacutetude de cas dans le Centre Hospitalier Universitaire (CHU) de Sidi-Bel-Abbegraves sur le personnel travaillant dans quatre services diffeacuterents manipulant des produits cytostatiques a illustreacute que huit hommes et 16 femmes drsquoacircge moyen 374 ans travaillant depuis en moyenne huit plusmn trois anneacutees preacutesentaient une symptomatologie de type irritatif ou allergique (50) mais aussi des ceacutephaleacutees (58) vertiges (25) goucirct meacutetallique dans la bouche (25) Dans la descendance on notait deux malformations congeacutenitales une osteacuteogenegravese imparfaite et une cataracte congeacutenitale (Beghdadli et al 2007) I213 Exposition au bruit

Le sujet de lrsquoexposition au bruit sur le lieu de travail est lrsquoobjet drsquoune attention toute particuliegravere ces derniegraveres anneacutees le bruit est un polluant parmi les plus freacutequents et les plus menaccedilants dans les milieux professionnels Il repreacutesente un risque professionnel courant autour du monde Il est rapporteacute quenviron 600 millions de travailleurs dans le monde sont exposeacutes quotidiennement au bruit (Daniel 2007) Lexposition agrave long terme au bruit de haut niveau est associeacutee agrave une seacuterie deffets neacutefastes sur la santeacute la perte auditive [Rabinowitz et al 2013 Sriopas et al 2017) les troubles du sommeil (Michaud et al2016) et stress psychologique (Passchier-Vermeer et Passchier 2000) Reacutecemment le bruit est de plus en plus suggeacutereacute comme un indicateur pour les eacuteveacutenements cardiovasculaires y compris les maladies coronariennes maladie cardiaque (Virkkunen et al 2006) infarctus du myocarde (Selander et al 2009) et accident vasculaire ceacutereacutebral (Sorensen et al 2011) Drsquoautres eacutetudes ont montreacute une association positive entre lrsquoexposition au bruit et lrsquoaugmentation de la tension arteacuterielle chez les travailleurs exposeacutes (Paunovic et al 2013 et 2014) Une eacutetude de cas sur lrsquoexposition aux solvants et au bruit meneacutee agrave la faculteacute de meacutedecine de Sidi-Bel-Abbegraves en Algeacuterie sur des employeacutes travaillant dans le secteur de produits eacutelectroniques agricoles et administratif a reacuteveacuteleacute que La preacutevalence de la perte drsquoaudition agrave partir de 20 dB dans le groupe exposeacutes aux

solvants et au bruit eacutetait de 533 Dans le groupe exposeacute au bruit seul elle eacutetait de 353 Celle des employeacutes drsquoadministration eacutetait de 277

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Cette eacutetude a montreacute que les solvants sont des facteurs aggravant de la perte drsquoaudition chez les travailleurs exposeacutes et que lrsquoexposition au bruit mecircme agrave niveau bas pour une dureacutee longue de travail megravene forceacutement agrave une perte drsquoaudition (Belhadj et al 2010) En France lrsquoenquecircte SUMER 2003 eacutevalue agrave 7 le nombre de travailleurs deacuteclarant ecirctre exposeacutes agrave un bruit supeacuterieur agrave 85 dB(A) pendant plus de 20 heures (ce que lrsquoeacutetude considegravere comme eacutequivalent agrave une exposition quotidienne) ce qui repreacutesente environ 12 million de personnes (Arnaudo et al 2005) En 2004 1 221 cas drsquoatteintes auditives ont eacuteteacute reconnus comme maladies professionnelles en France et ont repreacutesenteacute un coucirct direct de 964 M euro pour les entreprises Au niveau europeacuteen une enquecircte drsquoEurostat eacutetablit que la perte auditive est la 4e maladie professionnelle en termes de reconnaissances (Karjalainen et Niederlaender 2004) Au Canada la perte drsquoaudition attribueacutee agrave lrsquoexposition au bruit en milieu de travail est lrsquoune des atteintes professionnelles les plus freacutequemment rencontreacutees En 2001 la Commission de la santeacute et de la seacutecuriteacute du travail du Queacutebec (CSST) deacutenombrait 1957 cas de surditeacute professionnelle ce qui repreacutesente plus de 10 millions de dollars en indemnisation (Roberge 2004) I214 Exposition aux facteurs psychosociaux

Lrsquoexposition aux facteurs psychosociaux dans les milieux professionnels est deacutefinie comme les risques pour la santeacute mentale physique et sociale engendreacutes par les conditions drsquoemploi et les facteurs organisationnels susceptibles drsquointeragir avec le fonctionnement mental du travailleur (Askenarz et al 2011) Selon lenquecircte europeacuteenne sur les entreprises sur les nouveaux risques eacutemergents (ESENER- EU-OSHA 2012) plaintes de santeacute mentale comme le stress la deacutepression ou lanxieacuteteacute sont le deuxiegraveme problegraveme de santeacute lieacute au travail le plus souvent signaleacute apregraves une maladie musculosquelettique (EU-OSHA 2012) Plusieurs eacutetudes longitudinales reacutecentes ont rapporteacute que les facteurs psychosociaux lieacutes au travail ont eacuteteacute montreacutes comme contributeurs majeurs de problegravemes de santeacute mentale (Harvey et al 2017 Milner et al 2017 Niedhammeret al 2015) Crsquoest le secteur publique et particuliegraverement hospitalier qui est le plus toucheacute par ce type drsquoexposition En effet en France les salarieacutes travaillant dans ce domaine sont plus nombreux que la moyenne agrave declarer un manque de reconnaissance professionnelle les employeacutes y sont particuliegraverement exposeacutes au job strain (stress au travail) la demande psychologique y serait beaucoup plus marqueacutee que dans lrsquoensemble du secteur priveacute (Davie 2014) Nombreuses eacutetudes (Yang et al 2018 Chenet al2016 Qi et al 2014] meneacutees en chine ont montreacute que les aides-soignant(e)s et les infirmier(e)s sont particuliegraverement concerneacute(e)s par des niveaux eacuteleveacutes de stress lieacute au travail elles rapportent que 946 de ce personnel deacuteclarent souffrir de lrsquoexposition agrave des facteurs psychosociaux violents affectant leur quotidien Lrsquoexposition aux facteurs psychosociaux peuvent avoir des conseacutequences tregraves neacutegatives sur les personnes exposeacutees pouvant aller de la peur lrsquoanxieacuteteacute la deacutepression le trouble de stress post-traumatique lrsquoabus de substance des problegravemes relationnels congeacutes de maladie jusqursquoau burnout (Chen et al 2016 Lanctocirct et Guay 2014 Zeng et al 2013)

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Une eacutetude des facteurs associeacutes au burnout des salarieacutes du secteur tertiaire reacutealiseacutee dans la ville de Sidi-Bel-Abbegraves en Algeacuterie a montreacute que les reacutesultats des trois composantes correspondent agrave des degreacutes drsquoeacutepuisement professionnel eacuteleveacute pour lrsquoeacutepuisement eacutemotionnel (652 ) eacuteleveacute pour la normalisation (544 ) et eacuteleveacute pour lrsquoaccomplissement personnel (542 ) (Kandouci et al 2010) I215 Exposition agrave la chaleur et agrave lrsquohumiditeacute

De nombreux meacutetiers obligent les salarieacutes agrave eacutevoluer dans des environnements marqueacutes par des tempeacuteratures et des humiditeacutes eacuteleveacutees hauts fourneaux teintureries blanchisseries cuisines mines fonderies ateliers de soudurehellip Drsquoautres personnes travaillent en exteacuterieur et peuvent ecirctre exposeacutees agrave la chaleur notamment en eacuteteacute lors des eacutepisodes caniculaires Ces ambiances thermiques et humides peuvent avoir de graves effets sur la santeacute des travailleurs et augmenter les risques drsquoaccidents du travail comme le montrent ces travaux de recherche (Maranesi et al 2016 Zemkova et Hamar 2014 Distefano et al 2013 Armstrong et al 2012) Il nrsquoexiste pas de deacutefinition reacuteglementaire du travail agrave la chaleur Toutefois au-delagrave de 30degC pour une activiteacute seacutedentaire et 28degC pour un travail neacutecessitant une activiteacute physique la chaleur peut constituer un risque pour les salarieacutes Pour eacutevaluer lrsquoexposition des travailleurs agrave la chaleur et agrave lrsquohumiditeacute nous pouvant nous reacutefeacuterer au Heat Index Chart (Figure I7) mis au point par le deacutepartement ameacutericain de meacuteteacuteorologie nationale ainsi avec une exposition de longue dureacutee agrave la chaleur etou une activiteacute physique ce diagramme montre que toute combinaison humiditeacutetempeacuterature donnant un indice supeacuterieur agrave 90 expose les travailleurs agrave un risque de crampes musculaires dues agrave la chaleur ou drsquoeacutepuisement physique Un indice supeacuterieur agrave 105 indique un risque possible de coup de chaleur Ce laquo Heat Indexraquo est eacutetabli pour des conditions nuageuses tempeacuteratures mesureacutees agrave lrsquoombre avec un vent leacuteger Pour un travail en plein soleil il faut ajouter 15 agrave lrsquoindice obtenu

Figure I7 Heat Index Chart (d rsquoapregraves le ldquoNational Oceanic and Atmospheric Administrationrdquo)

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Nombreuses eacutetudes montrent une augmentation significative drsquoabsorption de produits chimiques par voie cutaneacutee lieacutee agrave lrsquoaugmentation de la tempeacuterature sur les lieux de travail (Gordon 2005 Chang et al 1994 Wester et al 1996) En effet une eacutetude sur lrsquoeacutevaluation de lrsquoabsorption cutaneacutee drsquoun lrsquoinsecticide (Parathion) a rapporteacute une augmentation de lrsquoexcreacutetion de son meacutetabolite par voie urinaire de 17 entre 21degC et 28degC agrave 180 entre 28degC et 405degC (Funckes et al 1963) Une eacutetude sur lrsquoexposition des travailleurs des secteurs de lrsquoagriculture de la pecircche et de la foresterie agrave la chaleur reacutealiseacutee en Australie a montreacute une augmentation des indemnisations des employeacutes de 07 agrave chaque augmentation de la chaleur de 1degC (Xiang et al 2014) Pour le cas de notre eacutetude nous avons constateacute que les travailleurs de lrsquoatelier R1 de lrsquoENIEM exercent leurs taches dans une atmosphegravere de chaleur et drsquohumiditeacute quelques fois difficile en particulier en peacuteriode de canicule vu lrsquoabsence de ventilation dans lrsquoatelier I22 Groupe homogegravene drsquoexposition (GHE) en hygiegravene industrielle Un GHE est un ensemble de travailleurs qui partagent le mecircme profil drsquoexposition agrave cause de la similariteacute des deacuteterminants en jeu tel que lrsquoenvironnement lrsquoemploi dans le mecircme deacutepartement les proceacutedeacutes et les mateacuteriaux qursquoils utilisent (donc les contaminants auxquels ils sont susceptibles drsquoecirctre exposeacutes) les tacircches exeacutecuteacutees Les GHE sont toujours deacutefinis par lrsquoobservation en se basant sur la profession la localisation les caracteacuteristiques des postes et des activiteacutes de travail ainsi que sur les conditions environnementales (Burdorf et Van Tongeren 2003 Symanski et al 2006) Avoir des GHE le plus preacutecis possible est primordial afin drsquoobtenir une exposition la moins variable possible (Lippmann et al 1996) En effet avoir une variabiliteacute importante des donneacutees au sein drsquoun groupe engendre de plus grandes erreurs (incertitudes) ce qui est preacutejudiciable pour estimer les risques de maniegravere preacutecise et proposer des axes drsquoameacuteliorations en vue de faire diminuer les expositions Il est ainsi important de veacuterifier que les GHE formeacutes sont reacuteellement homogegravenes Plusieurs meacutethodes statistiques existent pour reacutepondre agrave cette question et partent geacuteneacuteralement de lrsquohypothegravese que la distribution des concentrations suit une loi log-normale Cette assomption est couramment rencontreacutee en hygiegravene industrielle (Burstyn et al 2002 Wu et al 1999) Une distribution log-normale est deacutefinie par deux paramegravetres la moyenne geacuteomeacutetrique (GM) et lrsquoeacutecart-type geacuteomeacutetrique (GSD) (Clerc et Vincent 2014 Limpert et al 2001) En principe un groupe est consideacutereacute homogegravene ndashcrsquoest-agrave-dire que sa variabiliteacute est consideacutereacutee comme controcircleacutee ndash si son GSD est infeacuterieur ou eacutegal agrave 3 (Walters et al 2015 NMCPHC 2015 Deygout et Southern 2012) ou si les variations des expositions moyennes de 95 des travailleurs du groupe ne deacutepassent pas un facteur 2 (Kromhout et al 1993 Rappaport et al 1993) Dans la litteacuterature les eacutetudes emploient toujours une seule de ces meacutethodes pour eacutetudier la variabiliteacute des GHE La veacuterification de lrsquohomogeacuteneacuteiteacute ne peut se faire que si des donneacutees quantitatives existent crsquoest-agrave-dire que des preacutelegravevements ont eacuteteacute reacutealiseacutes Lrsquoaugmentation du nombre de GHE a eacutevidemment pour conseacutequence drsquoaugmenter le nombre de mesures

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I23 Voies drsquoexposition aux contaminants dans les milieux de travail I231 Exposition par voie respiratoire

Lrsquoexposition par les voies respiratoires constitue la voie drsquointoxication la plus rapide et la plus directe aux contaminants sur les lieux de travail Lrsquoaugmentation de la charge de travail engendre une augmentation de la ventilation alveacuteolaire et du deacutebit cardiaque ce qui se traduit par une augmentation de la quantiteacute de contaminant absorbeacute par la voie pulmonaire Concernant les contaminants preacutesents sous la forme particulaire lrsquoaugmentation de la ventilation pulmonaire affecte le deacutepocirct des particules dans les diffeacuterentes reacutegions de lrsquoarbre respiratoire La deacuteposition pulmonaire deacutepend des diffeacuterentes proprieacuteteacutes des particules notamment de leur diamegravetre et du type de respiration oral ou nasal (Bennett et al 1985 ICRP 1995) Selon Daigle et al (Daigle et al 2003) le nombre total de particules (diamegravetre lt 100 nm) deacuteposeacutees est augmenteacute drsquoun facteur 45 lors drsquoun exercice modeacutereacute (ventilation minute 381 plusmn 95 Lmin vs repos 90 plusmn 13 Lmin) Pour des particules fines et ultrafines Loumlndahl et al (Loumlndahl et al 2007) concluent eacutegalement que lrsquoexercice (ventilation minute 339 plusmn80 Lmin vs repos 78 plusmn 15 Lmin) entraine une augmentation de la dose de particules deacuteposeacutees drsquoun facteur 4 Selon Oravisjarvi et al (Oravisjarvi et al 2011) la quantiteacute de particules deacuteposeacutees au niveau alveacuteolaire est environ 10 fois plus eacuteleveacutee lors drsquoun exercice physique intense (ventilation minute de 26 Lmin) comparativement agrave la quantiteacute deacuteposeacutee au repos (ventilation minute de 12 Lmin) Lrsquoimportance de la contribution de lrsquoactiviteacute physique sur lrsquoabsorption pulmonaire des solvants organiques deacutepend principalement de leur solubiliteacute dans le sang (Csadnady et Filser 2001) Ainsi lrsquoeacutetude de Tardif et al (Tardif et al 2008) reacutealiseacutee en laboratoire chez des volontaires et qui visait agrave caracteacuteriser lrsquoinfluence exerceacutee par la charge de travail sur la cineacutetique de cinq solvants (toluegravene styregravene aceacutetone n-hexane et trichloreacutethylegravene) a permis de deacutemontrer qursquoune augmentation de la charge de travail se traduit par une absorption pulmonaire accrue pour 4 des 5 solvants eacutetudieacutes soit les solvants les plus solubles dans le sang (toluegravene aceacutetone trichloreacutethylegravene et styregravene) I232 Exposition par voie cutaneacutee

La peau est lrsquoune des voies drsquoentreacutee possible des contaminants dans lrsquoorganisme Selon lrsquoACGIHreg (ACGIH 2011) le Regraveglement queacutebeacutecois sur la santeacute et la seacutecuriteacute du travail (RSST 2007) ou lrsquoINRS (INRS 2008) lrsquoabsorption percutaneacutee peut contribuer de faccedilon significative agrave lrsquoexposition globale des travailleurs dans les milieux professionnels Lrsquoexposition par la voie cutaneacutee peut se poursuivre apregraves le quart de travail en raison de la preacutesence de contaminant sur la peau ou sur les vecirctements non nettoyeacutes Ainsi diffeacuterentes caracteacuteristiques associeacutees aux substances aux individus ou aux conditions de travail peuvent influencer de faccedilon importante lrsquoabsorption percutaneacutee des contaminants (Viau et Truchon 2004 Semple 2004 Boogaard PJ 2008) En regravegle geacuteneacuterale les solvants et les autres substances organiques dont plusieurs pesticides et les hydrocarbures polycycliques aromatiques sont plus facilement absorbeacutes par la peau que les meacutetaux Agrave titre drsquoexemple Borak et al (Borak et al 2002) ont mis en eacutevidence que plus de 90 du 1-hydroxypyregravene urinaire excreacuteteacute par les travailleurs exposeacutes aux creacuteosotes pouvait ecirctre attribueacute agrave lrsquoexposition dermique

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I233 Exposition par voie digestive

Les contaminants preacutesents dans lrsquoenvironnement de travail peuvent eacutegalement peacuteneacutetrer dans lrsquoorganisme par la voie digestive Agrave lrsquoinstar de lrsquoabsorption percutaneacutee plusieurs caracteacuteristiques associeacutees aux substances aux individus ou aux conditions de travail peuvent influencer de faccedilon importante lrsquoabsorption des xeacutenobiotiques par la voie digestive (Cherrie et al 2006) Une revue de la litteacuterature effectueacutee par Cherrie et al (Cherrie et al 2006) a permis de conclure que lrsquoexposition professionnelle aux meacutetaux pesticides meacutedicaments agents infectieux allergegravenes de poids moleacuteculaire eacuteleveacute et radionucleacuteides peut poser un risque pour la santeacute ducirc agrave la possibiliteacute drsquoingestion accidentelle et ce malgreacute la mise en place de mesures drsquohygiegravene Lrsquoexposition par la voie digestive peut se poursuivre apregraves le quart de travail lors de lrsquoonychophagie ou du contact main-bouche lorsque la peau non laveacutee est toujours contamineacutee Pour les travailleurs de lrsquoatelier R1 de lrsquoENIEM nous pouvons confirmer de par lrsquoenquecircte que nous avons meneacute aupregraves de ces derniers qursquoils preacutesentent une exposition aux polluants par les trois voies consideacutereacutees (respiratoire cutaneacutee et digestive) eacutetant donneacute qursquoils exercent leurs taches sans aucune protection individuelle hormis leur bleu de travail ainsi plusieurs ouvriers se sont plaints de difficulteacutes respiratoires de picotement de leur peau de conjonctivite et cela mecircme apregraves les heures de travail I24 Effets de lrsquoexposition professionnelle sur la santeacute humaine Selon leur nature chimique leur taille leur concentration sur les lieux de travail la dureacutee drsquoexposition la voie drsquoexposition et le lieu de deacutepocirct les polluants peuvent avoir plusieurs effets sur la santeacute des travailleurs nous allons tenter de faire une revue bibliographique sur certains polluants et leurs effets en mettant en avant les polluants eacutetudieacutes dans notre recherche Dans le cadre de notre intervention agrave lrsquoENIEM nous avons caracteacuteriseacute un polluant sous forme drsquoaeacuterosol dans lrsquoair de lrsquoatelier R1 il srsquoagit du 44 diisocyanate de dipheacutenylmeacutethane (MDI) ce produit qui rentre dans la recette de la mousse de polyureacutethane est un composeacute chimique organique caracteacuteriseacute par la preacutesence des groupements reacuteactionnels (NCO) Les isocyanates sont des irritants et des sensibilisants cutaneacutes et pulmonaires puissants dont la manifestation la plus seacutevegravere occasionneacutee par une exposition prolongeacutee est lrsquoasthme professionnel (AP) qui peut se manifester apregraves plusieurs mois ou plusieurs anneacutees drsquoexposition (Landric et Demoly 2006 Lemiere et Cartier 2016) Sa preacutevalence ne cesse drsquoaugmenter ces derniegraveres anneacutees et se situe entre 2 et 15 (Busse 2015) Lrsquoaccident le plus marquant illustrant le danger des isocyanates est survenu en 1984 dans une manufacture de pesticide situeacutee agrave Bhopal en Inde Un reacuteservoir contenant 41 tonnes drsquoisocyanates de meacutethyle a exploseacute suite au deacutegagement de dioxyde de carbone occasionneacute par une infiltration drsquoeau Lrsquoeacutemission drsquoisocyanates dans lrsquoair a causeacute 1048 deacutecegraves dans la population environnante (Ryhorczuk et al 1992) Encore aujourdrsquohui plus de 20 000 personnes demeurent handicapeacutees suite agrave cet accident Une eacutetude transversale reacutealiseacutee sur les travailleurs de lrsquoENIEM ayant pour thegraveme lrsquoeacutetude de lrsquoasthme professionnel aux isocyanates a rapporteacute que la preacutevalence de cette pathologie eacutetait de 54 Le taux de preacutevalence le plus eacuteleveacute a eacuteteacute observeacute dans la tranche drsquoacircge de 50-60 ans et les travailleurs ayant une ancienneteacute de plus de 10 ans repreacutesentaient 128 des sujets toucheacutes par la maladie La cateacutegorie mousseurs eacutetaient les eacuteleacutements les plus toucheacutes et repreacutesentaient 129 (Tibiche et Zatout 2014)

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Selon lrsquoenquecircte TAHINA de lrsquoinstitut national de santeacute publique lrsquoasthme avec toute cause confondue repreacutesente 33 des causes de deacutecegraves parmi les maladies respiratoires en Algeacuterie (INSP 2007) Plusieurs recherches (Lavoie et al 2005 American Thoracic Society 1998) font eacutetat des effets des gaz poussiegraveres et autres organismes sur la santeacute animale et humaine Lrsquoinhalation de gaz toxiques (NOx CO2 H2S et autres) peut aussi causer des malaises drsquoune graviteacute variable aux voies respiratoires et aux poumons selon la solubiliteacute du gaz les concentrations et la dureacutee de lrsquoexposition La fibrose interstitielle est aussi une forme de maladies pulmonaires associeacutees agrave lrsquoexposition aux produits chimiques retrouveacutes en agriculture tel que le paraquat (herbicide) et les poussiegraveres (Lavoie et al 2005 American Thoracic Society 1998 Cormier et al 1990) Le styregravene est un composeacute organique aromatique utiliseacute de faccedilon abondante dans la fabrication de nombreux polymegraveres et copolymegraveres tels que le polystyregravene lrsquoacrylonitrile-butadiegravene-styregravene lrsquoacrylonitrile-styregravene ainsi que les latex et les caoutchoucs en styregravene-butadiegravene Plusieurs eacutetudes fournissent des preuves convaincantes que le styregravene pourrait induire une perte preacutecoce de la perception des couleurs dont la seacuteveacuteriteacute deacutepend de la dose dexposition Sur la base des reacutesultats obtenus dans lrsquoeacutetude meneacutee par Chia et al (Chia et al 1994) dont la fiabiliteacute a eacuteteacute jugeacutee eacuteleveacutee lrsquoeacutetablissement drsquoun seuil de concentrations de pics agrave environ 240 mgmsup3 pendant 15 minutes agrave partir duquel des difficulteacutes de perception des couleurs serait deacutetecteacutees semble reacutealiste De plus les travailleurs exposeacutes pendant une dureacutee prolongeacutee preacutesenteraient une diminution de la perception des couleurs agrave des niveaux dexpositions encore plus faibles Au cours des deux derniegraveres deacutecennies de vastes eacutetudes eacutepideacutemiologiques ont montreacute que lexposition aux particules fines est associeacutee agrave des taux eacuteleveacutes de morbiditeacute et mortaliteacute (Wu et al 2017 Greenstone et Hanna 2014 Buggiano et al 2015 Ceretti et al 2015 Gray et al 2015 McEachran et al 2015) Dans lrsquohistoire plusieurs eacutevegravenements ont fait prendre conscience des troubles de santeacute occasionneacutes par les poussiegraveres et aeacuterosols atmospheacuteriques Lrsquoeacutepisode de laquosmograquo agrave Londres en 1952 laquoThe Great Smograquo qui fit 4000 morts (Rodriguez 2014) en est un des plus ceacutelegravebres Une eacutetude meneacutee conjointement en Angleterre et en Chine a montreacute que pour chaque 10microgm3

drsquoexposition accrue aux PM25 le risque de mortaliteacute due au cancer eacutetait augmenteacute de 22 (Wong et al 2016) En Algeacuterie les registres du cancer reconnus par les instances internationales confirment que 45 000 nouveaux cas de cancer et 24 000 deacutecegraves sont enregistreacutes par an Cette maladie est diagnostiqueacutee majoritairement chez des personnes en moyenne acircgeacutees de 59 ans et la pathologie la plus deacuteveloppeacutee est celle du cancer du poumon qui repreacutesente 127 (Hamouda et al 2002) de ce fait nous pouvons faire le lien entre lrsquoexposition des travailleurs aux diffeacuterents produits toxiques et lrsquoapparition de cette maladie apregraves lrsquoacircge de la retraite Drsquoapregraves les Donneacutees Epideacutemiologiques du Reacuteseau National des Registres du Cancer (Hamdi Cherif et al 2016) crsquoest le cancer du poumon qui est le plus freacutequent chez les patients souffrant de cette pathologie comme le montre la figure I8

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La figure I9 nous reacutesume le devenir et lrsquoeffet potentiel des contaminants inhaleacutes par lrsquoecirctre humain

I25 Strateacutegie drsquoeacutevaluation de lrsquoexposition dans les milieux professionnels Lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition atmospheacuterique dans les lieux de travail permet drsquoidentifier les pics et les sources drsquoexposition drsquoeacutevaluer lrsquoefficaciteacute des moyens de protection collective en place de connaicirctre preacuteciseacutement la composition chimique du meacutelange atmospheacuterique de deacuteterminer les profils temporels drsquoexposition et drsquoeacutevaluer le potentiel sanitaire des meacutelanges Ainsi elle permet de deacuteterminer les groupes de sujets ou plutocirct drsquoactiviteacutes agrave risque par lrsquoidentification des activiteacutes devant faire lrsquoobjet drsquoameacutelioration(s) et permet la priorisation des actions agrave mettre en place Cette surveillance est un outil majeur en hygiegravene industrielle

Figure I8 Les formes de cancers les plus freacutequents chez lrsquohomme en Algeacuterie anneacutee 2010 (Plan National Cancer 2014)

Figure I9 Devenir et effets potentiels sur lrsquoorganisme des nanomateacuteriaux inhaleacutes

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Les preacutelegravevements doivent ecirctre effectueacutes sur des individus appartenant aux GHE Plusieurs eacutetudes preacuteconisent de reacutealiser des mesurages sur diffeacuterents jours plutocirct que sur un grand nombre de personnes car la variabiliteacute journaliegravere est geacuteneacuteralement plus importante que la variabiliteacute inter-salarieacute (Clerc et Vincent 2014 Rapport 1993 Symanski 2006) La variabiliteacute inter-salarieacutee reste cependant difficile agrave preacutevoir car elle deacutepend des habitudes de travail et des tacircches accomplies (Rapport et al 1993) Tous ces eacuteleacutements sont agrave prendre en compte lors de lrsquoeacutetablissement de la strateacutegie de preacutelegravevement De plus il est primordial de reacutecolter des informations suppleacutementaires qui permettent drsquoexpliquer la variabiliteacute des niveaux de concentration Afin de diminuer la variabiliteacute les preacutelegravevements doivent ecirctre le plus repreacutesentatif possible des conditions reacuteelles drsquoexposition Le choix de la strateacutegie repose sur les objectifs de lrsquoeacutetude La dureacutee de preacutelegravevement deacutepend du polluant agrave mesurer et de lrsquoeffet toxique investigueacute Par exemple pour des effets chroniques des preacutelegravevements supeacuterieurs agrave 4 heures sont preacuteconiseacutes Le nombre de preacutelegravevement agrave reacutealiser est lui dicteacute par les situations drsquoexposition Si lrsquoexposition est supposeacutee faible alors au minimum 3 mesurages sont neacutecessaires tandis que 6 mesures minimum sont recommandeacutees dans les autres cas (Mater et Clerc 2015) I251 Surveillance atmospheacuterique des expositions professionnelles

En France la reacuteglementation impose en environnement professionnel drsquoeacutevaluer les risques sanitaires (MTSFP 2010a) et drsquoestimer la dureacutee le degreacute ainsi que la nature des expositions des composeacutes CMR (Canceacuterigegravene Mutagegravene et Reprotoxique) (Deacutecret ndeg 2001-97 2001 Deacutecret ndeg 2009-1570 2009) ce qui passe neacutecessairement par la surveillance atmospheacuterique et biologique La meacutetrologie atmospheacuterique consiste agrave mesurer la concentration dans lrsquoair (dose externe) drsquoun toxique Il existe deux types de preacutelegravevements atmospheacuteriques les preacutelegravevements drsquoambiance (MA) et les preacutelegravevements individuels Alors que les premiers permettent de connaicirctre la concentration drsquoun toxique agrave la source ou dans une piegravece les seconds placeacutes au niveau des voies respiratoires des salarieacutes sont plus repreacutesentatifs de lrsquoexposition reacuteelle des travailleurs (Cherrie 2003) Les preacutelegravevements individuels sont la meacutethode de reacutefeacuterence en hygiegravene industrielle Cette surveillance neacutecessite neacuteanmoins une strateacutegie et une meacutethodologie rigoureuses Par exemple les preacutelegravevements peuvent ecirctre de courte dureacutee (15 minutes) pour estimer les risques de survenue drsquoeffets aigus drsquoune substance chimique alors qursquoils sont de longue dureacutee (2-8 heures) pour estimer les risques de survenue drsquoeffets chroniques I252 Surveillance biologique des expositions

La surveillance biologique consiste agrave mesurer dans lrsquoorganisme une substance appeleacutee biomarqueur Ils en existent trois sortes les biomarqueurs drsquoexposition les biomarqueurs drsquoeffet et les biomarqueurs de susceptibiliteacute (Ifegwu et Anyakora 2015) Un biomarqueur drsquoexposition met en eacutevidence une exposition preacutesente ou ancienne agrave un polluant dans lrsquoorganisme par la mesure du toxique ou de lrsquoun de ses meacutetabolites (dose interne) dans un milieu biologique (ex sang urine cheveux salive) Lrsquourine est la matrice biologique la plus utiliseacutee car le preacutelegravevement est non invasif et facile agrave mettre en place Mecircme si la substance chimique ou ses meacutetabolites sont preacutesents dans lrsquoorganisme cela ne signifie pas neacutecessairement qursquoil y a un risque pour la santeacute

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A lrsquoinverse un biomarqueur drsquoeffet renseigne sur lrsquoeffet produit sur lrsquoorganisme par le toxique ses meacutetabolites ou un produit formeacute par son action (ex modification des enzymes heacutepatiques) Enfin le biomarqueur de susceptibiliteacute individuelle est lieacute agrave un facteur endogegravene (physiologique ou pathologique) ou exogegravene et est variable selon les individus ndash comme par exemple des meacutecanismes de reacuteparation de lrsquoADN Dans le monde du travail les biomarqueurs drsquoexposition sont les biomarqueurs les plus couramment utiliseacutes pour estimer les risques sanitaires avant la survenue des pathologies La surveillance biologique des expositions est plus en relation directe avec les effets toxiques systeacutemiques que la meacutetrologie atmospheacuterique puisqursquoelle integravegre toutes les sources drsquoexposition (professionnelles et extra-professionnelles) toutes les voies drsquoabsorption ndashcutaneacutee orale aeacuterienne ndash tous les moyens de protection (collectives (EPC) et individuelles (EPI) ndashmasques gants ndash) ainsi que les facteurs personnels comme la consommation de tabac drsquoalcool de meacutedicaments les pathologies et le patrimoine geacuteneacutetique Cependant cette surveillance ne permet pas drsquoidentifier les sources drsquoexposition ni de quantifier les pics drsquoexposition ou de caracteacuteriser la composition chimique des meacutelanges (SFMT 2016) Comme pour la surveillance atmospheacuterique une strateacutegie rigoureuse doit ecirctre appliqueacutee pour mettre en place la surveillance biologique Il faut pour cela bien deacutefinir lrsquoindicateur biologique que lrsquoon souhaite eacutetudier dans quel milieu et agrave quel moment le mesurer En effet il est neacutecessaire de connaicirctre la toxico cineacutetique et la toxico-dynamie des polluants dans lrsquoorganisme ce qui nrsquoest pas le cas pour bon nombre de substances I253 Les banques de donneacutees drsquoexposition professionnelle

Agrave cause des coucircts importants associeacutes agrave la mesure directe de lrsquoexposition professionnelle drsquoune population et de lrsquoimpossibiliteacute de mesurer directement lrsquoexposition passeacutee les donneacutees drsquoexposition preacuteexistantes constituent souvent une source drsquoinformation majeure sinon la seule disponible Dans plusieurs pays les donneacutees drsquoexposition sont stockeacutees sous forme de banques de donneacutees informatiseacutees appeleacutees banques de donneacutees drsquoexposition professionnelle (BDEP) dans lesquelles les concentrations mesureacutees sont associeacutees agrave un certain nombre de variables les caracteacuterisant (par exemple uniteacute de mesure meacutethode drsquoanalyse emploi eacutevalueacute) Parmi celles-ci nous pouvons citer comme exemple la base SIREP sur les expositions agrave des agents canceacuterogegravenes en Italie (Scarselli et al 2007 Scarselli 2011) la base NEBD au Royaume-Uni (Burns et Beaumont1989) la base IMIS aux Etats Unis (Henn et al 2011 Lavoueacute et al 2013) la base MEGA en Allemagne (Stamm 2001 Koppisch et al 2012) ou encore les bases COLCHIC et SCOLA en France (Carton et Goberville 1989 Vincent et Jeandel 2001 Mater et al 2016) Ces bases peuvent ecirctre utiliseacutees dans diffeacuterents buts Parmi les utilisations reacutecentes des BDEP COLCHIC a permis de dresser des portraits globaux de lrsquoexposition professionnelle au formaldeacutehyde et aux fibres mineacuterales (Kauffer et Vincent 2007 Lavoueacute et al 2006) et a eacuteteacute utiliseacutee pour creacuteer deux outils en ligne fournissant des informations sur lrsquoexposition professionnelle aux fibres (FIBREX) et aux solvants (SOLVEX) La banque ameacutericaine IMIS a reacutecemment fait lrsquoobjet drsquoanalyses multisectorielles portant sur le formaldeacutehyde le beacuteryllium et le bruit (Hennenberger et al 2004 Lavoueacute 2008 Middendorf 2004) Finalement plusieurs eacutequipes de recherche ont deacutecrit lrsquointeacuterecirct de la combinaison des statistiques bayeacutesiennes avec les banques de donneacutees drsquoexposition existantes pour eacutelaborer des outils drsquoeacutevaluation de lrsquoexposition adapteacutes aux situations dans lesquelles on ne peut prendre qursquoun faible nombre de mesures (Creely et al 2005 Sottas et al 2009 Tielemans et al 2007)

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I26 Le contexte reacuteglementaire de lrsquoexposition professionnelle I261 Les valeurs limites drsquoexposition professionnelle

Par deacutefinition une valeur limite drsquoexposition professionnelle (VLEP) est la valeur de la moyenne pondeacutereacutee dans le temps de la concentration drsquoun polluant dans lrsquoair respireacute par un travailleur au cours drsquoune peacuteriode deacutetermineacutee (8 heures 15 minutes etc) sans risque connu agrave la date de lrsquoexpertise drsquoalteacuteration pour la santeacute Lrsquoexposition agrave une telle valeur mecircme reacutepeacuteteacutee reacuteguliegraverement tout au long de la vie professionnelle est supposeacutee nrsquoentrainer agrave aucun moment des effets significatifs neacutefastes pour la santeacute de la grande partie des travailleurs (El Yamani et Brunet 2010) Les VLEP sont exprimeacutees

bull En mgm3 pour les aeacuterosols liquides etou solides bull En mgm3 et parfois en ppm (partie par million) pour les gaz etou les vapeurs bull En fcm3 (fibrescm3) pour les mateacuteriaux fibreux

Les VLEP existent dans le monde pour proteacuteger la santeacute des travailleurs depuis plus drsquoun siegravecle Lrsquoune des premiegraveres VLEP est celle du monoxyde de carbone eacutetablie drsquoapregraves les travaux de Max Gruber de lrsquoinstitut drsquohygiegravene de Munich elle est publieacutee en 1883 Gruber a fixeacute la valeur limite du monoxyde de carbone agrave 200 ppm apregraves avoir exposeacute des poules et des lapins agrave des concentrations connues sur une dureacutee maximale de 47 heures reacuteparties sur trois jours (History of Indoor Air Quality standards 1883) Pour valider son hypothegravese Gruber srsquoest lui-mecircme exposeacute deux jours de suite pendant trois heures agrave 210 ppm de monoxyde de carbone (Flury 1940) I2611 Valeur limite drsquoexposition professionnelle (8heures)

Appeleacutee aussi valeur moyenne drsquoexposition (VME) la VLEP-8h indique la valeur limite de la moyenne pondeacutereacutee dans le temps de la concentration drsquoun contaminant dangereux dans la zone respiratoire drsquoun travailleur au cours drsquoune journeacutee de travail de 8 heures (journeacutee de travail typique) Elle vise agrave proteacuteger des effets neacutefastes lieacutes agrave lrsquoexposition agrave moyen et long termes les travailleurs exposeacutes reacuteguliegraverement et pendant la dureacutee drsquoune vie de travail agrave lrsquoagent polluant consideacutereacute

La figure I10 illustre le concept de la VLRP-8h Ce profil drsquoexposition respecte la VLEP-8h mecircme si la concentration en polluant deacutepasse largement sur de courtes peacuteriodes le niveau de la VLEP-8h puisque celle-ci est consideacutereacutee comme respecteacutee degraves lors que la moyenne des mesures pondeacutereacutee sur 8heures y reste infeacuterieure

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I2612 Valeur limite drsquoexposition professionnelle agrave court terme (15 minutes)

La VLCT-15 min est la valeur limite de la moyenne pondeacutereacutee sur 15 min de la concentration drsquoun agent dangereux dans la zone respiratoire drsquoun travailleur Elle correspond agrave une exposition mesureacutee sur une peacuteriode de 15min pendant un pic drsquoexposition quelle que soit sa dureacutee Elle vise agrave proteacuteger les travailleurs des effets neacutefastes immeacutediats ou agrave court terme dus agrave lrsquoexposition agrave des concentrations supeacuterieures agrave la VLEP-8h survenant sur de courtes peacuteriodes au cours drsquoune journeacutee de travail

La figure I11 illustre le concept de la VLCT-15 min Le profil reacuteel drsquoexposition deacutepasse la VLCT-15 min agrave plusieurs reprises cependant la concentration moyenne pouvant ecirctre atteinte pendant au plus 15 minutes restent infeacuterieures agrave la VLCT fixeacutee

Figure I10 Concept de la VLEP-8h (INRS 2016)

Figure I11 Concept de la VLCT-15 min (INRS 2016)

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I2613 Valeur plafond

Il srsquoagit de la concentration dans lrsquoair des lieux de travail qui ne doit ecirctre deacutepasseacutee agrave aucun moment de la journeacutee Cette valeur est recommandeacutee principalement pour les substances reconnues comme laquo irritant fort raquo ou laquo corrosif raquo ou pouvant causer un effet grave potentiellement irreacuteversible agrave tregraves court terme Le profil drsquoexposition illustreacutee sur la figure I12 montre que la valeur plafond nrsquoest pas respecteacutee puisqursquoelle est deacutepasseacutee durant un temps tregraves bref

I262 Sources des valeurs limites drsquoexposition professionnelle

La mesure drsquoun contaminant en milieu de travail est inutile si elle ne peut pas ecirctre compareacutee agrave une valeur de reacutefeacuterence (VR) Pour les produits pour lesquels il nrsquoexiste pas de VR la comparaison avec des substances de mecircme famille peut ecirctre utiliseacutee avec une certaine preacutecaution Il est donc impeacuterieux qursquoen amont du processus drsquoeacutevaluation et drsquoeacutechantillonnage une VR approprieacutee soit seacutelectionneacutee Cette VR peut provenir de diffeacuterentes sources

bull Organisme de reacuteglementation comme la Commission de la Santeacute et Seacutecuriteacute du Travail du Queacutebec la CSST et ses laquo Valeurs drsquoExposition Admissibles (VEA) raquo speacutecifieacutees dans le Regraveglement sur la Santeacute et la Seacutecuriteacute du Travail du Queacutebec le RSST (GQ 2007) ou Occupational Safety and Health Administration OSHA et ses laquo permissible exposure limits (PELs) raquo aux Etats Unis (OSHA 2016)

bull La commission europeacuteenne et le Scientific Commitee on Occupational Exposure Limits le SCOEL qui repreacutesente une source de donneacutees preacutepondeacuterante pour fixer les VLEP dans les pays europeacuteens En France crsquoest lrsquoAgence Franccedilaise de Seacutecuriteacute Sanitaire de lrsquoEnvironnement et du Travail lrsquoAFSSET qui eacutelabore les VLEP (El Yamani et Brunet 2010)

bull Agences scientifiques ou gouvernementales tels que lrsquoAmerican Conference of Governemental Industriel Hygienists lrsquoACGIH (ACGIH 2009) avec ses laquo Threshold limit values (TLVs) raquo ou le National Institute for Occupational Safety and Health NIOSH avec les laquo Recommended Exposure Limits (RELs) raquo et les laquo Immediately Dangerous to life or Health (IDLHs) raquo (NIOSH 1994)

Figure I12 Concept de la Valeur plafond (INRS 2016)

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bull En Allemagne le deacutecret sur les substances dangereuses deacutefinit les VLEP agrave caractegravere

contraignant les valeurs retenues sont publieacutees dans la liste des valeurs limites applicables en Allemagne en allemand la TRGS 900 (BAUA 2017)

bull En Algeacuterie le Deacutecret exeacutecutif ndeg06-138 du 15042006 reacuteglementant les eacutemissions atmospheacuteriques de fumeacutees gaz poussiegraveres odeurs et particules solides ou liquides donnent des valeurs limites drsquoexpositions agrave certains produits chimiques (JO Ndeg24 2006)

Dans le cadre de notre eacutetude agrave lrsquoENIEM nous nous sommes reacutefeacutereacutes aux VLEP des poussiegraveres soit 2 mgm3 pour la fraction alveacuteolaire 5 mgm3 pour la fraction inhalable et des aeacuterosols des MDI soit 01mgm3 recommandeacutes par lrsquoINRS (Courtois 2008) eacutetant donneacute que la leacutegislation Algeacuterienne ne possegravede pas de reacutefeacuterences de lrsquoaeacuterosol caracteacuteriseacute agrave lrsquoENIEM quant aux poussiegraveres elle donne la valeur de 50 mgnm3 pour les poussiegraveres totales sans preacutecision de la fraction respireacutee I27 Maitrise de lrsquoexposition professionnelle dans les milieux de travail

La maitrise de lrsquoEP dans les milieux de travail vise agrave reacuteduire les concentrations des contaminants dans lrsquoair au niveau le plus bas possible Cela permettra alors de mieux controcircler lrsquoeacutemission des polluants pour ainsi reacuteduire voire eacuteliminer les risques auxquels les travailleurs sont exposeacutes Pour atteindre une maitrise effective de lrsquoEP des deacutemarches preacuteventives doivent ecirctre appliqueacutees la figure I13 reacutesume les actions agrave mettre en œuvre pour une meilleure maitrise de lrsquoEP

Oustiguy et al recommandent que les moyens de maicirctrise utiliseacutes permettent de circonscrire le plus possible la dispersion des particules dans lrsquoair et sur les eacutequipements de travail afin drsquoeacuteviter une exposition des travailleurs (Ostiguy et al R-586 2008) Dans ce sens les moyens de maicirctrise de lrsquoexposition doivent prendre en consideacuteration tous les aspects relieacutes au travail les installations les proceacutedeacutes les eacutequipements les activiteacutes les tacircches les postes de travail et les deacuteplacements des travailleurs Il faut noter que les techniques drsquoingeacutenierie sont normalement plus efficaces que les mesures administratives et les eacutequipements de protection individuels car elles sont indeacutependantes du comportement des travailleurs et empecircchent la possibiliteacute de contact entre le polluant et le travailleur

Figure I13 Hieacuterarchie de maitrise de lrsquoexposition professionnelle (Ostiguy et al 2008)

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I271 Techniques drsquoingeacutenierie

I2711 Conception

La conception permet drsquoeacutelaborer les plans du bacirctiment lrsquoorganisation de la production et lrsquoinstallation des diffeacuterents systegravemes de ventilation drsquoapprovisionnement de production drsquoentreposage drsquoexpeacutedition et autres En plus de tenir compte de lrsquoensemble des risques pour la santeacute et la seacutecuriteacute des exigences reacuteglementaires et des impeacuteratifs de production des ameacutenagements seacutecuritaires des postes de travail doivent ecirctre preacutevus afin drsquoeacuteliminer les situations agrave risque autant pour le proceacutedeacute et les eacutequipements que pour les travailleurs En cas de fuite dans les systegravemes de production la diffusion favorisera la dispersion dans lrsquoenvironnement La conception est la premiegravere et la plus deacuteterminante des eacutetapes de lrsquoorganisation de la production dans une entreprise Elle contribue de faccedilon deacutecisive agrave la preacutevention Suite agrave une conception deacuteficiente il est souvent difficile et tregraves oneacutereux de modifier le proceacutedeacute lrsquoeacutequipement ou des postes de travail afin de reacuteduire (ou eacuteliminer) les eacutemissions de substances toxiques ou dangereuses I2712 Eacuteliminationsubstitution

La substitution drsquoun produit par un autre exige une deacutemarche structureacutee et doit ecirctre techniquement applicable en milieu de travail et acceptable des points de vue performances coucircts et eacutequipements (Geacuterin et Beacutegin 2004) La substitution autre moyen de maicirctrise de lrsquoEP peut trouver de nombreuses applications dans les milieux de travail Cette substitution consiste lorsque possible agrave

bull Modifier le type de proceacutedeacute (par exemple remplacer un proceacutedeacute en milieu sec par un proceacutedeacute en milieu humide)

bull Modifier les eacutetapes du proceacutedeacute pour automatiser ou eacuteliminer certaines opeacuterations agrave risque telles les transvasements et les transferts

bull Remplacer les substances les plus toxiques ou dangereuses par des substances moins dangereuses ou moins reacuteactives

bull Remplacer lrsquoeacutequipement deacutesuet ou trop vieux afin de reacuteduire les fuites ou les sources drsquoignition possibles

Lorsque applicables lrsquoeacutelimination et la substitution repreacutesentent des approches tregraves efficaces de maicirctrise du risque en milieu de travail En effet une eacutetude reacutecente propose une nouvelle recette de preacuteparation de la mousse de polyureacutethane sans avoir recours aux isocyanates (Cornille et al 2017) Une autre eacutetude portant sur la fabrication de panneaux et autres produits du bois ougrave le formaldeacutehyde sert de colle lrsquoutilisation de reacutesines sans ou agrave plus faible taux drsquoeacutemission de formaldeacutehyde est une option agrave consideacuterer pour les panneaux agglomeacutereacutes et les poutres (Goyer et al 2004) Plusieurs organismes et institutions ont mis en ligne des outils drsquoaide agrave la substitution des produits dangereux agrave lrsquoinstar de lrsquoInstitut de Recherche Robert-Sauveacute en Santeacute et en Seacutecuriteacute du Travail au Canada lrsquoIRSST avec le site web solub (SOLUB 2017) ou encore lrsquoInstitut national de lenvironnement industriel et des risques en France lrsquoINERIS qui a publieacute reacutecemment le guide meacutethodologique pratique drsquoeacutevaluation de solutions de substitution (MEDEFINERIS 2017)

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I2713 Circuit fermeacute isolement et encoffrement

Dans certains proceacutedeacutes des opeacuterations agrave risque doivent ecirctre effectueacutees On peut alors isoler les eacutequipements dans des piegraveces seacutepareacutees ventileacutees et eacutequipeacutees de systegravemes de ventilation indeacutependants eacutevitant ainsi toute possibiliteacute de contamination des postes de travail et lrsquoexposition des travailleurs Le travailleur peut eacutegalement ecirctre isoleacute dans des cabines ou des salles agrave ambiance controcircleacutee drsquoougrave il observera et controcirclera le proceacutedeacute agrave distance Des produits drsquoune dangerositeacute reconnue sont syntheacutetiseacutes en circuit fermeacute on peut citer le noir de carbone les fumeacutees de silice les meacutetaux et les oxydes meacutetalliqueshellipetc Un proceacutedeacute en circuit fermeacute est lorsque cela est possible la principale meacutethode de fabrication des nanoparticules apte agrave maicirctriser efficacement les eacutemissions Lrsquoentretien de ces installations neacutecessitera en revanche des proceacutedures speacutecifiques puisque certains travailleurs devront avoir accegraves ou peacuteneacutetrer dans ces environnements I2714 Ventilation locale et geacuteneacuterale

La ventilation locale vise agrave capter un polluant degraves son eacutemission de faccedilon agrave empecirccher qursquoil se reacutepande dans lrsquoenvironnement de travail Elle doit ecirctre privileacutegieacutee lorsque la source drsquoeacutemission est bien identifieacutee Elle sera drsquoautant plus efficace que la source drsquoeacutemission sera circonscrite et isoleacutee Il faut eacutegalement avoir recours agrave cette mesure (par exemple lrsquoutilisation de hottes) lors de lrsquoexeacutecution de certaines tacircches qui exposent le travailleur agrave des eacutemissions ponctuelles Dans tous les cas la ventilation doit ecirctre conccedilue de faccedilon agrave eacuteloigner le polluant de la zone respiratoire du travailleur La conception et lrsquoinstallation drsquoun systegraveme de captage agrave la source doivent ecirctre faites par des professionnels du domaine La ventilation geacuteneacuterale vise agrave diluer les polluants en introduisant un deacutebit drsquoair suffisant Cela demande une grande quantiteacute drsquoair qui sera elle-mecircme deacutependante de lrsquohomogeacuteneacuteiteacute du meacutelange de lrsquoair neuf avec lrsquoair pollueacute Tout comme pour la ventilation locale la conception drsquoun systegraveme efficace requiert une bonne compreacutehension des patrons drsquoeacutecoulement drsquoair dans lrsquoeacutetablissement Il faut eacutegalement consideacuterer que les conditions des deacutebits et eacutecoulements drsquoair (vitesse direction tempeacuterature et autres) vont varier en fonction des conditions ambiantes (tempeacuterature ouverture des portes et autres) ce qui peut reacuteduire lrsquoefficaciteacute de dilution La ventilation geacuteneacuterale ou dilution est recommandeacutee dans les zones attenantes agrave celles ougrave se trouvent les sources drsquoeacutemission et dans des bacirctiments tels que les entrepocircts ougrave les sources drsquoeacutemission sont diffuses La performance du systegraveme de ventilation est eacutetroitement lieacutee agrave

bull La qualiteacute de sa conception et agrave son efficaciteacute bull Son entretien bull Et souvent aux meacutethodes de travail

Hillman et al (Hillman et al 1992) ont eacutetudieacute lrsquoefficaciteacute drsquoun systegraveme de ventilation pour minimiser les bacteacuteries les poussiegraveres lrsquohumiditeacute et les niveaux drsquoammoniac agrave lrsquointeacuterieur de deux eacutetables agrave veaux pour le remplacement des vaches laitiegraveres Alors que le systegraveme maintient geacuteneacuteralement les niveaux drsquoammoniac en-dessous de 5 ppm des pics de 20 agrave 25 ppm ont tout de mecircme eacuteteacute enregistreacutes lorsque les salles eacutetaient nettoyeacutees Occasionnellement les niveaux ont aussi atteint 20 ppm durant la nuit mais sur une peacuteriode de 10 min seulement Zhu et al (Zhu et al 2000) ont observeacute les variations journaliegraveres des odeurs et des eacutemissions de gaz dans sept productions animales Une de ces entreprises est une production laitiegravere de 200 vaches drsquoenviron 568 kg et ventileacutee naturellement Les concentrations mesureacutees sur une peacuteriode de 12 h de 7h00 agrave 19h00 sont demeureacutees en dessous de 1 ppm

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I272 Mesures administratives

Lrsquoinformation et la formation sur les risques professionnels sur les sources drsquoeacutemission et les tacircches les plus polluantes sur les moyens de controcircle (incluant les techniques et meacutethodes de travail) et sur les eacutequipements de protection individuelle sont des eacuteleacutements cleacutes de maicirctrise de lrsquoexposition Certaines mesures administratives doivent absolument ecirctre implanteacutees Drsquoautres doivent ecirctre utiliseacutees en compleacutementariteacute aux techniques drsquoingeacutenierie lorsque celles-ci ne sont pas reacutealisables ne peuvent maicirctriser complegravetement les facteurs de risque ou en attendant que ces techniques soient mises en place Elles ne doivent en aucun cas se substituer aux techniques drsquoingeacutenierie exeacutecuteacutees selon les regravegles de lrsquoart Ayant pour objectifs de reacuteduire les risques drsquoaccidents et lrsquoexposition professionnelle et de favoriser des meacutethodes de travail optimales les principales mesures administratives consistent agrave eacutelaborer et agrave srsquoassurer de la mise en place des eacuteleacutements suivants Des programmes pour informer et former les travailleurs et leurs superviseurs sur les

moyens de reacutealiser un travail efficace en connaissant les risques qui leur sont associeacutes de mecircme que sur les mesures de preacutevention (risques pour la santeacute risques drsquoincendies et drsquoexplosion lecture des fiches signaleacutetiques et des eacutetiquettes proceacutedures de travail utilisation des eacutequipements moyens de preacutevention lors de la fabrication de la manipulation du transfert du conditionnement du stockage et de lrsquoexpeacutedition des produits dangereux lors du nettoyage et de lrsquoentretien des eacutequipements et des lieux de travail lors du traitement des deacutechets et lors drsquoun deacuteversement utilisation et entretien des eacutequipements de protection individuels et collectifs mesures de seacutecuriteacute en place hygiegravene personnelle deacutefense de fumer boire manger ou se maquiller sur les lieux de travail mesures drsquourgencehellip)

Des mises agrave jour reacuteguliegraveres du programme de formation et drsquoinformation et une transmission reacuteguliegravere aux employeacutes afin drsquoaider agrave une prise en charge efficiente des aspects de santeacute et de seacutecuriteacute du travail

Des proceacutedures de travail optimales visant agrave minimiser la geacuteneacuteration et la remise en suspension de particules dans lrsquoair Ces proceacutedures doivent ecirctre expliqueacutees et on doit srsquoassurer qursquoelles sont comprises et appliqueacutees

La reacuteduction des peacuteriodes de travail au mecircme poste La minimisation du nombre de travailleurs exposeacutes Lrsquoaccegraves au circuit fermeacute toujours strictement limiteacute au personnel autoriseacute et ayant reccedilu

une formation pertinente Toute porte drsquoaccegraves devrait ecirctre munie drsquoun eacutecriteau explicatif de type laquo Personnel autoriseacute seulement raquo

Lrsquouniformisation de toutes les surfaces de travail lesquelles devraient ecirctre non poreuses et facilement nettoyables

Des mesures pour lrsquoentretien meacutenager lrsquoentretien preacuteventif des eacutequipements selon un horaire preacuteeacutetabli qui favorise leur bon fonctionnement en continu et la maintenance des eacutequipements selon les regravegles de lrsquoart et en fonction des speacutecificiteacutes de lrsquoentreprise et des produits pouvant srsquoaccumuler sur les lieux de travail

Des mesures favorisant une bonne hygiegravene personnelle dans et hors des lieux de travail on doit entre-autres installer des lavabos et des douches pour permettre la deacutecontamination des travailleurs notamment avant de boire manger fumer ou retourner agrave la maison Dans plusieurs situations il serait avantageux drsquoinstaller des vestiaires doubles pour eacuteviter de meacutelanger vecirctements de travail et vecirctements de ville

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Toutes les meacutethodes susceptibles de provoquer des remises en suspension des particules sont agrave proscrire (par exemple lrsquoutilisation du balai ou drsquoun jet drsquoair comprimeacute) lors de lrsquoentretien reacutegulier des locaux ou suite agrave des deacuteversements ou fuites (Roberge et al 2004) Une mesure administrative essentielle consiste agrave documenter en deacutetail toute information relative aux aspects de santeacute et de seacutecuriteacute du travail dangers identifieacutes eacutevaluation des risques moyens de maicirctrise et efficaciteacute formation etchellip I273 Eacutequipements de protection individuelle (EPI)

Les eacutequipements de protection individuels ne doivent ecirctre utiliseacutes qursquoen dernier recours lorsque les techniques drsquoingeacutenierie et les mesures administratives ne sont pas suffisantes pour proteacuteger les travailleurs Il ne faut pas oublier que lrsquoefficaciteacute de la protection diminue lorsqursquoon passe des techniques drsquoingeacutenierie aux mesures administratives puis aux eacutequipements de protection individuels (Figure I13) I2731 Protection respiratoire

Lrsquoeacutequipement de protection respiratoire requis pour certaines tacircches identifieacutees agrave risque doit ecirctre seacutelectionneacute en fonction du niveau des risques estimeacutes et du niveau de protection deacutesireacute Les principales tacircches agrave risque neacutecessitant le port drsquoappareil de protection respiratoire (APR) sont lrsquoentretien des lieux et des eacutequipements le preacutelegravevement drsquoeacutechantillons de controcircle lors de fuites ou de deacuteversements lors de projections drsquoaeacuterosols mais aussi dans toute autre situation ougrave des particules peuvent ecirctre libeacutereacutees dans lrsquoair ou remises en suspension De ce fait il est important de mesurer les concentrations drsquoexposition du personnel Une fois le niveau de protection deacutefini il faut srsquoassurer que la protection choisie convient agrave chaque utilisateur en tenant compte des diffeacuterences de chacun Aussi les caracteacuteristiques suivantes doivent ecirctre prises en consideacuteration taille du visage forme caracteacuteristiques faciales (barbe par exemple) environnement et conditions de travail temps de port de lrsquoAPR condition physique de lrsquoutilisateur mobiliteacute communicationhellip Une fois la protection correctement choisie en fonction des contaminants de lrsquoapplication et de lrsquoutilisateur il est essentiel de former le porteur agrave la mise en place lrsquoutilisation et la maintenance de leur protection et de veacuterifier que la protection reacuteponde agrave la leacutegislation en vigueur I2732 Protection cutaneacutee

La protection de la peau se reacutesume en geacuteneacuteral au port de survecirctements et de gants Eacutetant donneacute que les contaminants peuvent peacuteneacutetrer agrave travers de tregraves petits espaces les survecirctements doivent donc ecirctre conccedilus pour laisser le moins drsquoespace de peacuteneacutetration possible Ils peuvent preacutesentement laisser passer les particules principalement par les coutures les fermetures eacuteclairs et les extreacutemiteacutes En ce qui a trait aux gants offerts dans un large eacuteventail de tailles de reacutesistance aux divers produits chimiques aux coupures et aux perforations il est recommandeacute que les gants en nitrile pourraient ecirctre efficaces pour de courtes manipulations et deux paires pourraient ecirctre enfileacutees lrsquoune sur lrsquoautre en cas de longues manipulations Le choix des gants devra tenir compte de leur permeacuteabiliteacute vis-agrave-vis du contaminant preacutesent dans la zone de travail Enfin les zones agrave risques drsquoexposition aux contaminants doivent ecirctre clairement identifieacutees et seacutepareacutees des zones dites propres tels les vestiaires et les salles de repas Il est important drsquoenlever ses vecirctements de protection dans une seacutequence reacuteduisant le potentiel de

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contamination des vecirctements de ville et les zones propres Ceux-ci doivent ecirctre sortis des zones de production dans des sacs ducircment eacutetiqueteacutes et fermeacutes hermeacutetiquement Ils devront ecirctre traiteacutes comme des matiegraveres dangereuses selon la reacuteglementation en vigueur En cas drsquoexposition aux isocyanates le port drsquoun APR agrave adduction drsquoair est suggeacutereacute des gants en butyle viton multicouche polyeacutethylegravene alcool de vinyle et drsquoeacutethylegravene polyeacutethylegravene (PEEVALPE) sont eacutegalement recommandeacutes pour plus drsquoinformation sur les EPI utiliseacute lors drsquoexposition aux isocyanates le lecteur peut se reacutefeacuterer au guide eacutetablie par lrsquoIRSST (Roberge et al 2013) Pour le cas des travailleurs de lrsquoENIEM ces derniers ne portent aucun EPI hormis leur bleue de travail quelques employeacutes nous ont confieacute qursquoils ont deacutejagrave eu des APR mais qursquoils nrsquoont pas pu supporter car ils ont eu des allergies au niveau du visage agrave cause de la matiegravere avec laquelle ces appareils sont fabriqueacutes La figure I14 nous reacutesume les actions agrave entreprendre pour une maitrise pertinente de lrsquoEP sur les lieux de travail

I3 Conclusion Ce premier chapitre bibliographique permet drsquoavoir une vision globale des connaissances actuelles sur lrsquoexposition professionnelle (EP) dans les millieux de travail On srsquoest attacheacute agrave expliquer les types drsquoEP les voies de peacuteneacutetration des contaminants dans le corps humains On srsquoest particuliegraverement intereacutesseacute aux eacutetudes theacuteoriques et expeacuterimentales deacutecrivant lrsquoeffets de certains polluants sur la santeacute des travailleurs et on a axeacute notre recherche sur les polluants identifieacutes lors de notre eacutetude Nous avons eacutegalement passeacute en revue la strategie drsquoevaluation de lrsquoEP dans les milieux de travail notamment lrsquoutilisation des banques de donneacutees de lrsquoEP comme source preacutepondeacuterante drsquoinformations pour preacutevenir lrsquoEP Nous avons donneacute le contexte reacuteglementaire quant aux valeurs limites drsquoexposition professionnelle et enfin nous avons deacutetailleacute les principales eacutetapes agrave suivre pour une maitrise efficiente de lrsquoexposition professionnelle Dans la suite de ce manuscrit nous nous focaliserons assentiellement sur lrsquoEP dans lrsquoindustrie des polyureacutethanes eacutetant donneacute que crsquoest dans ce type drsquoindustrie que nous avons meneacute notre eacutetude et nous allons eacutegalement reacutediger une revue geacuteneacuterales des meacutethodes drsquoeacutevaluation et drsquoanalyse permmetant drsquoeacutechantillonner et drsquoidentifier differents polluants dans les milieux de travail

Figure I14 Diffeacuterentes actions permettant une meilleure maitrise de lrsquoexposition professionnelle

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Chapitre II - Industrie des

polyureacutethanes

Chapitre II Industrie des polyureacutethanes

II1 Introduction Le polyureacutethane (PU) est le 6egraveme polymegravere le plus utiliseacute dans le monde avec une production annuelle de 18 millions de K tonnes (Zieleniewska et al 2015 ADEME 2014) La grande varieacuteteacute de synthegravese des PU permet de modifier seacutelectivement les proprieacuteteacutes physico-chimiques et meacutecaniques de ces mateacuteriaux et de les adapter agrave un large eacuteventail drsquoapplications telles que les eacutelastomegraveres les revecirctements les adheacutesifs les produits deacutetancheacuteiteacute et drsquoisolation thermique fibres ou liants (Cinelli et al 2013 Petrovic 2008 Xu et al 2014)

Lrsquoun des axes commerciaux les plus importants drsquoapplications des polyureacutethanes et qui porte le thegraveme de notre eacutetude sont les mousses de polyureacutethanes rigides (Tan et al 2011) le marcheacute mondial de ce mateacuteriau est en constante augmentation (Zieleniewska et al 2015)

Etant donneacute que notre eacutetude a eacuteteacute meneacutee dans lrsquoun des secteurs de lrsquoindustrie des polyureacutethanes qui est le secteur de lrsquoeacutelectromeacutenager ougrave ce type de mousses est utiliseacute pour lrsquoisolation thermique des produits eacutelectromeacutenagers et particuliegraverement les reacutefrigeacuterateurs nous allons mettre en lumiegravere ce type drsquoindustrie tous au long de ce chapitre

II2 Revue bibliographique sur lrsquoindustrie des polyureacutethanes Les polyureacutethanes (PU) ont eacuteteacute inventeacutes par Otto Bayer dans les anneacutees 1930 les premiers polyureacutethanes ont eacuteteacute commercialiseacutes agrave partir de 1937 par la socieacuteteacute BAYER Ils sont obtenus par la reacuteaction exothermique entre des composeacutes avec deux ou plusieurs groupes hydroxyles reacuteactifs par moleacutecule (diols ou polyols) et des isocyanates ayant plus dun groupe isocyanate reacuteactif par moleacutecule (diisocyanates ou polymegraveres drsquoisocyanates) (Simoacuten et al 2015) (Figure II2) Ils sont reconnaissables agrave leur groupe chimique particulier preacutesent au sein des chaines macromoleacuteculaires appeleacute ureacutethane (ou carbamate) souvent accompagneacute drsquoun autre groupe chimique assez proche appeleacute ureacutee Ces groupes reacutesultent de la reacuteaction de condensation entre une fonction isocyanate (ndash N=C=O) et lrsquohydrogegravene mobile drsquoun alcool pour lrsquoureacutethane et drsquoune amine pour lrsquoureacutee

Figure II1 Exemples drsquoapplications des mateacuteriaux de PU

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Les polyureacutethanes ont eacuteteacute initialement utiliseacutes dans la fabrication de mousses et composeacutes plastiques tregraves largement utiliseacutes pendant la Seconde Guerre Mondiale dans lisolation thermique et sonore des sous-marins allemands Ce nest que dans les anneacutees 1950 que les premiegraveres enductions agrave base de polyureacutethane ont fait leur apparition agrave partir du moment ougrave les deacuteriveacutes du toluegravene diisocyanate (TDI) ont eacuteteacute fabriqueacutes agrave grande eacutechelle Parallegravelement les deacuteriveacutes de lhexameacutethylegravene diisocyanate (HDI) ont eacuteteacute breveteacutes en 1958 et ont meneacute au deacuteveloppement de nouvelles enductions (Ardaud et al 1998) II21 Principaux composeacutes de base des mousses de PU II211 Les isocyanates

Les isocyanates sont des substances chimiques caracteacuteriseacutees par la preacutesence drsquoun ou plusieurs groupements isocyanates (NCO) attacheacutes agrave un alkyl (Lesage et Ostiguy 2000) Les isocyanates sont des moleacutecules neacutecessaires agrave la formation de fonctions ureacutethane Ces moleacutecules peuvent ecirctre

bull Aromatiques (TDI Toluegravene diisocyanate NDI Naphtalegravene-15-diisocyanate MDI 44rsquo-meacutethylegravenebis (pheacutenyl isocyanate)hellip)

bull Aliphatiques (HDI 16-hexameacutethylegravene diisocyanate hellip) bull Cycloaliphatiques (HMDI 44rsquo (ou 24rsquo)-meacutethylegravenebis (cyclohexyl isocyanate)hellip) de

fonctionnaliteacute 2 (on parlede diisocyanate) ou supeacuterieure agrave 2 (on parle alors de polyisocyanate)

Les isocyanates aromatiques sont plus reacuteactifs que les aliphatiques Ils sont plus particuliegraverement utiliseacutes pour des revecirctements reacutesistants agrave la lumiegravere (Oertel 1994) La reacuteactiviteacute est eacutegalement fonction de lrsquoencombrement steacuterique qui peut jouer un rocircle important Par exemple dans le cas du 44rsquo-MDI les deux groupes NCO sont en position para par rapport au groupe meacutethyle et ont donc la mecircme reacuteactiviteacute Dans le 24rsquo- MDI le second groupe NCO est en position ortho il est moins reacuteactif car plus proche du groupe meacutethylegravene (Figure III-2b) La moleacutecule est asymeacutetrique La reacuteactiviteacute du groupe NCO le moins reacuteactif peut changer apregraves que le premier ait reacuteagi pendant la formation du polyureacutethane

Figure II 2 Synthegravese des polyureacutethanes en deux eacutetapes

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Le MDI de fonctionnaliteacute 2 a une masse molaire de 250 gmol soit 8 fonctions NCO par kilogramme de matiegravere et se preacutesente sous forme solide Pour chaque isocyanate on deacutefinit un indice NCO comme eacutetant le produit du nombre de fonctions NCO par kilogramme multiplieacute par 42 Pour le MDI lrsquoindice NCO est de 336 La tempeacuterature de fusion du 24rsquo-MDI est de 36 agrave 40degC et celle du 44rsquo-MDI de 42 agrave 44degC Afin drsquoapporter une reacuteticulation au sein du mateacuteriau et de faciliter les manipulations il est possible drsquoutiliser des meacutelanges de fonctionnaliteacute comprises entre 22 et 27 qui se preacutesentent sous forme liquide Des meacutelanges de MDI de fonctionnaliteacute 20 et drsquooligomegraveres de fonctionnaliteacute supeacuterieure permettent drsquoatteindre la fonctionnaliteacute voulue II212 Les polyols

Les composeacutes contenant plusieurs fonctions hydroxyle par moleacutecule sont en plus des isocyanates les constituants essentiels pour la formation de mateacuteriaux polyureacutethanes Les polyols de forte masse les plus utiliseacutes appartiennent geacuteneacuteralement agrave deux types principaux les polyesters et les polyeacutethers On trouve plus rarement et pour des applications speacutecifiques drsquoautres polyols polycarbonates polybutadiegravenes polyols deacuteriveacutes drsquoacides gras Ces oligomegraveres termineacutes alcool se caracteacuterisent par diffeacuterents paramegravetres - Lrsquoindice drsquohydroxyle se deacutefinit comme le nombre de moles de fonctions OH par kilogramme multiplieacute par 561 (nombre de mg drsquohydroxyde de potassium neacutecessaire agrave la neutralisation de lrsquoacide aceacutetique qui se combine par esteacuterification agrave la totaliteacute des fonctions OH drsquoun gramme drsquooligomegravere) -La masse molaire de lrsquooligomegravere (entre 500 et 8000 gmol) -La fonctionnaliteacute en hydroxyle un oligomegravere termineacute par deux fonctions hydroxyle est appeleacute macroglycol ou macrodiol Degraves que la fonctionnaliteacute est supeacuterieure agrave 2 on parle de polyol Dans le cas de la polycaprolactone PCL (Tableau II-1) de fonctionnaliteacute 2 et de masse molaire 2000 gmol le nombre de moles de fonctions OH par kilogramme est de 1 Lrsquoindice drsquohydroxyle est donc de 561 Sa tempeacuterature de fusion est de 60degC Tableau II 1 Caracteacuteristiques theacuteoriques de diffeacuterents types de polycaprolactone (Pichon 2010)

Masse molaire (gmol)

Fonctionnaliteacute Indice drsquohydroxyle Nombre de fonctions par kilogramme

1000 2 1122 2 2000 2 561 1 4000 2 280 05 2000 3 841 15

II213 Les allongeurs de chaicircnes et les reacuteticulants

Les allongeurs de chaicircnes diol sont des composeacutes aliphatiques (EG eacutethylegravene glycol BDO 14-butanediol hellip) ou aromatiques (HQEE hydroquinone bis (2-hydroxyeacutethyl) eacutether hellip) de faible masse molaire (environ 90-250 gmol) et termineacutes par deux fonctions OH (Tableau II-2) Lrsquoutilisation drsquoallongeurs diamine conduit agrave des polyureacutethane-ureacutees Les reacuteticulant sont des composeacutes de faible masse molaire eacutegalement posseacutedant une fonctionnaliteacute supeacuterieure agrave 2 Le glyceacuterol et le trimeacutethylpropane (TMP) possegravedent 3 fonctions OH par moleacutecule

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Tableau II 2 Caracteacuteristiques de diffeacuterents allongeurs de chaines et drsquoun reacuteticulant (Pichon 2010)

Nom Masse molaire (gmol)

14-BDO 90 2 1247 222 HQEE 198 2 567 101 TPM 134 3 1256 224

II22 Reacuteaction des isocyanates Les isocyanates sont caracteacuteriseacutes par la fonction ndashN=C=O tregraves reacuteactive agrave cause de ses deux insaturations Cette reacuteactiviteacute est due au caractegravere eacutelectrophile de latome de carbone qui donne au groupe isocyanate une structure permettant des possibiliteacutes de reacutesonance (Boutin et al 2005) II221 Reacuteactions dauto-addition des isocyanates

Les isocyanates peuvent reacuteagir entre eux pour donner des polymegraveres Ces reacuteactions sont loin decirctre neacutegligeables dans la formation des polyureacutethanes Elles peuvent interfeacuterer en effet en termes de stabiliteacute des isocyanates mais aussi en termes de reacuteactions parallegraveles pendant la polymeacuterisation II2211 Polymeacuterisation

La polymeacuterisation lineacuteaire de monoisocyanates conduit agrave des Nylons-1 lineacuteaires cette reacuteaction se produit agrave des tempeacuteratures relativement basses (de ndash100degC agrave ndash20degC) dans des solvants polaires (DMF) et avec des catalyseurs alcalins (NaCN Na naphtaleacutenide de sodium) (Wirpsza 1993) Les polyisocyanates ainsi obtenus ont une forte tendance agrave cristalliser ou agrave former des cristaux liquides Mais agrave cause de leur tendance agrave deacutepolymeacuteriser agrave des tempeacuteratures relativement faibles (faible tempeacuterature plafond) ces polymegraveres nont pas une importante application industrielle II2212 Trimeacuterisation

La trimeacuterisation des isocyanates conduit agrave des isocyanurates dont lanneau est particuliegraverement stable cette reacuteaction est catalyseacutee par des bases fortes et peut ecirctre meneacutee agrave des tempeacuteratures eacuteleveacutees car les isocyanurates sont stables agrave 150-200degC et mecircme jusqursquoagrave 500degC en absence drsquooxygegravene ou de traces de catalyseur Les polyisocyanurates agrave un taux de reacuteticulation eacuteleveacute reacutealiseacutes agrave partir de polyisocyanates sont utiliseacutes dans la fabrication de mousses rigides II2213 Dimeacuterisation

Le produit obtenu lors de la dimeacuterisation drsquoun isocyanate lureacutetidione est thermiquement instable La dimeacuterisation ne peut se produire quagrave des tempeacuteratures relativement faibles et de preacutefeacuterence avec des isocyanates aromatiques (plus reacuteactifs que les aliphatiques) car la dissociation des dimegraveres a lieu degraves 150-180degC

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La dimeacuterisation preacutesente un inteacuterecirct lorsquil est neacutecessaire de proteacuteger la fonction NCO sa restitution agrave des tempeacuteratures peu eacuteleveacutees permet notamment la seacuteparation disocyanates de reacuteactiviteacutes diffeacuterentes (Belgacem 1991) Pour le cas de notre eacutetude les produits utiliseacutes dans la recette des polyureacutethanes destineacutee agrave lrsquoisolation thermique des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele fabriqueacutes au sein de lrsquoEntreprise Nationale des Industries de lrsquoEacutelectromeacutenager (ENIEM) de Tizi-Ouzou sont preacutesenteacutes sur le tableau II3 Tableau II 3 Diffeacuterentes recettes de mousse de PU utiliseacutees agrave lrsquoENIEM

Deacutesignation

Fournisseur Formulation Densiteacute libre GrCm3

Densiteacute en panneau Kgm3

Baytherm TPU 25HK80 Desmodur 44V20L

Polyol 100 pp Cycolpent 14 pp Isocyanate 142 pp

Daltofoam TA34054 Suprasec DNR50050

HUNTSMAN

Polyol 230 A3 Desmodur 44V20L

Bayer ESPAGNE

Elastopor H237006 MOD1OT PMDI B237

ELASTOGRAN RFA-BASF

32plusmn2

II23 Proceacutedeacute de synthegravese des polyureacutethanes La majoriteacute des mousses de PU segmenteacutees sont preacutepareacutees par la synthegravese dite laquo 2-eacutetapes raquo au cours de laquelle des macromoleacutecules lineacuteaires posseacutedant des fonctions hydroxyle (macrodiols) reacuteagissent drsquoabord avec un excegraves de diisocyanates afin de donner un preacutepolymegravere diisocyanate contenant des fonctions NCO en bout de chaine La seconde eacutetape de la synthegravese du PU consiste en lrsquoajout drsquoun allongeur de chaines ou drsquoun agent reacuteticulant hydroxyleacutes de faible masse molaire qui donneront respectivement un PU lineacuteaire et un PU reacuteticuleacute (Cuveacute et al 1991) Les PU segmenteacutes sont donc en geacuteneacuteral preacutepareacutes agrave partir de 3 composants un polyol un diisocyanate et un allongeur de chaines de faible masse molaire Notons pour rappel que certains proceacutedeacutes industriels pour des raisons pratiques utilisent la polyaddition des trois composants en une seule eacutetape (proceacutedeacute laquo one-shot raquo) Crsquoest notamment le cas de la fabrication des mousses Cependant la synthegravese en deux eacutetapes permet de srsquoaffranchir du problegraveme que peut poser la diffeacuterence de reacuteactiviteacute entre macrodiol et allongeur de chaines et ainsi de mieux controcircler les proprieacuteteacutes Le proceacutedeacute 2-eacutetapes est deacutetailleacute par Oertel (Oertel 1994) de la maniegravere suivante

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a) Formation du preacutepolymegravere diisocyanate (1ere eacutetape)

Crsquoest la reacuteaction de polycondensation entre un composeacute de type alcool et un isocyanate

Cette reacuteaction est la seule souhaiteacutee Elle a lieu entre la fonction isocyanate et lrsquohydrogegravene labile de lrsquoalcool pour des tempeacuteratures comprises entre 50 et 100deg et aboutit agrave la formation drsquoune liaison ureacutethane Cette liaison ureacutethane se trouve au cœur drsquoun preacutepolymegravere Ce que lrsquoon appelle preacutepolymegravere est donc un meacutelange de chaines de polyol plus ou moins allongeacutees par des moleacutecules de diisocyanate via des liaisons ureacutethane et de diisocyanate en excegraves Ce preacutepolymegravere est caracteacuteriseacute par son taux de NCO (ou indice NCO noteacute INCO) qui correspond au nombre de grammes de fonctions NCO preacutesentes dans 100 grammes de preacutepolymegravere diisocyanate Les chaines de ce preacutepolymegravere auront une distribution en masse molaire A ce propos Heintz et al (Heintz et al 2003) soulignent qursquoil existe une relation entre la masse molaire moyenne et certaines proprieacuteteacutes du preacutepolymegravere comme la viscositeacute

b) Allongement de chaines (2nde eacutetape) Cette eacutetape est la phase de copolymeacuterisation qui permet de passer du meacutelange reacuteactif au polymegravere final Les eacutelastomegraveres PU obtenus sont constitueacutes de blocs de chaines flexibles de tempeacuterature de transition vitreuse faible (appeleacutees segments souples) provenant essentiellement du macrodiol et de blocs hautement polaires relativement rigides (appeleacutees segments rigides) Les segments souples sont geacuteneacuteralement des polyesters ou polyeacutethers Les segments rigides sont formeacutes par la reacuteaction du diisocyanate avec lrsquoallongeur de chaines La reacuteactiviteacute des fonctions isocyanate de bout de chaines peut selon les cas ecirctre comparable ou au contraire tregraves infeacuterieure agrave celle de la 1eacutere fonction ayant reacuteagi crsquoest-agrave-dire porteacutee par une moleacutecule de diisocyanate libre Dans le premier cas on pourra observer une certaine proportion drsquoallongement de chaines reacutesultant de lrsquoenchainement de plusieurs moleacutecules de macrodiol par lrsquointermeacutediaire du diisocyanate ceci ayant eacutegalement pour conseacutequence la preacutesence au final drsquoune quantiteacute importante de diisocyanate libre

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Au contraire dans le cas ougrave la reacuteactiviteacute des fonctions isocyanate des extreacutemiteacutes est tregraves amoindrie on limitera au maximum agrave la fois lrsquoallongement de chaines et la proportion de diisocyanate libre il est bien eacutevident que la premiegravere ou la deuxiegraveme eacuteventualiteacute megraveneront agrave des distributions de masse tregraves diffeacuterentes et donc agrave des preacutepolymegraveres de caracteacuteristiques eacutegalement tregraves diffeacuterentes notamment du point de vue de leur viscositeacute

c) Catalyse de la reacuteaction Alcool-Isocyanate Deux types de catalyseurs sont habituellement utiliseacutes dans la reacuteaction de synthegravese du preacutepolymegravere diisocyanate Il srsquoagit drsquoacides ou de bases de Lewis (Barbeau 1998)

bull Catalyse acide

Les acides de Lewis qui catalysent la reacuteaction alcool-isocyanate sont tregraves souvent des composeacutes organomeacutetalliques agrave base drsquoeacutetain Le meacutecanisme drsquoaction de ces catalyseurs le plus freacutequemment admis est la formation drsquoun complexe entre le catalyseur lrsquoisocyanate et la fonction alcool Ce meacutecanisme est preacutesenteacute sur la figure II3

La dilaurate de dibutyleacutetain (DBTDL) est un sel drsquoeacutetain freacutequemment utiliseacute comme catalyseur organomeacutetallique

bull Catalyse basique Lrsquoaction catalytique basique drsquoamines tertiaires sur la reacuteaction alcool-isocyanate implique eacutegalement la formation drsquoun complexe de coordination entre le catalyaeur lrsquoalcool et lrsquoisocyanate Dans un premier temps lrsquoamine active la fonction alcool en rendant le proton plus labile (Figure II4) puis la reacuteaction avec lrsquoisocyanate a lieu

Figure II 3 Meacutecanisme simplifieacute de la reacuteaction alcool-isocyanate catalyseacutee par un acide de Lewis (Thiele et Becker 1993)

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Les amines les plus utiliseacutes sont la teacutetrameacutethylbutane diamine (TMBDA) ainsi que le diazobicyclo [2 22] octane (ou trieacutethylegravene diamine TEDA) connu sous le nom commercial de DABCO Le tableau II4 nous montre un exemple de pourcentage de matiegraveres premiegraveres rentrant dans la fabrication drsquoune mousse de polyureacutethane souple Tableau II 4 Pourcentage des matiegraveres premiegraveres contenues dans la recette drsquoune mousse de PU souple

Composants massique de matiegraveres premiegraveres injecteacutees Mousses souples (suivant densiteacutes)

Isocyante 20 agrave 35 Polyol 50 agrave 70

Eau 10 agrave 30 Agent gonflant CH2CL2 0 agrave 10

Catalyseurs Amines

Octoate stanneux 005 agrave 01 01 agrave 015

Divers 05 agrave 30

II24 Classification des polyureacutethanes

Les PU sont des mateacuteriaux dont les performances sont tregraves varieacutees selon les associations chimiques que lrsquoon reacutealise On trouve aussi bien des varieacuteteacutes laquo thermoplastiques raquo que des varieacuteteacutes laquo thermodurcissables raquo ou laquoeacutelastiques raquo Les figures II5 et II6 nous montrent respectivement la structure drsquoun PU thermoplastique et thermodurcissable

Figure II 4 Meacutecanisme simplifieacute de la reacuteaction alcool-isocyanate catalyseacutee par une base de Lewis (Thiele et Becker 1993)

Figure II 5 Scheacutema drsquoun polyureacutethane thermoplastique

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a Les polyureacutethanes lineacuteaires

Les polyureacutethanes thermoplastiques sont des polymegraveres lineacuteaires avec des groupes ureacutethanes alterneacutes avec des polyols Les groupes ureacutethanes peuvent srsquoassocier agrave drsquoautres groupes ureacutethanes de chaines voisines formant ainsi des liaisons stables agrave basse tempeacuterature (Trotignon et al 2006) Ils sont obtenus agrave partir de dialcool et de diisocyanate en reacuteaction exothermique le preacutecipiteacute est un polyureacutethane avec un poids moleacuteculaire de 8000 agrave 9000 grmol Les facteurs suivants sont importants dans leur fabrication Le mode de dosage il est important que le diisocyanate soit bien doseacute par le

dialcool parce qursquoun excegraves de diisocyanate provoque une formation des reacuteactions secondaires produisant la structure tridimensionnelle

Grande thermiciteacute de la polyaddition il est neacutecessaire drsquoeacutevacuer la chaleur pour que la tempeacuterature ne deacutepasse pas le point de fusion du produit il se deacutecompose en ses composants de deacutepart agrave une tempeacuterature de 493deg C

La vitesse de reacuteaction la fraction principale de la reacuteaction se deacuteroule dans un intervalle de temps de quelques minutes apregraves meacutelangeage

b Les polyureacutethanes thermodurcissables Les polyureacutethanes thermodurcissables sont obtenus par reacuteaction du diisocyanate sur des polyols ou amines de faible masse molaire Les ponts entre les chaines sont plus nombreux ce qui rigidifient le systegraveme La reticulation peut se faire par les proceacutedeacutes suivants

Diisocyanate + trialcool le degreacute libre de fonctionnaliteacute permettant la reacuteticulation de chaines lateacuterales

Action de lrsquoeau sur les polymeacuteres lineacuteaires avec formation de CO2 (reacuteaction rapide) ces compositions conduisent agrave des vernis ou des revecirctements seacutechant agrave lrsquoair ou au four

c Les polyureacutethanes eacutelastomegraveres La fabrication des eacutelastomegraveres de PU se diffeacuterencie par le type de proceacutedeacute et aussi par les composants de deacutepart Ils preacutesentent agrave lrsquoeacutetat final des proprieacuteteacutes eacutelastiques caracteacuteristiques des caoutchoucs naturels ou syntheacutetiques On distingue les malaxables les theacutermoplastiques et les coulables Les polyureacutethanes peuvent ecirctre classifieacutes selon le type et la fonctionnaliteacute des composeacutes de base comme le reacutesume le tableau II5

Figure II 6 Scheacutema drsquoun polyureacutethane thermodurcissable

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Tableau II 5 Diffeacuterents types de mateacuteriaux polyureacutethane

Macrodiol Fonctionnaliteacute de lrsquoisocyanate

Fonctionnaliteacute de lrsquoallongeur de chaines

Mateacuteriau obtenu

a Oui 2 2 Segment souple (TPU de faible Tg)

b Non 2 2 Segment rigide (TPU de Tg eacuteleveacutee)

c Oui 2 2 PU segmenteacute lineacuteaire d

Oui gt 2 2 PU segmenteacute reacuteticuleacute en phase

rigide e 2 gt 2

f Polyol de fonctionnaliteacute gt 2 2 2 PU segmenteacute reacuteticuleacute en phase

souple G

Non gt 2 2 Reacuteseau thermodurcissable (Tg

eacuteleveacutee) h 2 gt 2 II25 Proprieacuteteacutes des mousses de polyureacutethane Ce sont des mateacuteriaux dont les caracteacuteristiques sont tregraves varieacutees avec une grande diversiteacute de texture et de dureteacute (CAP 2006) Lrsquoutilisation des mousses de polyureacutethane va apporter du confort dans le cas des mousses flexibles et une excellente isolation thermique dans le cas des mousses rigides (Caudron 2003)

bull Drsquoapregraves la structure des polyureacutethanes on voit que la rigiditeacute du reacuteseau de chaines deacutepend de la longueur des chaines entre les ponts laquo ureacutethane raquo crsquoest-agrave-dire de la masse molaire du polyol qui servira agrave la reacuteaction Avec des chaines courtes les ponts (liaison entre les chaines) sont tregraves rapprocheacutes tregraves denses et rendront le systegraveme plus rigide au contraire de longues chaines assoupliront le produit

bull La densiteacute du produit sera gouverneacutee par le taux drsquoexpansion et la catalyse de la reacuteaction

bull Les polyureacutethanes ont en commun une excellente reacutesistance en traction au deacutechirement et agrave lrsquoabrasion chimique

bull Les eacutelastomegraveres ont une bonne flexibiliteacute agrave froid bull La tenue chimique des mousses va de ndash 40degC agrave 80 degC Le tableau II6 repreacutesente les

proprieacuteteacutes de deux types de mousse de polyureacutethanes agrave savoir souple et rigide

Tableau II 6 Les proprieacuteteacutes des mousses de polyureacutethane de type rigide et souple (Bost 1985) Proprieacuteteacutes Mousse rigide Mousse souple

Densiteacute 121 121 Reacutesistance agrave la traction agrave 20degC (Kgfmm2) 380 - 4 165 ndash 130 Reacutesistance au choc sur barreau entaille (Kgfmm2) agrave 20degC agrave 0degC agrave ndash 20degC

24 15 ndash 25 15 ndash 25

Non rompu

Module drsquoeacutelasticiteacute agrave 20degC C (Kgfmm2) 8500 ndash 13000 3500 Conductiviteacute calorifique (KcalmCdeg) 03 03 Reacutesistance agrave la chaleur (point Vicat) (Cdeg) 180 100 Point de fusion (Cdeg) 180 - 185 150 - 160 Reacutesistance speacutecifique (Ωcm) 31015 61013 Tangente δ agrave 800 Hz 0014 0055 Tangente δ agrave10 Hz 003 0045 Tension claquage (KVmm) 20 20

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En geacuteneacuteral le nombre reacuteduit de segments rigides fait que le comportement des polyureacutethanes est plutocirct gouverneacute par les segments souples (Adsuer et al 1998) la quantiteacute de segments durs par rapports aux segments mous va jouer sur les proprieacuteteacutes physiques du polyureacutethane et notamment sur sa transition vitreuse et ses caracteacuteristiques viscoeacutelastiques II26 Caracteacuterisation des mousses de polyureacutethane Il existe plusieurs techniques analytiques pour la caracteacuterisation des mousses de PU on preacutesente ci-dessous les plus employeacutees pour identifier ce mateacuteriau agrave large utilisation dans la vie quotidienne II261 La microscopie eacutelectronique agrave balayage (MEB)

Cette technique abreacutegeacutee (MEB) permet de visualiser la structure des mateacuteriaux alveacuteolaires Les images obtenues par MEB informent sur la structure drsquoune mousse polymegravere agrave travers lrsquoeacutepaisseur des arecirctes la morphologie et le diamegravetre des cellules La figure II7 illustre la diffeacuterence entre la structure drsquoune mousse agrave cellules partiellement ouvertes et la structure drsquoune mousse agrave cellules fermeacutees Dans lrsquoimage II7 (a) les cellules de la mousse preacutesentent des arecirctes bien formeacutees avec un faible pourcentage de membranes solides minces tandis que lrsquoimage II7 (b) toutes les faces des cellules sont constitueacutees par des membranes solides

II262 Les tests meacutecaniques

Les tests meacutecaniques sont geacuteneacuteralement utiliseacutes au niveau industriel pendant la proceacutedure de controcircle qualiteacute Les caracteacuteristiques meacutecaniques du mateacuteriel sortant de la ligne de production sont ainsi veacuterifieacutees Les meacutethodes de test les plus utiliseacutees pour lrsquoanalyse de mateacuteriel cellulaire souple sont standardiseacutees dans la norme ASTM D3574 (2005) (Quintero et al 2009 Sonnenschein 2008) Cette norme contient les meacutethodes de preacute-conditionnement des eacutechantillons de mousse et de description des proceacutedures analytiques pour lrsquoanalyse des proprieacuteteacutes physiques telles que la densiteacute la reacutesistance agrave la rupture la reacutesistance agrave la deacutechirure le flux drsquoair la reacutesilience la reacutesistance agrave la compression et agrave la deacuteformation Pour les mateacuteriaux alveacuteolaires tels que les mousses polymegraveres les proprieacuteteacutes meacutecaniques sont souvent mesureacutees par des tests de compression Ainsi lrsquoeacutechantillon est comprimeacute entre les deux plateaux de compression de lrsquoappareil jusqursquoagrave une deacuteformation eacutetablie (Figure II8)

Figure II7 Images de mousses de PU obtenues par MEB avec diffeacuterents types de structure (a) mousse de PU agrave cellules partiellement ouvertes (densiteacute 30

Kgm3) (b) mousse de polychlorure de vinyle agrave cellules fermeacutees (densiteacute 200 Kgm3) (Luong et al 2012)

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La variation de la contrainte appliqueacutee pour deacuteformer lrsquoeacutechantillon est mesureacutee par un capteur de force et est enregistreacutee tout au long de la deacuteformation Gracircce agrave lrsquoanalyse des donneacutees les valeurs de contrainte sont visualiseacutees en fonction des valeurs de deacuteformation pour montrer la courbe contrainte-deacuteformation

Les mousses de polyureacutethanes se composent de domaines rigides et de domaines souples Il a eacuteteacute constateacute que lrsquoaugmentation de la tempeacuterature ou de lrsquohumiditeacute deacuteteacuteriore de maniegravere significative les proprieacuteteacutes meacutecaniques des PU (Dounis et Wilkes 1997) Cette perte de proprieacuteteacutes meacutecaniques correspond agrave une diminution de la traction et agrave la compression et elle est probablement lieacutee agrave la scission des chaines appartenant aux domaines rigides (liaisons ureacutee et ureacutethane) et agrave la rupture des liaisons hydrogegravene (Moreland et al 1994) II263 La spectroscopie infrarouge

La spectroscopie infrarouge est un outil simple et rapide pour la caracteacuterisation de la composition moleacuteculaire globale des polymegraveres Il srsquoagit par conseacutequent drsquoune technique tregraves utile dans lrsquoanalyse des PU En particulier elle peut ecirctre utiliseacutee pour diffeacuterencier le PU eacutether du PU ester et pour lrsquoidentification drsquoadditifs Au-delagrave de la caracteacuterisation des composants de base du PU la spectroscopie infrarouge peut ecirctre eacutegalement utiliseacutee pour lrsquoidentification de produits de deacutegradation Lrsquoacide adipique produit de deacutegradation du PU ester peut facilement ecirctre analyseacute par spectroscopie infrarouge Il a eacuteteacute ainsi identifieacute principalement dans des mousses de PU ester conserveacutees en atmosphegravere confineacutee (Thieacutebaut et al 2007) Des eacutetudes sur la deacutegradation photochimique du polyureacutethane ester (Wilhelm et Gardette 1997) du polyureacutethane eacutether (Wilhelm et Gardette 1998) et des polyureacutethanes syntheacutetiseacutes agrave partir de di-isocyanates aromatiques (Wilhelm et al 1998) par spectroscopie infrarouge a eacuteteacute reacutealiseacute dans le laboratoire de photochimie moleacuteculaire et macromoleacuteculaire de lrsquoinstitut de Clermont-Ferrand en France Les reacutesultats de ces eacutetudes ont permis agrave Wilhelm et al de deacutemontrer que la spectroscopie infrarouge permet de comprendre les modifications chimiques qui se produisent lors du vieillissement des mousses de polyureacutethanes (Wilhelm et al 1998)

Figure II8 Repreacutesentation drsquoun essai meacutecanique en compression

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II264 La chromatographie drsquoexclusion steacuterique (SEC)

La chromatographie drsquoexclusion steacuterique (SEC- Size Exclusion Chromatography) est une technique de seacuteparation analytique qui permet de seacuteparer des macromoleacutecules en fonction de leur volume hydrodynamique Les chromatogrammes obtenus indiquent la distribution des masses moleacuteculaires des eacutechantillons des polymegraveres analyseacutes A partir de lrsquoanalyse des chromatogrammes des informations sur la polydispersiteacute et sur la masse moleacuteculaire moyenne du polymegravere peuvent ecirctre facilement obtenues Le facteur limitant de cette technique est la neacutecessiteacute de solubiliser lrsquoeacutechantillon de polymegravere agrave analyser or les polyureacutethanes se preacutesentent sous deux formes les thermoplastiques et les thermodurcissables Les thermoplastiques sont solubles dans certains solvants Au contraire les thermodurcissables sont insolubles et ne peuvent pas ecirctre analyseacutes par SEC La SEC a eacuteteacute utiliseacutee en association avec les spectroscopies infrarouge et UV pour eacutetudier les effets de lrsquoirradiation drsquoeacutelectrons sur le polyureacutethane ester (Ravat et al 2001) et le polyureacutethane eacutether (Ravat et al 2002) les reacutesultats de ces eacutetudes montrent agrave la fois pour le polyureacutethane ester et pour lrsquoeacutether le deacuteveloppement de pheacutenomegravenes de reacuteticulation apregraves irradiation Ces pheacutenomegravenes de reacuteticulation sont mis en eacutevidence par un deacuteplacement de la distribution des masses moleacuteculaires vers des valeurs de masse plus eacuteleveacutee (Figure II9) Simultaneacutement la reacuteticulation du polyureacutethane induit une baisse progressive de la solubiliteacute de lrsquoeacutechantillon dans le solvant utiliseacute Pour le polyureacutethane eacutether une eacutevolution vers de faibles masses moleacuteculaires est eacutegalement observeacutee en raison de la deacutegradation oxydative des groupements eacutether Des tendances similaires peuvent probablement ecirctre mises en eacutevidence apregraves vieillissement photo-chimique du polyureacutethane Les eacutetudes reacutealiseacutees montrent que la SEC est une technique inteacuteressante pour suivre la deacutegradation hydraulique et photo-oxydation des PU thermoplastiques

Figure II9 Chromatogrammes SEC de (A) polyureacutethanes ester (Ravat et al 2001) et (B) eacutether (Ravat et al 2002)

Irradieacutes agrave diffeacuterents flux de rayonnement eacutelectronique

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II265 Les analyses thermiques

La tempeacuterature de fusion (Tm) et la tempeacuterature de transition vitreuse (Tg) sont des constantes physiques utiles agrave la caracteacuterisation des polymegraveres Elles peuvent ecirctre obtenues par calorimeacutetrie diffeacuterentielles agrave balayage (DSC- Differential scanning calorimetry) technique qui permet drsquoafficher ces caracteacuteristiques en fonction de la tempeacuterature comme montreacute en figure II10 La Tg correspond agrave lrsquointervalle de tempeacuterature pendant lequel la matiegravere passe de lrsquoeacutetat caoutchouteux agrave lrsquoeacutetat vitreux La Tm est la tempeacuterature agrave laquelle la matiegravere passe de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat liquide Toutes les deux sont fortement deacutependantes des proceacutedeacutes de fabrication des proprieacuteteacutes structurales et des proprieacuteteacutes chimiques des matiegraveres plastiques Les poids moleacuteculaires eacuteleveacutes et lrsquoaugmentation du taux de reacuteticulation ou de cristalliniteacute font augmenter la valeur de la tempeacuterature de transition vitreuse

Lrsquoanalyse thermogravimeacutetrique (TGA-Thermal Gravimetric Analysis) est une technique qui permet de suivre la perte de masse drsquoun mateacuteriau lors drsquoun chauffage agrave haute tempeacuterature La perte de masse observeacutee est provoqueacutee par la deacutegradation du mateacuteriau par la perte de solvants reacutesiduels ou de petites moleacutecules Les reacutesultats obtenus par les deux techniques drsquoanalyse (TGA et DSC) peuvent ecirctre utiliseacutees pour suivre la deacutegradation drsquoun polymegravere Ces techniques ont eacuteteacute utiliseacutees avec succegraves pour eacutetudier la deacutegradation thermique de mousse de PU De nombreux travaux ont eacuteteacute publieacutes sur la stabiliteacute thermique des PU et sur les essais drsquoagents ignifuges (Dominguez et al 2002 Youssef et al 2007) Les analyses par DSC des PU peuvent permettre drsquoidentifier deux tempeacuteratures de transition vitreuse (Tg) qui correspondent lrsquoune agrave la partie isocyanate (40degC-80degC) et lrsquoautre agrave la partie polyol (-40degC) (Turi 2001) II266 La reacutesonance magneacutetique nucleacuteaire

La reacutesonance magneacutetique nucleacuteaire (RMN) est un outil performant pour la deacuteteacutermination de la structure des polymegraveres Elle peut etre utiliseacutee pour obtenir des informations qualitatives et quantitatives sur les composants de base utiliseacutes dans la syntheacutese des polyureacutethanes La RMN est une technique analytique freacutequemment appliqueacutee agrave des eacutechantillons liquides

Figure II10 Courbe caracteacuteristique drsquoun polymegravere semi-cristallin obtenue par DSC

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Toutefois il existe la possibiliteacute de reacutealiser des spectres RMN agrave partir drsquoeacutechantillons solides en faisant tourner lrsquoeacutechantillon tregraves rapidement autour drsquoun axe inclineacute drsquoun certain angle (5474deg) par rapport au champ magneacutetique Cet angle est communeacutement deacutenomeacute lrsquoangle magique et la technique est appeleacutee laquo rotation agrave lrsquoangle magique raquo (MAS ndash Magic Angle Spinning) La RMN MAS agrave lrsquoeacutetat solide srsquoaveacutere tregraves utile pour eacutetudier les modifications au cours du vieillissement des mousses de PU La spectroscopie RMN agrave eacuteteacute utiliseacutee agrave lrsquoeacutetat solide dans une eacutetude pour identifier les changements au niveau de la structure moleacuteculaire des PU agrave base de MDI au cours du viellissement thermique (Sevray et al 2001)

II267 GC-MS et Py-GC-MS

La pyrolyse-chromatographie en phase gazeuse-spectromeacutetrie de masse (Py-GC-MS) est une technique qui permet de caracteacuteriser facilement la composition chimique du polyureacutethane et de ses produits de deacutegradation (Boutin et al 2003 Font 2001) Elle permet lrsquoanalyse drsquoeacutechantillons de faible masse (quelques μg suffisent) Une technique rarement appliqueacutee agrave lrsquoanalyse des polyureacutethanes est la chromatographie en phase gazeuse coupleacutee agrave la spectromeacutetrie de masse (GC-MS) (Parsons et al 2010) Reacutecemment la micro-extraction sur phase solide (SPME laquo solid phase micro-extraction raquo) suivie par lrsquoanalyse par GC-MS a eacuteteacute appliqueacutee agrave lrsquoeacutetude de la deacutegradation des mousses de polyureacutethane gracircce agrave lrsquoanalyse de la fraction volatile eacutemise lors du vieillissement Plusieurs travaux ont deacutemontreacute que cette technique permet de diffeacuterencier le polyureacutethane eacutether du polyureacutethane ester uniquement par lrsquoanalyse de la fraction volatile eacutemise Cette diffeacuterenciation peut ecirctre reacutealiseacutee sur du polyureacutethane neuf mais eacutegalement sur du polyureacutethane deacutegradeacute (Lattuati-Derieux et al 2011) II27 Les principaux meacutecanismes de deacutegradation des polyureacutethanes

Les mousses de PU sont des mateacuteriaux qui se deacutegradent rapidement Les principaux signes de deacutegradation sont la deacutecoloration la perte drsquoeacutelasticiteacute et lrsquoeffritement qui se produisent sous lrsquoeffet de lrsquohumiditeacute de la chaleur et de la lumiegravere (Oosten van et al 2002) Les mousses en PU souples agrave cellules ouvertes ont une grande surface speacutecifique cette derniegravere augmente les pheacutenomegravenes drsquoadsorption drsquoabsorption et les eacutechanges de chaleur qui rendent ces mateacuteriaux particuliegraverement sensibles agrave la deacutegradation Lors de leur deacutegradation les polyureacutethanes subissent agrave la fois des pheacutenomegravenes de scission de chaines et de reacuteticulation Pour les deux grandes familles de PU agrave savoir les eacutethers et les esters plusieurs eacutetudes ont deacutemontreacute que les PU ester sont plus sensibles agrave lrsquohydrolyse et que les PU eacutethers sont plus sensibles agrave lrsquooxydation (Wilhelm et al 1997 Wilhelm et al 1998 Szycherrsquos 1999) Il existe trois principaux meacutecanismes de deacutegradation des mousses de PU agrave savoir la deacutepolymeacuterisation hydrolique lrsquooxydation theacutermique et la photo-oxydation II271 La deacutepolymeacuterisation hydraulique

Les PU ester sont les plus sensibles agrave lrsquohydrolyse Les trois groupements les plus susceptibles de srsquohydroliser sont lrsquoester lrsquoureacutee et lrsquoureacutethane Le groupement ester srsquohydrolyse pour reformer lrsquoacide et lrsquoalcool preacutecurseurs (Figure II11)

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Par la suite lrsquoacide produit par hydrolyse agit comme catalyseur pour lrsquohydrolyse drsquoautres groupements ester et la reacuteaction devient auto-catalytique Le choix du polyol et de lrsquoisocyanate a une forte influence sur la stabiliteacute hydrolytique du polymegravere final Un polyol eacutether est plus reacutesistant agrave lrsquohydrolyse qursquoun polyol ester et un systegraveme agrave base de MDI srsquohydrolyse moins facilement qursquoun systegraveme agrave base de TDI (Szycherrsquos 1999) Un autre facteur qui a une forte influence sur lrsquohydrolyse est la tempeacuterature Pour les deux familles de PU plus la tempeacuterature est eacuteleveacutee plus la deacutepolymeacuterisation est rapide II272 Lrsquooxydation theacutermique

Dans la chaine moleacuteculaire du PU le groupement eacutether est le plus sensible agrave la thermo-oxydation Le processus peut etre deacutecrit de la facon suivante (Figure II12) lrsquoeacuteneacutergie apporteacutee par la chaleur provoque la perte drsquoun hydrogegravene du carbone en position alpha du groupement eacutether Lrsquoaction de lrsquooxygegravene sur le radical formeacute donne un radical peroxyde Le radical peroxyde peut se protoner avec un hydrogegravene de la chaine polymegravere pour former un hydro-peroxyde Lrsquohydro-peroxyde se deacutecompose ensuite en donnant un radical oxyde et un radical hydroxyde libre Le radical oxyde peut ensuite se deacutecomposer par rupture de la liaison avec le carbone adjacent ou par rupture de la liaison avec lrsquooxygegravene adjacent Dans le premier cas la deacutecomposition du radical oxyde donne un formate et dans le deuxieme cas un aldeacutehyde Lrsquoorde de stabiliteacute agrave lrsquooxydatoion theacutermique des groupements preacutesents dans une chaine PU est la suivante ester gt ureacutee˃ ureacutethanegt eacutether

Figure II11 Hydrolyse du groupement ester

Figure II12 Oxydation theacutermique du groupement eacutether

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II273 La photo-oxydation

La photo-oxydation est geacuteneacuteralement associeacutee aux PU agrave base drsquoisocyanates aromatiques tels que le MDI et la TDI Dans ces cas la deacutegradation conduit agrave la formation de quinones et diquinones Le groupement ureacutethane srsquooxyde donnant des groupements de type quinone-imide Les quinones sont des moleacutecules comportant des groupements chromophores agrave lrsquoorigine de la couleur jaune Pour cette raison ils sont consideacutereacutes comme responsables du jaunissement du PU exposeacute agrave la lumiegravere Une oxydation ulteacuterieure des quinone-imides produit des structures diquinone-imides dont les groupements chromophores sont responsables de la couleur ambre Les quinone-imides qui se forment au cours de la photo-oxydation confeacuterent au PU une coloration brunatre (Szycherrsquos 1999) II28 La conservation des mousses de polyureacutethane

Les mousses de PU se deacuteteacuteriorent rapidement au cours de leur existence Dans des conditions ambiantes elles peuvent montrer les premiers signes de deacutegradation comme la perte de reacutesilience la fissuration lrsquoeacuteffritement et la deacutecoloration agrave partir drsquoune vingtaine drsquoanneacutees Pour la conservation des objets drsquoart la perte de proprieacuteteacutes meacutecaniques des mousses est lrsquoun des effets les plus notables de la deacutegradation qui peut rapidement conduire agrave la disparition de lrsquoobjet Malheureusement la relation entre la deacutegradation chimique et la perte de proprieacuteteacutes meacutecaniques nrsquoest pas encore eacutetablie De nombreuses eacutetudes scientifiques ont eacuteteacute reacutealiseacutees afin de mieux comprendre les comportements des mousses de PU au cours du vieillissement et drsquoune facon plus geacuteneacuterale la stabiliteacute au cours du temps Certains travaux ont mis lrsquoaccent sur le problegraveme de la conservation de la mousse de PU utiliseacutee dans les œuvres drsquoart (Lovett et Eastop 2004 Colombini et al 2008) Parmi les sculptures les plus ceacutelegravebres en mousses de PU nous pouvons citer la serie des ldquoTapis natureldquo que Piero Gilardi commence agrave produire en 1964 (Rentetzi 2008) les sculptures en mousse de John Chamberlai (anneacutees 1963-1965) la seacuterie des ldquoExpansionsldquo de Cesar (anneacutees 1967-1968) (Hachet 1997) ou encore le porte-manteau ldquo Cactusldquo et le pouf ldquoPratoneldquo toujours commercialiseacutes par la marque Gufram Des exemples sont montreacutes sur la figure II13

Figure II13 Zucche e Fich ldquo de Piero Gilardi (a) ldquoUntetled ldquo de John Chamberlain (b) ldquoExpansion ndeg37ldquo

de Ceacutesar (c) ldquoPratone ldquo de la marque Gufram (d)

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A partir des anneacutees 1990 les conservateurs et les restaurateurs drsquoart moderne et contemporain ont chercheacute des solutions pour prolonger la dureacutee de vie des œuvres drsquoart constitueacutes de PU Le grand nombre drsquoeacutetudes portant sur les strateacutegies de conservation drsquoœuvres en mousse de PU reflegravete lrsquoimportance de la recherche dans ce domaine (Oosten 2011) Etant donneacute la difficulteacute de manipuler la mousse de PU deacutegradeacutee et la porositeacute de cette matiegravere il est tregraves difficile drsquoenvisager des meacutethodes de nettoyage Pour cette raison les restaurateurs se sont plutocirct concentreacutes sur la recherche de produits adheacutesifs et de meacutethodes de consolidation Une vingtaine de produits ont eacuteteacute testeacutes par diffeacuterentes eacutequipes au cours des vingt derniegraveres anneacutees Pour combler les lacunes dues agrave la perte de matiegravere la solution choisie est souvent drsquoutiliser lrsquoinsertion drsquoune nouvelle mousse de PU qui respecte le plus possible les caracteacuteristiques de la mousse drsquoorigine La nouvelle mousse est modeleacutee pour obtenir des blocs ayant les mecircmes dimensions que celles des lacunes agrave combler Ces blocs sont ensuite positionneacutes pour replacer la matiegravere perdue Ce type drsquointervention qui peut ecirctre reacuteversible aide agrave conserver la soliditeacute structurelle de lrsquoobjet et agrave former une barriegravere contre les agents de deacutegradation des parties de mousse drsquoorigine preacuteceacutedemment exposeacutee II29 Le marcheacute mondial des polyureacutethanes

La production mondiale de polyureacutethane repreacutesente 17 565 Kt en 2011 (Figure II14) La majeure partie de la production se trouve en Asie La production europeacuteenne pegravese 24 de la production mondiale Entre 2003 et 2011 la demande mondiale du PU a augmenteacute principalement du fait de lrsquoeacutemergence du marcheacute Asie-pacifique Lrsquoindustrie productrice du PU a migreacute vers les pays asiatiques pour profiter des faibles couts de fabrication La mecircme tendance est preacutevue pour les anneacutees agrave venir Ainsi lrsquoAsie devrait ecirctre ameneacutee agrave produire 60 du PU mondial en 2016

Drsquoapregraves une eacutetude de lrsquoagence de lrsquoenvironnement et de la maitrise de lrsquoeacutenergie de France lrsquoemploi des PU se reacutepartit comme le montre la figure II15

42342966

Monde Asie Europe Etat-Unis

Figure II14 Production de polyureacutethane en 2011 par secteur geacuteographique

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La production de la mousse des PU augmente de plus en plus vue son large domaine drsquoutilisation la figure II16 nous montre un exemple de lrsquoimportance de lrsquoutilisation de la mousse de PU dans une automobile II291 Marcheacute Algeacuterien des polyureacutethanes

Notre pays connait une avanceacutee importante dans le domaine des polyureacutethanes et cela dans tous types drsquoindustrie que ce soit dans lrsquoisolation thermique dans les panneaux sandwich ou bien dans la literie Il existe plusieurs entreprises implanteacutees dans diffeacuterentes reacutegions du pays on peut citer lrsquoENIEM de Tizi-Ouzou qui produit ces mousses pour lrsquoisolation thermique des produits eacutelectromeacutenagers lrsquoentreprise BATICOMPOS pour la fabrication des panneaux sandwich situeacutee dans la reacutegion de Beni-Mansour la grande entreprise Samsung pour lrsquoeacutelectromeacutenager situeacutee dans la zone industrielle de Seacutetif consideacutereacutee comme la plus grande entreprise de lrsquoAfrique En plus de pas moins de 16 entreprises qui activent dans ce mecircme domaine drsquoeacutelectromeacutenager situeacutees toutes dans la zone industrielle situeacutee entre Seacutetif et Bordj-Bou-Arreridj entre autres lrsquoentreprise ldquoBya Electronicldquo avec un capital de 180 millions de dinars Il y a aussi la fabrication de la literie dont on peut citer ldquoSarl famous polyureacutethaneldquo situeacutee dans la zone drsquoactiviteacute Benhar Daira de Birine

Figure II15 Principaux emplois des mousses de polyureacutethanes

Figure II16 Utilisation typique de la mousse de PU dans une automobile

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II210 Effets de lrsquoindustrie des polyureacutethanes sur la santeacute des travailleurs

Lrsquoeacutetude que nous avons meneacute au sein de lrsquoentreprise nationale des industries de lrsquoeacutelectromeacutenager lrsquoENIEM sise dans la wilaya de Tizi-Ouzou nous a permis de confirmer la dangerositeacute des substances chimiques manipuleacutees lors de la preacuteparation et de lrsquoinjection des mousses de polyureacutethanes destineacutees pour lrsquoisolation thermique des reacutefrigeacuterateurs Les effets les plus marquants sur la santeacute des travailleurs sont dus agrave la preacutesence des isocyanates dans la recette de preacuteparation des mousses de polyureacutethanes ces moleacutecules reconnues comme des irritants et des sensibilisants cutaneacutes et pulmonaires dont la manifestation la plus seacutevegravere est lrsquoasthme professionnel (Sari-Minodier et al 1999 Kraw et Tarlo 1999 Woellner et al 1997) sont la premiegravere cause des effets de lrsquoexposition des travailleurs sur leur santeacute Une surexposition aux isocyanates peut aussi causer des dermatites des conjonctivites des intoxications aigues et de lrsquohyperactiviteacute asthmatique (Raulf-Heimsoth et Baur 1998) Le Health and Safety Executive (HSE) de Grande-Bretagne a eacutetabli une valeur moyenne pondeacutereacutee sur 8 heures (VEMP) de 20 μg m-3 pour les isocyanates dans lrsquoair (HSE 1997) Une valeur drsquoexposition de courte dureacutee (VECD) de 70 μg m-3 pour une peacuteriode de reacutefeacuterence de 15 mn a aussi eacuteteacute speacutecifieacutee Ces limites sont exprimeacutees en ldquomasse de NCO eacutequivalentldquo Il a aussi eacuteteacute observeacute que les isocyanates nrsquoont pas exactement la mecircme toxiciteacute Par exemple la CL50 la concentration leacutetale (mort de 50 des animaux) pour les rats males exposeacutes quatre heures agrave lrsquoisocyanate de meacutethyle (Me-i) est de 18 mg (NCO) m-3 alors qursquoil est de 77 mg (NCO) m-3 pour lrsquoisocyanate de propyle (Prop-i) (Pauluhn 1989) De plus certains chercheurs ont montreacute des eacutevidences selon lesquelles des travailleurs sensibiliseacutes aux isocyanates peuvent reacuteagir agrave des concentrations en diisocyanates aussi basses que 10 ppb (34 μg (NCO) m-3) ce qui est significativement infeacuterieur agrave la VEMP queacutebeacutecoise (Mapp et al 1999) Dans plusieurs milieux de travail les concentrations drsquoisocyanates monomegraveres ont eacuteteacute abaisseacutees ou maitriseacutees par des moyens drsquoingeacutenierie administratifs ou le port de protection respiratoire Malgreacute ce fait il y aurait encore des cas de sensibilisation Les oligomegraveres (polyisocyanates) contiennent des fonctions isocyanates qui ont des caracteacuteristiques semblables agrave celle des monomegraveres Ils contribueraient eacutegalement agrave la toxiciteacute des isocyanates (Bernstein et al 2006) II211 Protection des travailleurs des mousses de PU

II2111 Port des eacutequipements de protection individuelle (EPI)

La meilleure maniegravere de proteacuteger les travailleurs lors de la manipulation des produits chimiques dans la fabrication la pulveacuterisation ou bien le nettoyage des mousses de PU est le port des eacutequipements de protection individuelle (EPI) ce qui les aidera agrave baisser voir agrave eacuteviter lrsquoexposition au danger inheacuterent de cette industrie reconnue tregraves nocive pour les travailleurs La figure II17 nous montre un type de tenue porteacute par un pulveacuterisateur de mousse de PU destineacutee pour lrsquoisolation thermique du bacirctiment

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II2112 Preacutevention de lrsquoincendie

Le risque drsquoincendie est une preacuteoccupation importante lors de la manipulation de produits chimiques dans lrsquoindustrie des polyureacutethanes que ce soit dans le bacirctiment lrsquoisolation thermique de lrsquoeacutelectromeacutenager ou bien dans la formation des panneaux sandwich la vigilance doit ecirctre accrue car la deacuteclaration drsquoun incendie est tregraves preacutesente dans ce type drsquoindustrie vue que les mousses de polyureacutethanes sont des substances inflammables Le scheacutema ci-apregraves nous reacutesume six eacutetapes pour la protection des travailleurs du risque drsquoincendie dans les chantiers ougrave sont manipuleacutees les mousses de polyureacutethane

Figure II17 Equipement de protection individuelle du pulveacuterisateur de mousse de PU

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II2113 Surveillance de la qualiteacute de lrsquoair dans les locaux de travail

Afin de preacutevenir les effets neacutefastes sur la santeacute et les maladies professionnelles pouvant reacutesulter drsquoune exposition des travailleurs agrave des contaminants chimiques utiliseacutes dans lrsquoindustrie des PU il est important drsquoidentifier et drsquoeacutevaluer lrsquoexposition afin de mettre en place des moyens de preacutevention La strateacutegie drsquoeacutevaluation repose notamment sur la mesure de lrsquoexposition puis sur la comparaison de cette concentration agrave des valeurs de reacutefeacuterence (AFNOR 1995) En effet crsquoest le travail que nous avons essayeacute de reacutealiser tout au long de notre eacutetude en prenant des eacutechantillons de lrsquoair dans lrsquoatelier de fabrication et de montage des reacutefrigeacuterateurs de les analyser et de porter des conclusions apregraves avoir compareacute nos reacutesultats agrave des reacutefeacuterences des polluants concerneacutes Le tableau II 7 nous montre les valeurs de reacutefeacuterences de lrsquoun des produits les plus utiliseacutes dans lrsquoindustrie des PU il srsquoagit du Diisocyanates 4-4 de dipheacutenylmeacutethane (MDI) (CAS 101-68-8) dans diffeacuterents pays du monde

Rencontrer bull Tenez une reacuteunion avec les corps du meacutetier

Afficher bull Afficher des panneaux d`avertissement sur le chantier

Deacuteplacerbull Deacuteplacer les substances agrave l`eacutecart des travaux agrave chaud sur le chantier

Couvrir

bull Proteacuteger les substances avec une couverture anti-feu ou couverture dusoudeur

Surveiller

bull Preacutevoyez un piquet d`incendie ayez l`extincteur approprieacute et un teacuteleacutephoneagrave proximiteacute immeacutediate

bull Evacuez les lieux si l`incendie ne peut ecirctre maitriseacute immeacutediatement

Proteacuteger

bull Proteacutegez la mousse installeacutee avec un isolant thermique tel le placoplacirctreaussitocirct que possible

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Tableau II 7 Valeurs de reacutefeacuterence pour le Diisocyanate 4-4 de Dipheacutenylmeacutethane (MDI) par province canadienne ou par pays (Roberge et al 2013)

Province-Pays

VEMP VECD Valeur plafond Notations ppm μgm3 ppm μgm3 ppm μgm3 Sensibilisant Peau Autres

Queacutebec 0005 51 S EM Alberta 0005 50 Colombie-Britannique 0005 001 S P

Ontario 0005 002

Saskatchewan 0005 0015

Allemagne 50 S P Australie 20 70 S Etats-Unis (OSHA) 002 200 Etats-Unis (NIOSH) 0005 50 0044 2004 France 001 10 002 200 AR Royaume-Uni 20 70 S Suegravede 0002 30 00053 503 S M Suisse 20 20 S B

EM Substance agrave laquelle lrsquoexposition doit ecirctre reacuteduite au minimum conformeacutement agrave lrsquoarticle 42 du RSST 2 Valeur de reacutefeacuterence exprimeacutee en fonctions NCO (monomegraveres et oligomegraveres) 3 Valeur de reacutefeacuterence pour 5minutes 4 Valeur de reacutefeacuterence pour 10 minutes AR Risque drsquoallergie respiratoire M Surveillance meacutedicale neacutecessaire pour manipuler la substance B Surveillance biologique S Sensibilisant P Absorption cutaneacutee II3 Conclusion

Ce chapitre est consacreacute agrave une revue bibliographique sur lrsquoindustrie des mousses de PU il a permis drsquoeacutetablir la deacutefinition exacte de cette industrie son proceacutedeacute de synthegravese les proprieacuteteacutes de ses diffeacuterents produits les diverses meacutethodes utiliseacutees pour caracteacuteriser ces mousses tant utiliseacutees dans notre vie quotidienne Nous avons aussi tout au long de ce chapitre eacutevoqueacute les principaux meacutecanismes de deacutegradation des mousses de PU comment les conserver des agents agressifs qui deacuteteacuteriorent leur structure lrsquoeacutevolution du marcheacute de ces mousses au niveau mondiale et en fin nous avons eacutevoqueacute les effets de cette industrie sur la santeacute des travailleurs et comment proteacuteger ces derniers des diffeacuterentes maladies pouvant ecirctre geacuteneacutereacutees par lrsquoexposition aux diffeacuterents agents chimiques utiliseacutes dans la fabrication de ces mousses Dans le troisiegraveme chapitre nous allons essayer drsquoillustrer les diffeacuterentes meacutethodes drsquoeacutevaluation de caracteacuterisation et drsquoanalyse des polluants dans les milieux professionnels

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Chapitre III ndash Meacutethodes drsquoeacutevaluation

et drsquoanalyse de lrsquoexposition professionnelle

Chapitre III Meacutethodes drsquoeacutevaluation et drsquoanalyse de lrsquoexposition professionnelle

III1 Introduction

Lrsquoeacutevaluation des expositions professionnelles et de leur eacutevolution au cours du temps est une activiteacute essentielle dans tout systegraveme de santeacute publique de surveillance des risques professionnels Elle consiste agrave examiner non pas la survenue des maladies mais la freacutequence et la reacutepartition des expositions agrave des facteurs potentiellement pathogegravenes dans la population des travailleurs Dans ce chapitre nous allons essayer de deacutecrire une grande varieacuteteacute des outils disponibles et de montrer comment une collecte reacuteguliegravere drsquoinformation structureacutee permet la production de divers indicateurs utiles pour orienter et prioriser les actions de preacutevention Ainsi pour approcher lrsquoexposition professionnelle seront deacutecrites successivement lrsquoenquecircte par questionnaire ndash et notamment via des tests et scores ndash pour appreacutehender des expositions particuliegraveres puis les cohortes les bases de donneacutees de mesures atmospheacuteriques la biomeacutetrologie les matrices emplois-expositions les matrices cultures-expositions et enfin la modeacutelisation de lrsquoexposition Par deacutefinition lrsquoexposition professionnelle agrave des nuisances chimiques physiques biologiques ou agrave des contraintes organisationnelles se situe preacutealablement agrave la survenue de toute pathologie lieacutee au travail Agir sur ce deacuteterminant constitue un levier essentiel agrave la preacutevention et la preacuteservation de lrsquoeacutetat de santeacute des travailleurs quelle que soit leur activiteacute III2 Etat des connaissances Revue des meacutethodes drsquoeacutevaluation de lrsquoEP

III21 Lrsquoenquecircte par questionnaire

Le questionnaire permet de recueillir sur les expositions professionnelles des informations qui peuvent ensuite ecirctre traiteacutees et analyseacutees de faccedilon collective Son avantage est de pouvoir embrasser de nombreuses expositions le repeacuterage simultaneacute drsquoun ensemble drsquoexpositions permet notamment drsquoaborder la question des cumuls drsquoexpositions agrave des facteurs de risque en milieu professionnel La qualiteacute et la validiteacute des informations obtenues agrave partir drsquoenquecirctes par questionnaire reposent sur des eacuteleacutements tels que lrsquoeffectif de lrsquoeacutetude la repreacutesentativiteacute de lrsquoeacutechantillon par rapport agrave la population viseacutee le mode drsquoadministration du questionnaire la qualiteacute du questionnaire (adeacutequation des questions poseacutees par rapport aux expositions cibleacutees) etc Le questionnaire peut ecirctre administreacute (le sujet est interrogeacute par un enquecircteur speacutecialement formeacute) ou auto-administreacute (le sujet reacutepond seul au questionnaire) Le questionnaire sur les expositions professionnelles preacutesente des particulariteacutes car les travailleurs nrsquoont pas toujours connaissance des produits et nuisances auxquels ils ont eacuteteacute exposeacutes et il leur est difficile voire impossible drsquoen estimer lrsquointensiteacute Crsquoest pourquoi il est parfois administreacute directement par des meacutedecins du travail ou auto-administreacute agrave lrsquoaide de questions indirectes sur les expositions assorties ensuite drsquoune eacutevaluation des expositions reacutealiseacutee par des experts speacutecialement formeacutes notamment en hygiegravene industrielle En France les enquecirctes Conditions de travail (Amira et Desjonquegraveres 2017) et Sumer (Surveillance meacutedicale des expositions des salarieacutes aux risques professionnels) (Labarthe et al 2015) mesurent des peacutenibiliteacutes et des risques physiques chimiques et biologiques la premiegravere en donne un panorama global tandis que la seconde srsquoappuie sur lrsquoexpertise des meacutedecins du travail pour fournir des informations preacutecises sur un champ plus restreint mais neacuteanmoins assez large Pour le cas de notre eacutetude agrave lrsquoENIEM de Tizi-

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Ouzou nous nous sommes chargeacutes en collaboration avec le meacutedecin de travail de questionner tous les travailleurs de lrsquoatelier R1 sur un nombre preacutecis drsquoinformation concernant leur exposition durant leur journeacutee de travail et en fonction des plaintes enregistreacutees par chacun des travailleurs nous avons viseacute quatre postes de preacutelegravevement sur lesquels nous avons enregistreacute le plus de plaintes de la part des ouvriers III22 Des tests des scores pour appreacutehender des expositions particuliegraveres

Certaines expositions professionnelles ne sont pas aiseacutement identifiables via une mesure ou une eacutevaluation par expertise si bien que des tests ou des scores ont eacuteteacute mis au point pour mieux les appreacutehender Nous lrsquoillustrons ici par quelques exemples pour les risques psychosociaux (RPS) et les troubles musculo-squelettiques (TMS) qui sont actuellement les probleacutematiques les plus freacutequentes en milieu du travail Les facteurs de RPS sont geacuteneacuteralement abordeacutes par des questionnaires agrave partir desquels des scores sont construits selon des modegraveles tels que ceux de Karasek (Karasek et al 1988) ou de Siegrist (Siegrist 2000) parmi les plus connus Le modegravele de Karasek srsquoappuie sur un questionnaire qui permet drsquoeacutevaluer pour chaque salarieacute agrave lrsquoaide de scores calculeacutes agrave partir de 26 questions lrsquointensiteacute de la demande psychologique agrave laquelle il est soumis la latitude deacutecisionnelle dont il dispose et le soutien social qursquoil reccediloit sur son lieu de travail Le modegravele de Siegrist du deacuteseacutequilibre effort-reacutecompense porte sur le fait que les travailleurs se trouvent dans un eacutetat de deacuteseacutequilibre preacutejudiciable quand des efforts eacuteleveacutes sont accompagneacutes drsquoune faible reacutecompense et sont ainsi davantage susceptibles de problegravemes de santeacute III23 Les cohortes

Les cohortes de travailleurs avec recueil de donneacutees pendant le suivi longitudinal permettent drsquoeacutevaluer les liens entre des facteurs drsquoexposition drsquoune part et la survenue drsquoeacutevegravenements de santeacute drsquoautre part Elles permettent aussi de suivre lrsquoexposition agrave des facteurs de risque Ces cohortes incluent et suivent souvent pendant des deacutecennies des eacutechantillons parfois tregraves vastes de personnes pour lesquelles sont recueillies de faccedilon prospective des donneacutees personnelles drsquoordre meacutedical et environnemental (mode de vie expositions extraprofessionnelles et professionnelles) En France le programme Coset (Geoffroy-Perez et al 2012) est un dispositif national visant agrave la surveillance des risques professionnels Il est deacuteclineacute pour suivre les trois principaux types de travailleurs actifs salarieacutes travailleurs du monde agricole et travailleurs indeacutependants Il repose sur deux cohortes (Coset-MSA et Coset-Indeacutependants) mises en œuvre par Santeacute publique France en collaboration avec les reacutegimes concerneacutes et lrsquoutilisation de donneacutees drsquoune cohorte (Constances) mise en œuvre par lrsquoInserm en collaboration avec la CNAM-TS Le programme Coset devra permettre de produire des indicateurs de risques professionnels aussi bien pour la santeacute que pour des expositions quelle que soit leur nature chimique physique ou organisationnelle (El Yamani et al 2018) III24 Les bases de donneacutees de mesures atmospheacuteriques

Les professionnels de la meacutetrologie et du controcircle restent des partenaires indispensables pour bacirctir un dispositif efficace de preacutevention La connaissance des expositions archiveacutees dans des bases de donneacutees permet de cibler les dangers les secteurs drsquoactiviteacute les meacutetiers les tacircches agrave traiter en prioriteacute

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En effet le risque chimique en entreprise doit ecirctre eacutevalueacute reacuteglementairement et reacuteguliegraverement via la mesure des polluants dans lrsquoatmosphegravere et la comparaison avec les valeurs limites drsquoexposition professionnelle (VLEP) Les valeurs mesureacutees peuvent ecirctre rassembleacutees pour une vue globale de lrsquoexposition dans un meacutetier ou un secteur drsquoactiviteacute particulier Les bases de donneacutees (BDD) drsquoexposition professionnelle (meacutetrologiques) se sont deacuteveloppeacutees ces derniegraveres anneacutees en France et agrave lrsquoeacutetranger quelques bases de donneacutees sont deacutetailleacutees dans le tableau III1 Les mesures archiveacutees dans ces BDD ne sont pas toujours repreacutesentatives de lrsquoensemble des situations drsquoexposition agrave un agent chimique neacuteanmoins elles ont lrsquoavantage de fournir des donneacutees quantitatives pour une vision globale sur les expositions des salarieacutes aux agents chimiques preacutesents dans lrsquoatmosphegravere de travail et peuvent permettre de prioriser les actions de preacutevention Le tableau III1 preacutesente les grandes cateacutegories drsquoinformations jugeacutees importantes par le groupe europeacuteen ainsi qursquoune bregraveve description de leur contenu Tableau III 1 Principales bases de donneacutees drsquoexposition professionnelle caracteacuteristiques descriptives

Anneacutee de creacuteation

Proprieacutetaire Gestionnaire

Nombre de mesures

Nombre de substances mesureacutees

Principaux objectifs

Italie

ISPEL1

˃ 250 000

Preacutevention Evaluation controcircle et reacuteduction du risque canceacuterogegravene

Royaume Uni

Quelques dizaines de milliers

Preacutevention

Elaboration de politiques reacuteglementaires

Etats-Unis

˃ 1 900 000

Preacutevention

Veacuterification de la conformiteacute avec la regraveglementation

Allemagne MEGA 1972 BIAIFA4 2 200 000 809 Preacutevention Assurance

France COLCHIC 1987 CNAMTSIN

RS 950 000 700 Preacutevention

France SCOLA 2007 DGTINRS 435 000 105 Preacutevention

Regraveglementation

1 Institut supeacuterieur pour la preacutevention et la seacutecuriteacute du travail Italie 2 Health and Safety Executive Royaume-Uni 3 Occupational Safety and Health Administration Etats-Unis 4 Institut drsquohygiegravene et de seacutecuriteacuteInstitut pour la seacutecuriteacute et la santeacute de lrsquoassurance sociale des accidents Allemagne III25 La biomeacutetrologie

La biomeacutetrologie professionnelle qui srsquoest deacuteveloppeacutee au cours des derniegraveres anneacutees est la seule approche vraiment directe pour appreacutehender lrsquoexposition aux substances chimiques elle consiste agrave mesurer dans une matrice biologique (Manno et Viau 2010) (le plus souvent lrsquourine

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ou le sang) la concentration drsquoun agent chimique ou de lrsquoun de ses meacutetabolites preacutesent sur les lieux du travail La biomeacutetrologie (ou biosurveillance lors drsquoun suivi collectif) repose sur lrsquoutilisation de biomarqueurs drsquoexposition elle relegraveve drsquoune responsabiliteacute meacutedicale pour la prescription lrsquointerpreacutetation et la restitution au travailleur En revanche sur le plan collectif ces reacutesultats peuvent ecirctre utiliseacutes dans le cadre de lrsquoeacutevaluation des risques Crsquoest un moyen particuliegraverement efficace pour suivre certaines expositions il permet drsquoobjectiver le passage de substances agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme La mesure de la dose interne permet drsquointeacutegrer toutes les voies et sources drsquoexposition et tient compte des conditions reacuteelles drsquoexposition des travailleurs qui peuvent influencer lrsquoabsorption charge physique de travail co-exposition port drsquoeacutequipement de protection individuelle adapteacute etc et donne ainsi une estimation globale de lrsquoimpreacutegnation Malgreacute une disponibiliteacute limiteacutee agrave certains agents chimiques la biomeacutetrologie est particuliegraverement utile pour des substances faiblement volatiles comme les amines aromatiques ou pour les substances volatiles avec une forte peacuteneacutetration cutaneacutee comme le benzegravene ou enfin pour des substances agrave absorption digestive comme les poussiegraveres meacutetalliques Elle permet drsquoorienter les actions de preacutevention et de mettre en œuvre la surveillance meacutedicale des travailleurs exposeacutes Contrairement aux mesures atmospheacuteriques aucun eacutequivalent agrave ce jour (mesures reacuteglementaires bases centraliseacutees) nrsquoexiste dans le domaine de la biomeacutetrologie professionnelle des expositions aux substances chimiques y compris pour le plomb seule substance faisant lrsquoobjet actuellement drsquoun dosage dans un cadre reacuteglementaire III26 Les matrices emplois-expositions et cultures-expositions

Les matrices emplois-expositions (MEE) sont eacutegalement des outils fondamentaux dans lrsquoeacutevaluation des expositions au niveau populationnel Leur principe geacuteneacuteral repose sur la constitution drsquoune BDD associant agrave des emplois ou des postes de travail des donneacutees plus ou moins deacutetailleacutees drsquoexposition agrave des nuisances deacutefinies pour des peacuteriodes drsquoexposition Le croisement de donneacutees individuelles de carriegravere professionnelle avec une MEE permet drsquoattribuer laquo automatiquement raquo des expositions agrave des sujets Les MEE croiseacutees avec des donneacutees repreacutesentatives de la population telles celles du recensement geacuteneacuteral de la population franccedilaise fournissent divers indicateurs drsquoexposition permettant une caracteacuterisation des expositions de lrsquoensemble de la population au travail Certaines MEE sont speacutecifiques drsquoune nuisance drsquointeacuterecirct particulier (poussiegraveres de silice cristalline par exemple) drsquoautres sont plus larges et incluent de nombreuses nuisances (solvants chloreacutes par exemple) Malgreacute certaines limites meacutethodologiques les MEE preacutesentent des avantages deacutecisifs notamment dans les enquecirctes transversales ou reacutetrospectives agrave tregraves large eacutechelle ou bien pour calculer des indicateurs drsquoexposition agrave une nuisance drsquoune population particuliegravere (Plato et Steineck 1993) En France le programme Matgeacuteneacute (Pilorget et al 2016) de Santeacute publique France produit des indicateurs drsquoexposition professionnelle pour lrsquoensemble des travailleurs par lrsquoeacutelaboration de matrices emplois-expositions mises gratuitement agrave disposition des eacutequipes de recherche et consultables par tout public inteacuteresseacute par les risques professionnels (httpwwwexpprofr)

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Lrsquoestimation de lrsquoexposition des populations aux pesticides est meneacutee en milieu agricole avec lrsquoeacutelaboration de matrices cultures-expositions (MCE) qui permettent une reconstitution de lrsquohistorique des expositions aux produits phytopharmaceutiques (PPP) selon les cultures Lrsquoeacutevaluation des expositions des agriculteurs aux PPP est particuliegraverement difficile surtout quand elle se situe dans une deacutemarche reacutetrospective Utiliseacutes depuis des deacutecennies les pesticides repreacutesentent un millier de substances actives mises agrave disposition agrave des peacuteriodes varieacutees et dont lrsquousage est tregraves deacutependant des cultures agricoles MatPhyto est un programme de Santeacute publique France qui recueille lrsquohistorique des usages des pesticides sur les principales cultures en France (Spinosi et Feacutevotte 2009) Ces MCE sont ensuite croiseacutees avec des donneacutees populationnelles telles que le recensement de la population agricole dans lesquelles lrsquoinformation sur les types de cultures pratiqueacutees par les populations enquecircteacutees est recueillie pour produire des indicateurs drsquoexposition III27 Appareils agrave lecture directe (ALD)

Les appareils agrave lecture directe permettent le preacutelegravevement et la mesure simultaneacutee des polluants que ce soit en forme de poussiegraveres ou bien drsquoaeacuterosols ces instruments peuvent deacuteterminer de faccedilon speacutecifique la preacutesence drsquoun ou plusieurs polluants libeacutereacutes dans lrsquoair des milieux de travail De tels appareils existent entre autres pour SO2 NO NO2 O3 CO CO2 particules en suspension (PM10 PM25)hellipetc La deacutetection dans les appareils est baseacutee sur la proprieacuteteacute physicochimique du polluant Les appareils drsquoanalyse aspirent en continu lrsquoair agrave travers une chambre de reacuteaction et deacutelivrent en permanence un signal de mesure repreacutesentatif de la concentration instantaneacutee Le tableau III2 nous illustre quelques exemples drsquoappareils agrave lecture directe Tableau III 2 Quelques exemples drsquoappareils agrave lecture directe

Modegravele Type drsquoinstrument Paramegravetres mesureacutes (Uniteacute de concentration)

Taille des particules Mesureacutees (en nm)

P-Trak 8525 (TSI Inc)

Compteur de noyaux de condensation (CNC) Concentration numeacuterique (cm3) 20-1 000

Aero Trak 9000 (TSI Inc) Batterie de diffusion Concentration de surface speacutecifique

de la fraction alveacuteolaire (μm3cm3) 10-1 000

Aero Trak 9306 (TSI Inc) Compteur optique

Concentration numeacuterique (cm3) pour 6 fractions granulomeacutetriques (03 μm 05 μm 1 μm 3 μm 5 μm et 10 μm)

300-10 000

Dust Trak DRX 8533 (TSI Inc) Photomegravetre laser

Concentration massique (mgm3) pour 4 fractions granulomeacutetrique (PM1 PM25 PMrespirable et PM10)

100-15 000

EEPS 3090 (TSI Inc) Spectromegravetre

Diamegravetre de mobiliteacute eacutelectrique Distribution granulomeacutetrique Concentration numeacuterique (cm3) pour 32 fractions

56-560

ELPI (Dekati)

Impacteur basse pression agrave deacutetection eacutelectrique

Diamegravetre aeacuterodynamique Distribution granulomeacutetrique Concentration numeacuterique totale (cm3) pour 12 fractions granulomeacutetriques

24-6 700

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III28 Modeacutelisation de lrsquoexposition

La modeacutelisation de lrsquoexposition consiste agrave construire une repreacutesentation matheacutematique de la reacutealiteacute de lrsquoexposition en se basant sur des hypothegraveses simplificatrices Les donneacutees de base utiliseacutees pour modeacuteliser peuvent concerner le temps de travail dans un environnement exposant agrave une nuisance le deacutebit ventilatoire du travailleur quand on suppose que lrsquoexposition srsquoeffectue par voie inhaleacutee et la prise en compte de certaines mesures atmospheacuteriques collecteacutees pour des tacircches exposantes Les modegraveles sont utiliseacutes lorsqursquoil est impossible ou peu pratique de mettre en place une collecte de donneacutees de mesures directes Tregraves peu de modegraveles sont utiliseacutes pour une surveillance des expositions au niveau drsquoune population Ceux-ci sont plutocirct deacuteployeacutes reacuteglementairement avant la mise sur le marcheacute drsquoune substance dans le cas des biocides et des produits phytopharmaceutiques (PPP) et en entreprise ougrave les conditions drsquoexposition et les mesures pour la reacuteduire peuvent ecirctre bien cerneacutees Schneider et al (Schneider et al 1999) ont eacuteteacute parmi les premiers agrave publier un modegravele conceptuel des processus drsquoexposition cutaneacutee et Tielemans et al (Tielemans et al 2008) ont publieacute un modegravele similaire pour lrsquoexposition par inhalation Ces modegraveles sont de type source-reacutecepteur crsquoest-agrave-dire qursquoils tentent de suivre la diffusion drsquoun contaminant du lieu de travail depuis la source de la substance dangereuse jusqursquoau point ougrave le travailleur est exposeacute Ce type de modegravele est utiliseacute principalement a priori pour des substances ou des proceacutedeacutes nouveaux ougrave les donneacutees pour srsquoassurer drsquoun niveau sans effet deacutetectable en milieu du travail sont inexistantes Le control banding (Anses 2011) est une maniegravere drsquoappreacutehender lrsquoexposition des travailleurs en eacutetablissant une eacutechelle a priori de niveaux drsquoexposition sans avoir recours agrave des mesures Lrsquoensemble des postes de travail exposant agrave une nuisance sont renseigneacutes et deacutecrits Les niveaux drsquoexposition sont hieacuterarchiseacutes par comparaison entre les tacircches meneacutees par les travailleurs selon une eacutechelle arbitraire (allant par exemple de 0 agrave 4 0 eacutetant la tacircche nrsquoexposant pas agrave la nuisance et 4 la tacircche la plus exposante) Lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition est faite par un hygieacuteniste industriel connaissant bien les postes exposants ce qui en entreprise permet drsquoarrecircter des mesures de gestion des risques Le niveau drsquoexposition professionnelle peut ainsi baisser par des mesures concregravetes comme par exemple une ventilation ou une aspiration agrave la source Cette approche de lrsquoexposition est simple et fournit une preacutevision semi-quantitative du niveau pouvant survenir pendant une activiteacute elle peut eacutegalement ecirctre utiliseacutee pour eacutevaluer lrsquoexposition dans des cohortes Nous pouvons reacutesumer les meacutethodes drsquoeacutevaluation des risques dans les milieux professionnels en cinq eacutetapes illustreacutees sur la figure III1

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III3 Meacutethodes de preacutelegravevement et drsquoanalyse des poussiegraveres et des aeacuterosols dans les MP

III31 Meacutethodes de preacutelegravevement de la poussiegravere et des aeacuterosols

Parmi les diverses meacutethodes de preacutelegravevement existantes on distingue deux cateacutegories qui sont lrsquoeacutechantillonnage actif et lrsquoeacutechantillonnage passif Chacune possegravede des avantages et des inconveacutenients et il convient de choisir la meacutethode la plus adapteacutee en tenant compte des besoins de lrsquoeacutetude et des contraintes du terrain Les meacutethodes les plus communeacutement employeacutees pour la poussiegravere sont celles qui se classent dans la cateacutegorie de lrsquoeacutechantillonnage actif Outre les meacutethodes rarement employeacutees telles que le preacutelegravevement employant une brosse un pinceau ou encore une pince agrave eacutepiler on distingue dans cette cateacutegorie deux techniques freacutequemment utiliseacutees que sont lrsquoaspiration et lrsquoessuyage III311 Preacutelegravevement passif

Poussiegravere

Les meacutethodes de preacutelegravevement passif des poussiegraveres impliquent lutilisation dun dispositif (comme du papier filtre un beacutecher) placeacute sur une surface plane durant un temps donneacute afin que la poussiegravere puisse srsquoy deacuteposer Dans ce cas et contrairement aux meacutethodes actives la poussiegravere nrsquoest pas accumuleacutee artificiellement et nrsquoest reacutecupeacutereacutee que par seacutedimentation Outre la faciliteacute de mise en place et le coucirct faible de ces techniques elles ont pour principal avantage lrsquoobtention drsquoeacutechantillons repreacutesentatifs de la poussiegravere de surface sans grosses particules contrairement aux meacutethodes impliquant lrsquousage drsquoun aspirateur En effet 99 des particules collecteacutees sont infeacuterieures agrave 50 microm (Butte et Heinzow 2002) et ne neacutecessitent donc aucun tamisage Nonobstant ces avantages appreacuteciables le gros deacutefaut du preacutelegravevement passif est le temps drsquoeacutechantillonnage qui peut aller de 7 jours agrave 1 mois On a eacutegalement une influence non neacutegligeable de lrsquoenvironnement (tempeacuterature humiditeacute mouvements drsquoair) qui peuvent soit gecircner le processus de deacuteposition soit concourir agrave la remise en suspension des particules (Goacuterecki et Namieśnik 2002)

Figure III 1 Etapes drsquoeacutevaluation des risques dans les milieux professionnels

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Aeacuterosols

Le preacutelegravevement passif des aeacuterosols consiste agrave exposer des adsorbants adapteacutes aux moleacutecules rechercheacutees pour une peacuteriode adeacutequate durant laquelle le mateacuteriau adsorbant va se charger en polluants au fur et agrave mesure que lrsquoair circule agrave son contact Parmi les adsorbants les plus freacutequemment employeacutes on peut citer la mousse polyureacutethane (PUF) la reacutesine XAD 2 ou encore la reacutesine Tenax III312 Preacutelegravevement actif

Poussiegravere

Technique incontournable dans le domaine de lrsquoeacutechantillonnage de poussiegraveres lrsquoutilisation de lrsquoaspirateur doit son succegraves agrave sa faciliteacute de mise en œuvre et agrave son coucirct abordable En effet il est possible de simplement reacutecupeacuterer le contenu du sac drsquoun aspirateur commercial classique ce qui implique que le preacutelegravevement est effectueacute par le particulier sans formation preacutealable Vu la capaciteacute drsquoun sac il est notamment possible drsquoobtenir une tregraves grande quantiteacute drsquoeacutechantillon preacuteleveacutee sur un grand panel de surfaces (moquette carrelage parquet) inteacutegrant des peacuteriodes de deacutepocirct plus ou moins longues Capteur individuel de poussiegraveres (CIP 10)

Parmi les appareils les plus efficaces pour le preacutelegravevement des poussiegraveres dans les milieux professionnels on trouve le CIP 10 (Figure III2) Etant donneacute que nous avons utiliseacute le CIP 10 pour mener notre compagne de preacutelegravevement agrave lrsquoENIEM nous allons donner une description deacutetailleacutee de celui-ci dans ce chapitre Le CIP 10 (Capteur Individuel de Poussiegraveres dun deacutebit nominal de 10 litresminute) est un appareil autonome de petites dimensions destineacute agrave la mesure de la concentration des poussiegraveres en suspension dans latmosphegravere Lappareil se preacutesente sous la forme dun bloc compact composeacute de deux parties - une tecircte de preacutelegravevement (partie supeacuterieure) eacutequipeacutee dun chapeau protecteur des orifices dentreacutee dair et des moyens de seacutelection des particules agrave mesurer - un boicirctier (partie infeacuterieure) renfermant les eacuteleacutements de fonctionnement batteries et prise de recharge moteur interrupteur magneacutetique circuits eacutelectroniques La technique de fonctionnement du CIP 10 est baseacutee sur la meacutethode par impaction sur mousse rotative Cette technique consiste agrave aspirer lair chargeacute en particules en faisant tourner une mousse de polyureacutethanne agrave cellules ouvertes agrave grande vitesse et agrave capter ces particules dans cette mecircme mousse La coupelle rotative a donc deux proprieacuteteacutes celle de ventilateur par entraicircnement de lair et celle de collecteur des particules Compte tenu des quantiteacutes de poussiegraveres collecteacutees gracircce au deacutebit relativement eacuteleveacute la mesure pondeacuterale pourra ecirctre effectueacutee sur une simple balance de preacutecision au 01 mg seulement Diffeacuterentes analyses qualitatives des aeacuterosols collecteacutes pourront ecirctre envisageacutees apregraves lavage dissolution ou incineacuteration de la mousse rotative Le preacutelegravevement de la fraction alveacuteolaire par la meacutethode de la coupelle rotative est deacutecrit dans la norme NF X 43-262 (NF X 43-262 1990)

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Le deacutebit du dispositif est assureacute par la rotation agrave grande vitesse (pregraves de 7000 tours par minute) drsquoune coupelle garnie de mousse poreuse agrave lrsquointeacuterieur drsquoune caviteacute appeleacutee carter drsquoune entreacutee axiale et drsquoune sortie tangentielle Lrsquoaspiration est assureacutee par la combinaison drsquoeacutecoulements dis cyclonique et anticyclonique (Quinot et Kueffer 1968 Quinot 1968) Le deacutebit est directement proportionnel agrave la vitesse de rotation (Gorner et al 1990) Les particules eacutechantillonneacutees sont collecteacutees dans le filtre rotatif en mousse de polyureacutethane de grade 60 dont lrsquoefficaciteacute de filtration a eacuteteacute eacutetudieacutee initialement par Brown (Brown 1980) puis par drsquoautres auteurs (Gibson et Vincent 1981 Kenny et al 2001) cette efficaciteacute de filtration croit fortement avec la vitesse de rotation du filtre (Gorner et al 1990) Lrsquoeacutetage de collecte est preacuteceacutedeacute drsquoun seacutelecteur de particules Son rocircle est de trier les particules en fonction de leur diamegravetre aeacuterodynamique Il assure le passage de la fraction mesureacutee vers la coupelle rotative tout en retenant les particules de taille plus eacuteleveacutee Les trois seacutelecteurs utilisent une fente annulaire omnidirectionnelle drsquoaspiration Le cheminement de lrsquoaeacuterosol agrave lrsquointeacuterieur du seacutelecteur diffegravere suivant la fraction seacutelectionneacutee inhalable thoracique ou alveacuteolaire Une seacutelection correcte est assureacutee uniquement en respectant les deacutebits nominaux de seacutelecteurs Fraction alveacuteolaire 10 Lmin Fraction thoracique 7 Lmin Fraction inhalable 10 Lmin

La particulariteacute du CIP10 reacuteside dans lrsquoutilisation drsquoun filtre rotatif permettant agrave la fois drsquoaspirer lrsquoair et de collecter les particules Cette solution technique lui confegravere certaines proprieacuteteacutes inteacuteressantes la rotation de la coupelle consomme peu drsquoeacutenergie par rapport agrave une pompe classique ce qui donne agrave lrsquoappareil une grande autonomie Elle deacutepasse 30 heures de fonctionnement pour une seule charge de batterie Lrsquoutilisation drsquoun filtre agrave faible perte de charge en mousse de PU permet le fonctionnement agrave un deacutebit relativement eacuteleveacute pour un preacutelegravevement de type individuel (10 Lmin) et la collecte drsquoune masse importante de particules sans colmatage (jusqursquoagrave 65 mg environ)

Figure III 2 Scheacutema du CIP 10 (Capteur Individuel de Poussiegraveres)

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Par ailleurs on peut trouver divers types de filtres pouvant servir au preacutelegravevement des poussiegraveres exemple filtres en cellulose (Rudel et al 2003) filtre agrave cafeacute en cellulose (Karlsson et al 2007) filtres en nylon (Ali et al 2011a) Une solution alternative consiste agrave employer un appareil conccedilu speacutecifiquement avec des mateacuteriaux compatibles avec les particules preacutesentes Dans ce but lrsquoUS-EPA a deacuteveloppeacute le HVS3 ou High Volume Small Surface Sampler qui est un aspirateur deacutedieacute au preacutelegravevement inteacuterieur Celui-ci permet lrsquoeacutechantillonnage de nombreuses surfaces (Mercier et al 2012) La meacutethode standardiseacutee par lrsquoAmerican Society for Testing Materials laquoD54385 Standard practice for collection of floor dust for chemical analysisraquo (ASTM 2006) permet de connaitre agrave la fois la concentration et la charge de surface agrave condition de deacutelimiter la surface de preacutelegravevement Cependant ce genre drsquoappareillage reste tregraves couteux et ne prend pas en compte la probable deacutesorption des polluants les plus volatils lors de la deacutepression creacuteeacutee par lrsquoaspiration Cela megravene agrave une sous-estimation de la concentration de certains composeacutes (Lioy et al 2002) Il apparait donc judicieux si ce nrsquoest neacutecessaire drsquoameacuteliorer les techniques de preacutelegravevement au fur et agrave mesure du perfectionnement des techniques analytiques Aeacuterosols

Le preacutelegravevement actif des aeacuterosols ressemble beaucoup au preacutelegravevement passif mais preacutesente lrsquoavantage drsquoecirctre rendu beaucoup plus rapide par lrsquoutilisation drsquoun dispositif de pompage qui va forcer le flux drsquoair au travers de lrsquoadsorbant Mecircme si ce proceacutedeacute neacutecessite du mateacuteriel plus encombrant plus couteux et plus bruyant (particuliegraverement probleacutematique pour lrsquoair inteacuterieur) que pour le preacutelegravevement passif lrsquoavantage de la rapiditeacute et de la preacutecision du volume drsquoair eacutechantillonneacute en font une technique tregraves employeacutee III313 Preacutelegravevement actif de la poussiegravere par essuyage

Principalement utiliseacutee pour les surfaces non rugueuses la meacutethode de preacutelegravevement par essuyage consiste agrave essuyer une surface apregraves lavoir deacutelimiteacutee en utilisant un outil deacutechantillonnage qui peut ecirctre de natures diverses Citons le papier filtre la gaze chirurgicale les mouchoirs en papier Ces diffeacuterents supports peuvent ecirctre employeacutes secs ou humidifieacutes au moyen de diffeacuterents solvants en fonction de ce que lrsquoon va chercher agrave analyser Cette technique srsquoemploie peu dans le cas drsquoeacutetudes de composeacutes organiques mais peut parfaitement ecirctre utiliseacutee dans ce but Par ailleurs lrsquoUS-EPA (2007) recommande pour ce faire lrsquoemploi de gaze chirurgicale segraveche ou humidifieacutee Crsquoest une meacutethode rapide bon marcheacute et de mise en œuvre aiseacutee mais qui possegravede malgreacute tout un grand nombre dinconveacutenients Mecircme si elle est souvent employeacutee en eacutetude de routine il nexiste pas de protocole qui permet dobtenir un preacutelegravevement reproductible Cela srsquoexplique autant par des facteurs tels que lrsquoeacutetat de la surface ou la pression de la main lors de lrsquoeacutechantillonnage que par la meacutethode employeacutee qui peut ecirctre tregraves variable LrsquoAmerican Society for Testing and Materials preacuteconise dessuyer la surface horizontalement puis verticalement (ASTM 2006) et lrsquoOccupational Safety and Health Administration Americaine preacutecise qursquoil faut essuyer en appliquant une pression importante et de la maniegravere la plus homogegravene possible

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Il est eacutegalement recommandeacute drsquohumidifier la lingette avec de lrsquoeau distilleacutee ou un solvant soigneusement choisi Ces meacutethodes restent neacuteanmoins des guides et sont trop geacuteneacuterales pour ecirctre consideacutereacutees comme des reacutefeacuterences en la matiegravere Un autre inconveacutenient est la quantiteacute reacuteduite de poussiegravere que lrsquoon peut obtenir par essuyage Il faudra alors employer une meacutethode analytique adeacutequate preacutesentant des limites de deacutetection et de quantification compatibles avec la quantiteacute drsquoeacutechantillon reacutecolteacutee De plus le calcul de la concentration (microg de polluantg de poussiegravere) sera hasardeux car la peseacutee du support avant et apregraves analyse est fausseacutee par labrasion de ce dernier lors de leacutechantillonnage et donc la quantiteacute de poussiegravere reacutecolteacutee ne peut ecirctre deacuteduite exactement (Lioy et al 2002) Dans le cas de lrsquoutilisation drsquoun solvant drsquohumidification il faudra prendre garde agrave la compatibiliteacute des supports avec celui-ci (US-EPA 2007) Il existe des solutions qui ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de controcircler certains facteurs importants lors du preacutelegravevement et notamment la pression appliqueacutee Citons leacutechantillonneur Lioy Wainman et Weisel (Lioy et al 1993) qui utilise un filtre teacuteflon impreacutegneacute de C18 humidifieacute avec de lisopropanol Leacutechantillon est obtenu en faisant glisser leacutechantillonneur sur la surface deacutesireacutee Son design permet deacuteliminer linfluence de la pression de lopeacuterateur Le filtre utiliseacute ainsi que le solvant peuvent cependant changer en fonction des eacuteleacutements rechercheacutes Un autre type deacutechantillonneur est celui drsquoEdwards et Lioy (Edwards et Lioy 2000) Ce dernier applique une pression repreacutesentative de la pression exerceacutee par une main et peut ecirctre utiliseacute sur la moquette ou sur des surfaces non rugueuses (US-EPA 2007) III32 Meacutethodes de preacutetraitement stockage et extraction des eacutechantillons

III321 Preacutetraitement

Un des traitements les plus simples que peuvent subir les poussiegraveres est le tamisage particuliegraverement celles reacutecupeacutereacutees dans les sacs drsquoaspirateurs qui preacutesentent de grandes dispariteacutes en matiegravere de granulomeacutetrie Il existe des tamis avec de nombreux diamegravetres de pores diffeacuterents allant de quelques microns agrave quelques millimitres Le choix de la taille sera drsquoune grande importance En effet la concentration en polluants varie au sein drsquoun meme eacutechantillon et plus preacutecisement augmente avec la dimunition de la taille des particules (Cao et al 2012) Lrsquoutilisation de petites particules facilitera eacutegalement les eacutetapes drsquoextraction en fournissant une meilleur surface de contact La steacuterilisation est un autre traitement qui peut ecirctre employeacute pour eacutetendre la dureacutee de vie des eacutechantillons en supprimant lrsquoactiviteacute microbienne (Strynar et Lindstrom 2008) La technique de steacuterilisation employeacutee par le National Institute of Standards and Technology (NIST) consiste agrave irradier les eacutechantillons de poussiegravere au moyen de rayons ionisants (X β ou γ) Lrsquoirradiation ne semble pas avoir drsquoimpact sur la concentration des polluants du moins pour les pesticides et les hydrocarbures haromatiques polycycliques (HAP) dans le cas drsquoune irradiation γ agrave 25 μGy durant 6 heures (Lewis et al 1999) III322 Stockage

Il existe de nombreuses conditions de stockage reacutefeacuterenceacutees dans la litteacuterature et aucune nrsquoest veacuteritablement privileacutegieacutee par rapport aux autres Si le stockage agrave -20degC est le plus employeacute on

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trouve eacutegalement de nombreuses eacutetudes ou les eacutechantillons sont stockeacutes agrave des tempeacuteratures tregraves basses par exemple -80degC (Quiros-Alcala et al 2011) Le stockage se fait preacutefeacuterentiellement agrave lrsquoabri de la lumiegravere dans des reacutecipients en verre hermeacutetiquement fermeacutes Aucune limite de temps de conservation nrsquoa eacuteteacute deacutefinie et le deacutelai entre stockage et analyse est tregraves rarement mentionneacute Simcox et al (Simcox et al 1995) preacutecisent dans leur eacutetude que les eacutechantillons stockeacutes agrave -20degC peuvent ecirctre analyseacutes dans lrsquoanneacutee suivant leur collecte Notons cependant que la certification du mateacuteriel de reacutefeacuterence standard (SRM 2585) constitueacute de poussiegravere dans laquelle une quantiteacute connue de polluants a eacuteteacute introduite est valable plusieurs anneacutees au moins 6 ans si la conservation se fait suivant les recommandations du NIST agrave savoir dans le flacon drsquoorigine agrave une tempeacuterature nrsquoexceacutedant pas 30degC neacuteanmoins les standards ont eacuteteacute irradieacutes aux rayons γ ce qui est rarement le cas des eacutechantillons reacuteels III323 Extraction

La poussiegravere eacutechantillonneacutee est un meacutelange plus ou moins varieacute de fibres et de particules ces derniegraveres pouvant ecirctre drsquoorigine organique ou mineacuterale Cette heacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute implique la neacutecessiteacute de seacuteparer les composeacutes drsquointeacuterecirct du reste de la matrice La technique drsquoextraction agrave employer doit toutefois ecirctre compatible avec la preacutesence importante de carbone organique dans lrsquoeacutechantillon (Garccedilia et al 2007) Dans la tregraves grande majoriteacute des cas lrsquoextraction est reacutealiseacutee au moyen drsquoun solvant organique souvent le dichloromeacutethane lrsquohexane ou lrsquoaceacutetone seuls ou en meacutelange Drsquoautres solvants ou meacutelanges de solvants sont employeacutes (Tableau III3) Tableau III 3 Solvants drsquoextraction mis en œuvre sur des particules organiques

Composeacute ou famille Solvant Reacutefeacuterence MDI MOPIP (utiliseacute dans notre eacutetude) Puscau et al 2016

Pesticides

Aceacutetate drsquoeacutethyle Hogenkamp et al 2004 Isopropanol Curwin et al 2005 Aceacutetate drsquoeacutethyle + Cyclopentane Lemley et al 2002 Obendorf et al 2006

Pyrethroides Toluegravene Becker et al 2006 Aceacutetate drsquoeacutethyle Berger-Preiss et al 2002 Leng et al 2005

Phtalates Hexane + Ether Dieacutethylique Fromme et al 2012 Toluegravene + CS2 Kolarik et al 2008

DEHP Toluegravene Becker et al 2004 Cyclohexane + Aceacutetone Axel Clausen et al 2003

Pentachloropheacutenol Aceacutetonitrile Wilson et al 2007 Hexane + Ether Dieacutethylique Wilson et al 2007

Bispheacutenol A Hexane + Ether Dieacutethylique Wilson et al 2007 Meacutethanol Volkel et al 2008

Nonylpheacutenol Hexane + Ether Dieacutethylique Wilson et al 2007 Parabegravene Aceacutetate drsquoeacutethyle Canosa et al 2007 Aceacutetate drsquoeacutethyle Canosa et al 2007

Composeacutes perfluoreacutes Aceacutetonitrile Strynar et lindstrom 2008 Meacutethanol Moriwaki et al 2003

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Diverses techniques drsquoextraction sont citeacutees dans la litteacuterature (Mercier et al 2011) parmi celles qui ont une large utilisation dans la meacutetrologie des poussiegraveres on trouve lrsquoextraction par Soxhlet (Singh et Agarwa1 1992 Fernandez et al 1992) lrsquoextraction assisteacutee par solvant (ASE) (Brachet et al 2001) et lrsquoextraction assisteacutee par ultrasons (Chemat et al 2017) Drsquoautre techniques sont employeacutees bien que moins reacutepondues tel que la dispersion en matrice solide (MSPD) et la thermo-deacutesorption Llsquoextraction par Soxhlet qui a eacuteteacute employeacute pendant longtemps est une technique standard et la reacutefeacuterence principale pour eacutevaluer la performance dautres meacutethodes dextraction solide-liquide Lextraction par Soxhlet est une technique geacuteneacuterale et bien eacutetablie et qui deacutepasse en performance les autres techniques conventionnelles dextraction excepteacute dans le cas de lextraction des composeacutes thermolabiles (Luque de Castro et Garcia-Ayuso 1998) Lrsquoextraction assisteacutee par solvant (ASE) (Brachet et al 2001) est une technique qui srsquoapplique agrave des eacutechantillons solides tels que les sols et les seacutediments et elle utilise une faible quantiteacute de solvant soit 15 mL pour 10 gr drsquoeacutechantillon selon Huan et Compiano (Huau et Compiano 1996) Le principe de cette meacutethode consiste en lrsquoextraction dans un systegraveme fermeacute contenant un solvant tregraves chaud car les tempeacuteratures peuvent atteindre 200degC et les pressions jusqursquoagrave 20 MPa Lrsquoextraction assisteacutee par ultrasons est une alternative peu coucircteuse simple et efficace aux techniques conventionnelles dextraction (Petigny et al 2013) Elle a eacuteteacute employeacutee pour extraire agrave partir des plantes des moleacutecules actives telles que des huiles essentielles et des lipides (Chemat et al 2004 Li et al 2004 Luque-Garcia et Luque de Castro 2004) des suppleacutements dieacuteteacutetiques (Bruni et al 2002 Albu et al 2004) III33 Meacutethodes drsquoanalyse des poussiegraveres et des aeacuterosols dans les MP

III331 Chromatographie en phase gazeuse (GC)

Parmi les meacutethodes seacuteparatives La chromatographie en phase gazeuse (CPG) (Cavalierea et al 2018 Sanka 2018) crsquoest une technique de seacuteparation drsquoun meacutelange de moleacutecules volatiles appeleacutees laquo analytes raquo Elle est utiliseacutee dans des domaines tregraves varieacutes tels que la parfumerie lrsquoœnologie lrsquoindustrie peacutetroliegravere la biologie la chimie fine et lrsquoindustrie des matiegraveres plastiques Lrsquoeacutetape de deacuterivation permet de rendre un composeacute plus volatil moins polaire et stable du point de vue thermique eacutelargissant le domaine drsquoutilisation de la GC La CPG repose sur lrsquoeacutequilibre de partage des analytes entre une phase stationnaire et une phase mobile gazeuse La seacuteparation des analytes repose sur la diffeacuterence drsquoaffiniteacute de ces composeacutes pour la phase mobile et pour la phase stationnaire Le meacutelange agrave analyser est vaporiseacute puis transporteacute agrave travers une colonne renfermant une substance liquide ou solide qui constitue la phase stationnaire Le transport se fait agrave laide dun gaz inerte appeleacute laquo gaz vecteur raquo qui constitue la phase mobile (Figure III3) Le fluide appeleacute phase mobile parcourt un tube appeleacute colonne renfermant un mateacuteriau solide servant de support agrave la phase stationnaire qui limpregravegne (appeleacute aussi solvant) A linstant initial le meacutelange agrave seacuteparer est injecteacute agrave lentreacutee de la colonne ougrave il se dilue dans la phase mobile qui lentraicircne agrave travers celui-ci

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Si la phase stationnaire a eacuteteacute bien choisie les constituants du meacutelange appeleacutes geacuteneacuteralement les soluteacutes sont ineacutegalement retenus par celle-ci lors de la traverseacutee de la colonne De ce pheacutenomegravene appeleacute reacutetention il reacutesulte que les constituants injecteacutes se deacuteplacent tous moins vite que la phase mobile et que leurs vitesses de deacuteplacement sont en outre ineacutegales Ceci les conduit agrave sortir de la colonne les uns apregraves les autres au sein de la phase mobile Le processus de seacuteparation chromatographique essentiellement discontinu consiste donc en la succession de meacutelanges binaires soluteacute - fluide Ce processus analytique conduit agrave une meacutethode danalyse au sens large du mot gracircce agrave un analyseur de meacutelange binaire appeleacute deacutetecteur qui complegravete linstallation Placeacute agrave la sortie de la colonne il opegravere selon un principe physique largement arbitraire Il dirige sur un enregistreur un signal constant appeleacute ligne de base en preacutesence du fluide porteur seul et conduit dans le temps agrave lenregistrement dun pic au passage de chaque soluteacute seacutepareacute Le temps de sortie de chaque pic le temps de reacutetention caracteacuterise qualitativement la substance concerneacutee Lamplitude de ces pics ou encore laire limiteacutee par ces pics et la prolongation de la ligne de base permet de mesurer la concentration de chaque soluteacute dans le meacutelange injecteacute ce qui est le cocircteacute quantitatif de la CPG

III332 Chromatographie liquide agrave haute performance (HPLC)

La chromatographie liquide agrave haute performance (HPLC) (Kyle et al 2018 Armutcu et al 2018) utiliseacutee dans lrsquoanalyse de nos eacutechantillons collecteacutes agrave lrsquoENIEM est eacutegalement tregraves employeacutee Elle permet notamment de srsquoaffranchir de la deacuterivation ce qui fait gagner du temps pour les composeacutes analysables en GC Certains composeacutes ne sont analysables que par la chromatographie en phase liquide en raison de leur manque de volatiliteacute ou de leur thermosensibiliteacute comme les composeacutes perfluoreacutes par exemple (Strynar et Lindstrom 2008) Les composeacutes agrave seacuteparer (soluteacutes) sont mis en solution dans un solvant Ce meacutelange est introduit dans la phase mobile liquide (eacuteluant) Suivant la nature des moleacutecules elles interagissent plus ou moins avec la phase stationnaire dans un tube appeleacute colonne chromatographique La phase mobile pousseacutee par une pompe sous haute pression parcourt le systegraveme chromatographique Le meacutelange agrave analyser est injecteacute puis transporteacute au travers du systegraveme chromatographique

Figure III 3 Scheacutema drsquoun appareil de chromatographie en phase gazeuse

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Les composeacutes en solution se reacutepartissent alors suivant leur affiniteacute entre la phase mobile et la phase stationnaire En sortie de colonne gracircce agrave un deacutetecteur approprieacute les diffeacuterents soluteacutes sont caracteacuteriseacutes par un pic Lensemble des pics enregistreacutes est appeleacute chromatogramme (Figure III4) III333 Spectromeacutetrie de masse

La spectromeacutetrie de masse trouve eacutegalement une large utilisation dans lrsquounivers des analyses de divers polluants Crsquoest une technique danalyse physico-chimique permettant de deacutetecter didentifier et de quantifier des moleacutecules drsquointeacuterecirct par mesure de leur masse Son principe reacuteside dans la seacuteparation en phase gazeuse de moleacutecules chargeacutees (ions) en fonction de leur rapport massecharge (mz) De plus la spectromeacutetrie de masse permet de caracteacuteriser la structure chimique des moleacutecules en les fragmentant

Si le quadripole reste lrsquoanalyseur le plus reacutepandu (Figure III6) on lui preacutefegravere souvent laquo lrsquoion trap raquo en mode spectromegravetre de masse (ITMS) (March 2017) ou en mode spectromegravetre de masse en tandem (MSMS) (Mandalakis et al 2001) Le triple quadripole est eacutegalement tregraves employeacute pour les experiences de spetromeacutetrie de masse en tandem (MSMS) en raison de sa bonne sensibiliteacute de sa robustesse et de la possibiliteacute drsquoalterner tregraves rapidement les diffeacuterentes experiences (Shohaga et al 2017 Dziadosz 2018)

Production drsquoions en phase gazeuse

Seacuteparation des ions produits en fonction du rapport mz

Conversion drsquoun courant ionique en courant eacutelectrique

Repreacutesentation des donneacutees dans un spectre de masse

Figure III 4 Scheacutema du principe drsquoune HPLC

Figure III 5 Scheacutema du spectromegravetre de masse

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Drsquoautres meacutethodes drsquoanalyses dites eacuteleacutementaires sont employeacutees pour lrsquoanalyse des diffeacuterents polluants dans les milieux professionnels parmi ces deacuterniegraveres lrsquoactivation neutronique (INAA) (Messaoudi et Begaa 2018 Amol et al 2017) la fluorescence X (XRF) (meacutethodes non deacutestructives) (Garciacutea-Florentino et al 2018 Morillas et al 2018) ou encore la spectroscopie drsquoadsorption atomique (AAS) (Hill et Fisher 2018) moins utiliseacutee car ne permettant pas lrsquoanalyse multi eacuteleacutementaire simultaneacutee On trouve aussi des systegravemes agrave plasma inductif qui ont lrsquoavantage de permettre lrsquoanalyse simultaneacutee de traces agrave des teneurs de lrsquoordre du ppb au ppt spectrodcopie drsquoeacutemission atomique par plasma induit (ICP-AES) (Nickolay et al 2018) ou spectromeacutetrie de masse par plasma induit (ICP-MS) (Karlsson et al 2015) III4 Caracteacuteristiques des meacutethodes drsquoanalyses des polluants dans les MP

Les meacutethodes chromatographiques que ce soit en phase gazeuse ou liquide sont parmi les meilleures meacutethodes analytiques dans le domaine scientifique et industriel elles permettent la seacuteparation des constituants de meacutelanges complexes sans leur faire subir de modification chimique Elles deacutecegravelent tregraves rapidement des traces drsquoions mineacuteraux le gain de temps est consideacuterable par rapport aux autres techniques La sensibiliteacute de la chromatographie est tregraves grande De plus toutes les substances peuvent ecirctre doseacutees Les meacutethodes spectroscopiques et spectromeacutetriques sont dominantes pour leur rapiditeacute leur capaciteacute drsquoanalyse multi-eacuteleacutementaire et leur grande sensibiliteacute Les meacutethodes analytiques peuvent ecirctre distingueacutees selon qursquoelles sont non destructives (analyse directe du support de collecte) ou destructives (neacutecessitant la mise en solution des eacuteleacutements agrave doser) Les meacutethodes par fluorescence X agrave dispersion drsquoeacutenergie (ED-XRF) ou de longueur drsquoonde (WD-XRF) ou agrave reacuteflexion totale (T-XRF) sont particuliegraverement adapteacutees pour lrsquoanalyse de grands nombres drsquoeacutechantillons particulaires car elles ne neacutecessitent pas de preacuteparation preacutealable tout en offrant une sensibiliteacute importante pour une large gamme drsquoeacuteleacutements traces (une soixantaine) La technique INAA (Instrumental Neutron Activation Analysis) preacutesente eacutegalement des caracteacuteristiques inteacuteressantes (rapiditeacute drsquoanalyse sensibiliteacute importante large gamme drsquoeacuteleacutements) mais neacutecessitent la preacutesence drsquoun acceacuteleacuterateur et drsquoun reacuteacteur nucleacuteaire pour la production de protons et de neutrons respectivement

Figure III 6 Scheacutema drsquoanalyseur de type quadripocircle

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Pour les solutions de mineacuteralisation les meacutethodes spectroscopiques classiques telles que la Spectroscopie drsquoAbsorption Atomique Flamme ou agrave Four Graphite (FAAS ou GF-AAS) sont le plus souvent remplaceacutees par lrsquoICP-AES (Inductively Coupled Plasma ndash Atomic Emission Spectrometry) pour sa capaciteacute drsquoanalyse multi-eacuteleacutementaire avec des limites de deacutetection comparables dans la plupart des cas Cependant dans le cas drsquoeacuteleacutements agrave lrsquoeacutetat drsquoultra-traces ou pour de tregraves faibles quantiteacutes de matiegraveres (quelques μg de particules) la spectromeacutetrie de masse par plasma agrave couplage induit (ICP-MS) preacutesente des atouts majeurs en termes de limite de deacutetection drsquoanalyse multi-eacuteleacutementaire et pour un coucirct drsquoanalyse raisonnable Les interfeacuterences isobariques ou poly-atomiques sont les principaux inconveacutenients associeacutes agrave cette technique (notamment pour certains eacuteleacutements As V Cr Ti Ge) et de nombreux deacuteveloppements dans le domaine ont permis drsquoen reacuteduire lrsquoimpact (corrections matheacutematiques choix des isotopes optimisation des matrices utilisation de chambres dynamiques reacuteactionnelles ou de collisions ICP-MS Haute Reacutesolution) Les avantages et inconveacutenients des diffeacuterentes meacutethodes drsquoanalyse des polluants sont preacutesenteacutes sur le tableau III4 (US EPA 1999) Tableau III 4 Avantages et inconveacutenients de quelques meacutethodes analytiques des polluants de lrsquoair

Techniques analytiques CG HPLC ICP-MS ICP-AES GFAAS XRF INAA

Avantages Faible coucirct times times times

Multi-eacuteleacutementaire times times times times times

Analyse isotopique times times Non-destructive times times Sans preacuteparation drsquoeacutechantillon times times

Large gamme de concentration times times times

Grande sensibiliteacute times times times times times

Rapiditeacute drsquoanalyse times times times times Inconveacutenients Mise en solution times times times times times

Coucirct eacuteleveacute times Analyse mono-eacuteleacutementaire times

Interfeacuterences times times

Bruit de fond times Problegraveme de matrice times times

Reacuteacteur nucleacuteaire ou acceacuteleacuterateur times times times

Faible gamme de concentration times

Faible rapiditeacute drsquoanalyse times

Nombre drsquoeacuteleacutements limiteacute times

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III5 Critegraveres de choix drsquoune meacutethode drsquoanalyse des polluants dans les MP

Chaque meacutethode drsquoanalyse possegravede un certain nombre de proprieacuteteacutes caracteacuteristiques et critegraveres qui qualifient les performances de la meacutethode le premier objectif eacutetant toujours drsquoobtenir une information pertinente au moindre coucirct Afin de bien choisir une meacutethode drsquoanalyse des polluants dans les milieux professionnels un certain nombre de critegraveres doivent ecirctre pris en consideacuteration agrave savoir Limites de deacutetection et de quantification Justesse et reacutepeacutetabiliteacute exactitude et reproductibiliteacute Domaine de lineacuteariteacute et sensibiliteacute Robustesse Speacutecificiteacute rapiditeacute et aptitude agrave lrsquoautomatisation Coucirct (investissement et fonctionnement) Pourcentage de reacutecupeacuteration

III51 Limites de deacutetection et de quantification

La limite de deacutetection drsquoune meacutethode est la plus basse concentration pour un composeacute analyseacute dans une matrice reacuteelle qui lorsquil subit toutes les eacutetapes drsquoune meacutethode complegravete incluant les extractions chimiques et le preacutetraitement produit un signal deacutetectable avec une fiabiliteacute deacutefinie statistiquement diffeacuterent de celui produit par un laquo blanc raquo dans les mecircmes conditions La limite de quantification qursquoon deacutefinit comme le niveau de mesure auquel la preacutecision de la mesure sera consideacutereacutee comme satisfaisante pour une deacutetermination quantitative en drsquoautres termes la limite de quantification est la concentration qui peut ecirctre deacutetermineacutee avec un coefficient de variation ndash appeleacute aussi deacuteviation standard ndash et une justesse acceptable Crsquoest en fait la limite agrave partir de laquelle le reacutesultat sera donneacute avec une probabiliteacute consideacutereacutee comme acceptable Pour le calcul de la limite de deacutetection ainsi que la limite de quantification on peut se reacutefeacuterer au manuel du centre drsquoexpertise en analyse environnementale du Queacutebec (CEAEQ 2015) III52 Justesse fideacuteliteacute et reproductibiliteacute

La justesse repreacutesente lrsquoeacutetroitesse de lrsquoaccord entre la valeur moyenne obtenue agrave partir drsquoune large seacuterie de reacutesultats drsquoessais et la valeur conventionnellement vraie de lrsquoeacutechantillon (la valeur de reacutefeacuterence accepteacutee) La mesure de la justesse est exprimeacutee en termes de biais celui-ci repreacutesentant la diffeacuterence entre lrsquoespeacuterance matheacutematique des reacutesultats drsquoessais ndash crsquoest-agrave-dire la valeur laquo la plus raquo probable qursquoon peut estimer agrave partir des reacutesultats obtenus ndash et la valeur de reacutefeacuterence accepteacutee La fideacuteliteacute repreacutesente lrsquoeacutetroitesse de lrsquoaccord entre des reacutesultats drsquoessais indeacutependants effectueacutes sur diffeacuterentes prises drsquoessais drsquoun mecircme eacutechantillon homogegravene De faccedilon plus preacutecise la reacutepeacutetabiliteacute ndash qui est un terme eacutequivalent ndash repreacutesente lrsquoeacutetroitesse de lrsquoaccord entre les reacutesultats drsquoessais indeacutependants obtenus avec la mecircme meacutethode sur un mecircme eacutechantillon homogegravene dans le mecircme laboratoire par le mecircme opeacuterateur utilisant le mecircme mateacuteriel et dans un court intervalle de temps On a lrsquohabitude drsquoillustrer les notions de justesse et de fideacuteliteacute par lrsquoexemple drsquoun tir sur cible repreacutesenteacute ici sur la figure III7 La diffeacuterence entre un tir sur cible et une meacutethode drsquoanalyse est que pour cette derniegravere on ne connaicirct pas le centre de la cible il faut lrsquoestimer

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Lrsquoexactitude qui va concerner un reacutesultat seul et repreacutesente lrsquoaccord entre le reacutesultat drsquoun mesurage et la valeur vraie du mesurande Cette notion est la combinaison drsquoune erreur systeacutematique lieacutee agrave la justesse de la meacutethode et drsquoune composante aleacuteatoire lieacutee agrave la mesure elle-mecircme et qui deacutepend donc de la fideacuteliteacute de la meacutethode La reproductibiliteacute qui agrave la diffeacuterence de la reacutepeacutetabiliteacute considegravere les reacutesultats obtenus avec une mecircme meacutethode et sur un mecircme eacutechantillon homogegravene mais dans des laboratoires diffeacuterents et par diffeacuterents opeacuterateurs utilisant diffeacuterents eacutequipements Des eacutetudes collaboratives ndash encore appeleacutees analyses inter-laboratoires ou circuits drsquoanalyses ndash permettent drsquoeacutevaluer cette reproductibiliteacute On donnera aussi parfois un sens restreint agrave cette notion de reproductibiliteacute en consideacuterant par exemple dans un mecircme laboratoire diffeacuterents opeacuterateurs utilisant le mecircme mateacuteriel hellip ou un mecircme opeacuterateur qui exeacutecute la mecircme analyse mais agrave des dates tregraves eacuteloigneacutees les unes des autres etc la meacutethode de calcul de la justesse et de la reproductibiliteacute est deacutetailleacutee dans le manuel du centre drsquoanalyse queacutebeacutecois (CEAEQ 2015) III53 Domaine de lineacuteariteacute et sensibiliteacute

La limite de lineacuteariteacute est le plus haut niveau fiable de mesure qursquoon puisse utiliser en tenant compte de tous les facteurs agrave consideacuterer dans une meacutethode Lrsquoeacutetendue de concentration des eacutetalons qui se situe entre la limite de quantification et la limite de lineacuteariteacute est la zone quantifiable utiliseacutee dans une meacutethode drsquoanalyse Le coefficient de correacutelation doit ecirctre supeacuterieur agrave 0995 pour respecter le critegravere de la limite de lineacuteariteacute Lrsquoeacutetendue du domaine de lineacuteariteacute qui sera mis en face de la gamme des concentrations attendues pour les eacutechantillons agrave analyser Si la meacutethode drsquoanalyse choisie est en mesure de couvrir cette gamme de concentrations cela eacutevitera drsquoeffectuer des dilutions ce qui dispensera drsquoune opeacuteration suppleacutementaire La sensibiliteacute de la meacutethode qui repreacutesente la pente de la droite drsquoeacutetalonnage si la courbe drsquoeacutetalonnage nrsquoest pas une droite la sensibiliteacute agrave une concentration donneacutee sera deacutefinie comme la pente de la tangente agrave la courbe agrave cette concentration Elle correspond au rapport de la variable de la grandeur mesureacutee agrave la valeur correspondante de la concentration de lrsquoeacuteleacutement agrave

Figure III 7 Image de notions de justesse et de fideacuteliteacute

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doser Il est clair que plus la sensibiliteacute sera eacuteleveacutee plus il sera facile de distinguer 2 eacutechantillons de concentration voisine Il apparaicirct eacutegalement qursquoune augmentation de la sensibiliteacute permettra drsquoobtenir des limites de deacutetection ou de quantification plus basses(CEAEQ 2015) III54 Robustesse speacutecificiteacute rapiditeacute et aptitude agrave lrsquoautomatisation

La robustesse de la meacutethode caracteacuterise le fait qursquoune leacutegegravere modification des conditions expeacuterimentales (un ou plusieurs paramegravetres) ne modifie que tregraves peu la reacuteponse mesureacutee Cette proprieacuteteacute est bien sucircr tregraves inteacuteressante si plusieurs opeacuterateurs doivent intervenir pour reacutealiser une mecircme seacuterie drsquoanalyses ou si lrsquoon ne dispose que drsquoopeacuterateurs peu expeacuterimenteacutes La speacutecificiteacute de la meacutethode drsquoanalyse meacuterite une mention toute particuliegravere car elle renseigne sur le fait que la reacuteponse mesureacutee nrsquoest pas perturbeacutee par des espegraveces physicochimiques autres que lrsquoanalyte consideacutereacute Lrsquoapplication drsquoune meacutethode drsquoanalyse speacutecifique nrsquoexigera donc pas de prendre des preacutecautions particuliegraveres si la matrice de deacutepart et par suite le milieu de mesure ont eacuteteacute modifieacutes Si la meacutethode de mesure est-elle mecircme speacutecifique il en reacutesultera que lrsquoeacutetape preacutealable de traitement de lrsquoeacutechantillon sera tregraves alleacutegeacutee avec en conseacutequence un gain de temps consideacuterable et une forte diminution des causes drsquoerreurs Or la rapiditeacute de la meacutethode et son aptitude agrave lrsquoautomatisation repreacutesentent aussi 2 critegraveres essentiels pour pouvoir diminuer si besoin le deacutelai de reacuteponse et dans tous les cas augmenter la cadence des analyses ce qui implique une diminution de leur coucirct (CEAEQ 2015) III55 Coucirct

Pouvoir disposer drsquoune meacutethode juste demandera un investissement non neacutegligeable pour lrsquoeacutetudier en vue de sa validationhellip ou alors on fera appel si elle existe agrave une meacutethode de reacutefeacuterence qui ne sera pas forceacutement la mieux adapteacutee agrave lrsquoenvironnement du laboratoire si lrsquoon doit en particulier effectuer de grandes seacuteries drsquoanalyses Mais la justesse ne sera pas forceacutement une neacutecessiteacute si lrsquoon peut se contenter de valeurs relatives destineacutees agrave ecirctre compareacutees entre elles dans le cadre drsquoune eacutetude particuliegravere meneacutee au sein du laboratoire - De mecircme la reacutepeacutetabiliteacute a un prix qui se traduit le plus souvent dans lrsquoachat de mateacuteriel de preacutecision et drsquoinstruments de mesure plus sophistiqueacutes Or cette recherche de la preacutecision nrsquoa souvent pour but que drsquoobtenir une variance attacheacutee agrave la reacutepeacutetition des analyses telle que les effets qursquoon veut mettre en eacutevidence ne soient pas masqueacutes En conclusion le choix drsquoune meacutethode drsquoanalyse exige de consideacuterer lrsquoensemble des proprieacuteteacutes qui la caracteacuterisent et qui sont preacutesenteacutees en deacutetail dans quelques ouvrages speacutecialiseacutes (Massart et al 2003) autant de critegraveres qursquoil faudra hieacuterarchiser en fonction du problegraveme poseacute le but eacutetant drsquooptimiser chaque fois le rapport coucirct sur beacuteneacutefice III56 Pourcentage de reacutecupeacuteration

Le pourcentage de reacutecupeacuteration permet drsquoidentifier pour un eacutechantillon donneacute ou un type de matrice donneacute et agrave un niveau de concentration donneacute la preacutesence drsquointerfeacuterence potentielle lors du processus drsquoanalyse Le taux de reacutecupeacuteration correspond agrave la diffeacuterence (en pourcentage) entre la concentration mesureacutee drsquoun eacutechantillon fortifieacute et la concentration mesureacutee du mecircme eacutechantillon non fortifieacute diviseacutee par la concentration de la substance ajouteacutee

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Ce rapport tient compte de la transformation chimique qui srsquoest produite srsquoil y a lieu Un minimum de cinq essais est demandeacute pour lrsquoeacutevaluation drsquoune meacutethode drsquoanalyse (CEAEQ 2015) III6 Conclusion

Il existe une grande diversiteacute drsquoapproches pour estimer les expositions professionnelles dans une population drsquoautant que les nuisances auxquelles peuvent ecirctre exposeacutes les travailleurs sont multiples et se cumulent Pourtant crsquoest bien par la mise en place de programmes de surveillance de ces expositions que lrsquoon peut le mieux approcher les risques professionnels et proposer des mesures de preacutevention cibleacutees pour les secteurs drsquoactiviteacute les plus preacuteoccupants Ce type de programmes peut eacutegalement permettre une traccedilabiliteacute des expositions reacutepondant ainsi agrave lrsquoobligation reacuteglementaire de retracer lrsquohistorique de lrsquoexposition des travailleurs Pour les effets diffeacutereacutes tels les cancers du fait de la latence entre lrsquoexposition au risque et le moment ougrave apparaicirct une pathologie la surveillance des expositions permet de faciliter la reconnaissance du caractegravere professionnel et par suite ouvre droit agrave une reacuteparation du preacutejudice subi Elle sert eacutegalement pour informer les salarieacutes lrsquoemployeur et le meacutedecin du travail des risques lieacutes agrave certains meacutetiers leur permettant ainsi de reacutealiser les corrections et ameacuteliorations de lrsquoaction preacuteventive Nous avons essayeacute tout au long de ce chapitre III de mieux expliquer les meacutethodes drsquoeacutevaluation et drsquoanalyse de lrsquoexposition professionnelle des travailleurs tout en mettant lrsquoaccon sur le mateacuteriel et les meacutethodes utiliseacute dans le cadre de notre eacutetude Nous avons donneacute des deacutefinitions preacutecises de ces meacutethodes de leurs caracteacuteristiques ainsi que des critegraveres de choix qui permettent de bien cibler une meacutethode drsquoanalyse avant de proceacuteder agrave lrsquoeacutevaluation drsquoune exposition professionnelle agrave un polluant donneacute Dans le quatriegraveme et dernier chapitre nous allons preacutesenter les reacutesultats lrsquointerpreacutetation ainsi que la discussion de notre intervention dans le domaine de lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition professionnelle des travailleurs ougrave nous nous somme inteacuteresseacute agrave lrsquoindustrie des polyureacutethanes au sein de lrsquoENIEM (lrsquoEntreprise National des Industries de lrsquoEacutelectromeacutenager) de Tizi-Ouzou qui repreacutesente une source non neacutegligeable de pollution par les particules

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Chapitre IV - Preacutelegravevement et analyse

des poussiegraveres et des aeacuterosols

Chapitre IV - Preacutelegravevement et analyse des poussiegraveres et des aeacuterosols

IV1 Introduction

La production journaliegravere des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele au niveau de lrsquoatelier R1 (atelier de montage des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele agrave lrsquouniteacute froid) au sein de lrsquoEntreprise Nationale des Industries de lrsquoElectromeacutenager (ENIEM) de Tizi-Ouzou (Algeacuterie) avoisine les 400 uniteacutesjour Eacutetant donneacute qursquoen moyenne 15 000 litres drsquoair transitent chaque jour par nos voies respiratoires (Espinosa 2015) la qualiteacute de lrsquoair respireacute par les travailleurs devient un facteur primordial Nous avons de ce fait axeacute notre intervention dans lrsquoobjectif drsquoeacutevaluer la qualiteacute de lrsquoair et lrsquoexposition des travailleurs aux poussiegraveres et aux aeacuterosols geacuteneacutereacutees par les postes de travail de cet atelier

Pour ce faire nous avons effectueacute plusieurs seacuteries de preacutelegravevement dans lrsquoair de lrsquoatelier R1 au niveau de quatre postes seacutelectionneacutes sur la base drsquoune enquecircte meneacutee aupregraves des employeacutes en collaboration avec le meacutedecin de travail Les postes consideacutereacutes sont le poste drsquoinjection des portes des reacutefrigeacuterateurs (IP) (Figure IV3) le poste drsquoinjection des cuves des reacutefrigeacuterateurs (IC) (Figure IV4) le poste de nettoyage des cuves des reacutefrigeacuterateurs (NC) (Figure IV5) ainsi qursquoen ambiance de lrsquoatelier (AM) (Figure IV6) Les preacutelegravevements ont eacuteteacute reacutealiseacutes sur deux peacuteriodes de lrsquoanneacutee en saison froide et en saison chaude Ce qui nous a permis de comparer la reacutepartition des poussiegraveres dans lrsquoatelier R1 en temps froid et en temps chaud IV2 Mateacuteriels et meacutethodes

Pour mener agrave bien notre compagne drsquoeacutechantillonnage des poussiegraveres et des aeacuterosols au sein de lrsquoatelier R1 nous avons utiliseacute un ensemble drsquooutils nous permettant drsquoeffectuer les preacutelegravevements avec le maximum de preacutecision possible

IV21 Mesure de la tempeacuterature et de lrsquohumiditeacute dans lrsquoatelier R1

Plusieurs eacutetudes (Youfeng et al 2017 Jones et al 2010 Swartjes et Tromp 2008 Addison 1988) se sont pencheacutees sur lrsquoinfluence des conditions climatiques sur la concentration des polluants dans lrsquoair des milieux de travail ou bien dans lrsquoenvironnement exteacuterieur Ainsi Youfeng et al ont eacutetudieacute lrsquoinfluence de lrsquohumiditeacute sur le deacutepocirct des nanoparticules de silicium et ont conclu que lrsquohumiditeacute relative ameacuteliore le taux de deacutepocirct des aeacuterosols en particulier ceux de diamegravetre supeacuterieur agrave 70 nm le deacutepocirct de ces particules commence agrave un taux drsquohumiditeacute de 54 (Youfeng et al 2017) Lrsquoeacutetude de la pollution de lrsquoair par des fibres drsquoamiante eacutemanant drsquoun sol pollueacute a permis de deacutemontrer que lrsquoajout de lrsquoeau pour obtenir une hygromeacutetrie variant de 5 agrave 10 a un effet drastique sur la geacuteneacuteration des fibres aeacuteroporteacutees lorsque le sol est remueacute et peut reacuteduire les concentrations de fibres dans lrsquoair par un facteur de 10 Les auteurs conclurent que pour une humiditeacute de 0 agrave 20 un sol de nature sableuse ou un meacutelange intermeacutediaire de sable et drsquoargile influencent lrsquoeacutemission de fibres drsquoamiante Agrave lrsquoexteacuterieur le taux drsquohumiditeacute typique du sol est approximativement de 10 Ainsi comparativement agrave un sol sec la concentration de fibres aeacuteroporteacutees pour un sol avec une humiditeacute de 10 est au moins 10 fois infeacuterieure (Jones et al 2010 Swartjes et Tromp 2008 Addison 1988)

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Au cours de notre intervention agrave lrsquoENIEM et pour prendre les mesures des conditions climatiques agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoatelier R1 nous avons utiliseacute un thermo hygromegravetre (HANNAHI 8564) agrave lrsquoaide duquel nous avons mesureacute lrsquohumiditeacute et la tempeacuterature agrave des moments distincts de la journeacutee agrave savoir en deacutebut au milieu et en fin de journeacutee pendant la peacuteriode chaude et eacutegalement pendant la peacuteriode froide de lrsquoanneacutee Nous avons eacutetabli une moyenne geacuteneacuterale repreacutesentative des deux peacuteriodes de lrsquoanneacutee illustreacute sur les figures (IV13 et IV14) IV22 Preacutelegravevement des poussiegraveres avec le CIP10

Pour preacutelever la poussiegravere au niveau des quatre postes seacutelectionneacutes agrave lrsquoatelier R1 nous avons opteacute pour le capteur individuel de poussiegraveres agrave deacutebit de 10 lmin (CIP10) avec une efficaciteacute drsquoeacutechantillonnage supeacuterieur agrave 95 (Simon et al 2017) Une eacutetude comparative (Goumlrner et al 2001) avec quatorze autres eacutechantillonneurs agrave travers le monde classe le CIP10 parmi les eacutechantillonneurs ayant le plus grand rendement drsquoeacutechantillonnage Par ailleurs Gorner et al ont deacutemontreacute par leur travail sur le CIP10 I eacutequipeacute drsquoun seacutelecteur inhalable atteint une efficaciteacute drsquoeacutechantillonnage tregraves puissante (Goumlrner et al 2009) Le CIP 10 est eacutequipeacute de trois tecirctes de preacutelegravevement doteacutees de mousse de polyureacutethane pour seacutelectionner la fraction alveacuteolaire (a) la fraction thoracique(b) et la fraction inhalable (c) (Figure IV1) Nous avons placeacute la pompe sur le torse des travailleurs Accrocheacute par un baudrier lrsquoappareil va simuler le poumon de lrsquoouvrier et la poussiegravere preacuteleveacutee va ainsi repreacutesenter la poussiegravere inhaleacutee par celui-ci pendant lrsquoexeacutecution de ses tacircches pendant toute la journeacutee de travail Le mode drsquoemploi de cet appareil est deacutetailleacute dans la norme franccedilaise NF X 43-262 (NF X 43-262 1990)

Figure IV1 Capteur individuel de poussiegraveres agrave deacutebit de 10 lmin (CIP 10)

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Dans le but drsquoeacutevaluer lrsquoexposition professionnelle agrave court et moyen terme nous avons effectueacute des preacutelegravevements pendant respectivement 15 min et 120 min et cela pendant deux peacuteriodes de la journeacutee agrave savoir en matineacutee et en apregraves- midi Cela nous permettra de comparer nos reacutesultats aux valeurs limites drsquoexposition professionnelle recommandeacutees par lrsquoInstitut National Franccedilais de la Recherche et Seacutecuriteacute (INRS) (Courtois 2008) agrave savoir 2 mgm3 pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee de la fraction alveacuteolaire et 5 mgm3 pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee de la fraction inhalable

IV221 Choix des postes de preacutelegravevement des poussiegraveres au niveau de lrsquoatelier R1

Pour faire le choix des sites de preacutelegravevement des poussiegraveres nous avons meneacute une enquecircte avec lrsquoaide du meacutedecin de travail au niveau de lrsquoatelier R1 En se basant sur les donneacutees de cette enquecircte et sur les plaintes enregistreacutees par les travailleurs illustrant les diffeacuterentes reacuteactions au contact des poussiegraveres geacuteneacutereacutees par les postes occupeacutes par ces ouvriers nous avons seacutelectionneacute quatre postes de preacutelegravevement agrave savoir le poste drsquoinjection des portes des reacutefrigeacuterateurs (IP) le poste drsquoinjection des cuves des reacutefrigeacuterateurs (IC) le poste de nettoyage des cuves des reacutefrigeacuterateurs (NC) et en ambiance de lrsquoatelier (AM) (Figures IV3-IV6)

(b)-Seacutelecteur de la fraction thoracique (a)-Seacutelecteur de la fraction alveacuteolaire

(c)-Seacutelecteur de la fraction inhalable Figure IV2 Seacutelecteurs des fractions alveacuteolaire (a) thoracique (b) et inhalable (c) (Simon et al 2017)

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Figure IV3 Injecteur des portes eacutequipeacute du CIP 10 (Poste IP)

Figure IV4 Injecteur des cuves eacutequipeacute du CIP 10 (Poste IC)

Figure IV5 Nettoyeur des cuves eacutequipeacute du CIP 10 (Poste NC)

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Le port des eacutequipements de protection individuelle (EPI) est indispensable pour limiter voir eacuteliminer le risque drsquoexposition aux polluants (Roberge et al 2009 Tuduri et al 2016 Hines et al 2007) Hormis et comme le montrent les images des travailleurs prises agrave lrsquoatelier R1 ces derniers accomplissent leurs tacircches sans protection aucune cela confirme en partie la veacuteraciteacute des reacutesultats de nos preacutelegravevements Par ailleurs et durant la peacuteriode des preacutelegravevements effectueacutes agrave lrsquoatelier R1 nous avons constateacute que les travailleurs et sans doute par manque drsquoinformations adaptent des comportements susceptibles drsquoaugmenter le risque de leur exposition comme le montre lrsquoimage du nettoyeur des cuves qui accomplit ses tacircches en fumant une cigarette Plusieurs eacutetudes (Faruque et al 2017 Xingtao et al 2017 Fettermana et al 2017) montrent que les personnes fumeuses courent plus de risque drsquoexposition que les personnes non-fumeuses Drsquoautres travailleurs prennent carreacutement leurs deacutejeuneacutes au sein mecircme de leur poste de travail en raison des conditions difficiles agrave lrsquoexteacuterieur de lrsquoatelier et de lrsquoabsence drsquoun endroit reacuteserveacute agrave cet effet agrave proximiteacute de lrsquoatelier Ce qui augmente le risque de leur exposition par inhalation absorption cutaneacutee et en prenant leur deacutejeuner agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoatelier par ingestion IV222 Preacuteparation des coupelles de preacutelegravevement des poussiegraveres

Pour assurer une meilleure qualiteacute drsquoeacutechantillonnage les coupelles de preacutelegravevement sont soigneusement nettoyeacutees dans le laboratoire avant chaque seacuterie de preacutelegravevement comme le deacutetaille le manuel drsquoutilisation du CIP 10 (CIP10 2015) Dans une cuve contenant une solution chaude de produit mouillant les mousses les coupelles et les couvercles sont soigneusement laveacutes rinceacutes avec de lrsquoeau distilleacutee et seacutecheacutes dans une eacutetuve agrave 55degC pendant douze heures La meacutethode de preacuteparation des coupelles rotatives pour le preacutelegravevement des poussiegraveres est montreacutee sur la brochure arelco (CIP10 2004) Une fois les coupelles bien laveacutees elles sont numeacuteroteacutees de 1 agrave 5 une coupelle teacutemoin et quatre autres pour effectuer le preacutelegravevement des poussiegraveres dans les postes deacutesigneacutes dans lrsquoatelier R1 (Figure IV7) selon la strategie de preacutelegravevement de lrsquoINRS (Mater G et Clerc F 2015)

Figure IV6 Le CIP 10 en ambiance de lrsquoatelier (Poste AM)

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IV223 Etalonnage du deacutebit de la pompe agrave coupelle rotative (CIP 10)

Le deacutebit de la pompe est assureacute par la rotation agrave grande vitesse (pregraves de 7000 tours par minute) drsquoune coupelle garnie de mousse poreuse agrave linteacuterieur dune caviteacute appeleacutee carter munie drsquoune entreacutee axiale et drsquoune sortie tangentielle Laspiration est assureacutee par la combinaison deacutecoulements dits cycloniques et anticycloniques (Quinot 1968) Le deacutebit est directement proportionnel agrave la vitesse de rotation (Goumlrner 1990) Les particules eacutechantillonneacutees sont collecteacutees dans le filtre rotatif en mousse de polyureacutethane de grade 60 dont lrsquoefficaciteacute de filtration a eacuteteacute eacutetudieacutee initialement par Brown (Brown 1980) puis par drsquoautres auteurs (Gibson et Vincent 1981 Kenny et al 2001) Cette efficaciteacute de filtration croicirct fortement avec la vitesse de rotation du filtre comme cela a pu ecirctre veacuterifieacute expeacuterimentalement (Goumlrner 1990) Lrsquoeacutetage de collecte est preacuteceacutedeacute drsquoun seacutelecteur de particules Son rocircle est de trier les particules en fonction de leur diamegravetre aeacuterodynamique Il assure le passage de la fraction mesureacutee vers la coupelle rotative tout en retenant les particules de taille plus eacuteleveacutee Les trois seacutelecteurs utilisent une fente annulaire omnidirectionnelle drsquoaspiration Le cheminement de lrsquoaeacuterosol agrave lrsquointeacuterieur du seacutelecteur diffegravere suivant la fraction seacutelectionneacutee Une seacutelection correcte est assureacutee en respectant les deacutebits nominaux des seacutelecteurs

bull Fraction alveacuteolaire 10 lmin bull Fraction thoracique 7 lmin bull Fraction inhalable 10 lmin

Pour cette raison et agrave fin drsquoavoir des preacutelegravevements des plus correctes possibles nous avons proceacutedeacute agrave lrsquoeacutetalonnage du deacutebit du CIP10 selon la fraction agrave preacutelever Pour ce faire nous avons reacutegleacute la vitesse du CIP 10 agrave lrsquoaide drsquoun stroboscope manuel (EUROSAP-LME MAO475) et drsquoun tachymegravetre numeacuterique (CHAUVIN ARNOUX CA 27) et ce dans les laboratoires Recherche Dynamique des Moteurs et Vibroacoustique (FSI) et Machines Electriques (FHC) de lrsquouniversiteacute MrsquoHamed Bouguerra de Boumerdes (Algeacuterie)

Figure IV7 Coupelles rotatives pour le preacutelegravevement des poussiegraveres

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IV2231 Reacuteglage de la vitesse du CIP10 agrave lrsquoaide du stroboscope

Pour proceacuteder au reacuteglage de la vitesse de la pompe nous avons suivi les eacutetapes ci-apregraves

bull Nous avons marqueacute drsquoun point sur la coupelle rotative bull La coupelle est placeacutee sur le CIP 10 bull La pompe eacutequipeacutee de sa coupelle est mise en marche bull Le stroboscope est placeacute en face de lrsquoappareil (Figure IV8) bull Reacuteglage de la vitesse de la pompe par la vis de reacuteglage jusqursquoagrave avoir la vitesse voulue

donneacutee par le stroboscope une fois le point marqueacute sur la coupelle est sable bull La vitesse ainsi mesureacutee est de 7125 tr mn ce qui correspond agrave un deacutebit de 10 lmn

(Simon et al 2017)

IV2232 Mesure du deacutebit de preacutelegravevement sur filtre

La veacuterification du deacutebit du dispositif drsquoeacutechantillonnage est effectueacutee agrave lrsquoaide drsquoun deacutebitmegravetre eacutelectronique agrave bulle de savon (Mina-Buck Calibrator 01 - 3 lmin) connecteacute agrave lrsquoentreacutee de la cassette eacutequipeacutee drsquoun filtre (Figure IV9)

Le montage est eacutequipeacute de

1 Un deacutebimegravetre eacutelectronique agrave lame de savon 2 Une cassette drsquoeacutechantillonnage eacutequipeacutee de son filtre 3 Une pompe de preacutelevement

Figure IV8 Mesure de la vitesse de rotation de la coupelle

Figure IV9 Mesurage du deacutebit drsquoeacutechantillonnage

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IV224 Peseacutee des coupelles

A lrsquouniteacute de recherche mateacuteriaux proceacutedeacutes et environnement (UR-MPE) de la FSI et agrave lrsquoaide drsquoune balance analytique (Kern ALS 220-4) drsquoune preacutecision de 01 mg (Figure IV10) nous avons peseacute les coupelles avant et apregraves le preacutelegravevement puis nous avons mesureacute la tempeacuterature et lrsquohumiditeacute au moment de la peseacutee agrave lrsquoaide drsquoun theacutermohygromegravetre (HANNA HI 8564) Du fait du caractegravere hydrophile de la surface de la mousse en polyureacutethane la peseacutee de la coupelle peut ecirctre affecteacutee par lrsquohumiditeacute de lrsquoair comme le montre lrsquoeacutetude meneacutee par Kauffer (Kauffer et al 1989) raison pour laquelle nous avons choisi un local agrave hygromeacutetrie stable pour eacuteviter de fausser les reacutesultats des preacutelegravevements effectueacutes

IV225 Preacutelegravevements de la poussiegravere sur le site

Au niveau de lrsquoatelier R1 nous avons proceacutedeacute aux preacutelegravevements des poussiegraveres en suspension en utilisant les coupelles rotatives preacutepareacutees comme expliqueacute dans le point IV222 suivant les eacutetapes ci-apregraves

bull La mousse de polyureacutethane seacutecheacutee est placeacutee agrave lrsquointeacuterieur de la coupelle rotative en laissant deacuteborder drsquoenviron 1mm

bull Sa mise en place est termineacutee en appliquant la coupelle contre une surface plane et propre

bull La tecircte de preacutelegravevement est placeacutee sur le boitier en positionnant la fente de sortie drsquoair du cocircteacute opposeacute agrave la lampe teacutemoin puis verrouilleacutee

bull Lrsquoappareil (CIP 10) est mis en route en veacuterifiant la lampe teacutemoin de marche bull Lrsquoheure est noteacutee au deacutebut de chaque preacutelegravevement ti (temps initial correspondant au

deacutebut de preacutelegravevement) le CIP 10 est placeacute sur le torse de lrsquoopeacuterateur dont on veut mesurer lrsquoexposition

bull En fin de preacutelegravevement le teacutemoin de marche est veacuterifieacute le temps final tf est noteacute (temps final correspondant agrave la fin de preacutelegravevement)

bull Les coupelles sont mises soigneusement dans un beacutecher en verre couvert avec du papier cristal et mis dans une glaciegravere eacutetanche pour eacuteviter toute contamination des coupelles par lrsquoair exteacuterieur (Figure IV11) puis transporteacutees au laboratoire

Figure IV10 Balance analytique (Kern ALS 220-4)

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IV226 Calcul de la masse de poussiegravere collecteacutee

A la fin de chaque seacuterie de preacutelegravevements et apregraves peseacutee des coupelles nous avons proceacutedeacute au calcul de la quantiteacute de poussiegraveres collecteacutees selon la meacutethode qui suit

119872119872119898119898 = 119872119872119898119898119898119898 minus119872119872119898119898119898119898

119872119872119905119905 = 119872119872119905119905119898119898 minus 119872119872119905119905119898119898

119924119924 = 119924119924119950119950 minus119924119924119955119955 (119950119950119950119950) Ougrave Mm Diffeacuterence de poids des coupelles de mesure avant et apregraves preacutelegravevement Mmi Masse de la coupelle avant preacutelegravevement Mmf Masse de la coupelle apregraves preacutelegravevement Mt Diffeacuterence de masse des coupelles teacutemoins avant et apregraves preacutelegravevement Mtf Masse de la coupelle teacutemoin apregraves preacutelegravevement Mti Masse de la coupelle teacutemoin avant preacutelegravevement M Masse de la poussiegravere Mr Moyenne des diffeacuterences de poids des coupelles teacutemoin IV227 Calcul du volume drsquoair aspireacute par le CIP 10

Nous avons proceacutedeacute au calcul du volume drsquoair aspireacute par le CIP 10 en suivant les eacutetapes ci-apregraves Le deacutebit du capteur individuel de poussiegraveres (CIP 10) est de 10 (l mn) Nous avons retenu deux dureacutees de preacutelegravevement

Pour lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition limite t1 = 15 mn Pour lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition moyenne t2 = 120 mn

bull Calcul du volume drsquoair aspireacute pendant une dureacutee de 15 mn

Deacutebit 119915119915 = 119933119933

119957119957 (119923119923119950119950119950119950)

Drsquoougrave V = Dtimest

Figure IV11 Conditionnement des coupelles de preacutelegravevement

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V= Dtimest1

V1= 10 times 15 = 150

V2 = Dtimest2

V2 = 10 times 120 = 1200 IV228 Deacutetermination de la concentration de la poussiegravere collecteacutee La concentration en (mg m3) est deacutetermineacutee par la formule

119914119914 =119924119924119933119933

(119950119950119950119950119950119950120785120785)

Ougrave M masse des poussiegraveres preacuteleveacutees V volume drsquoair preacuteleveacute IV23 Preacutelegravevement des aeacuterosols avec le CIP 10 eacutequipeacute de filtres

Apregraves avoir effectueacute plusieurs seacuteries de preacutelegravevement de la poussiegravere au niveau de lrsquoatelier R1 nous avons pu repeacuterer des postes susceptibles drsquoeacutemaner des aeacuterosols plus que drsquoautres afin de veacuterifier la preacutesence de ces aeacuterosols et agrave quelle quantiteacute nous avons drsquoabord retenu trois postes drsquoeacutechantillonnage La pompe drsquoinjection des 44 diisocyanate de dipheacutenyle meacutethane (MDI) (a1) injection des portes des reacutefrigeacuterateurs (a2) et en ambiance de lrsquoatelier R1 (a3) puis nous avons eacutequipeacute notre appareil de filtre pour pouvoir pieacuteger les aeacuterosols preacutesents dans lrsquoair de lrsquoatelier toujours agrave proximiteacute des postes seacutelectionneacutes pour une dureacutee de preacutelegravevement drsquoune heure afin drsquoeacutevaluer lrsquoexposition moyenne des travailleurs IV231 Meacutethode drsquoeacutechantillonnage

Lrsquoeacutechantillonneur est une cassette porte filtre contenant un filtre en fibres de verre de 37 mm de diamegravetre impreacutegneacute drsquoune solution de meacutethoxypheacutenyl-pipeacuterazine (MPP) agrave 3 gl dans un meacutelange dichloromeacutethane n hexane Les filtres sont ensuite seacutecheacutes sous la hotte Un volume de 60 litres est preacuteleveacute sur le filtre pour comparaison agrave la valeur moyenne drsquoexposition (VME) des MDI qui est de 01 mgm3 (Courtois 2008) IV2311 Veacuterification de lrsquoeacutetancheacuteiteacute des cassettes porte filtre

Lrsquoeacutetancheacuteiteacute des cassettes est veacuterifieacutee selon la meacutethode deacutecrite par le travail meneacute par Baron (Baron 2002) en reacutealisant le montage illustreacute sur la figure IV12

V1 = 150 L

V2 = 1200 L

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IV232 Preacuteparation de la solution eacutetalon

Une quantiteacute de 50 mg de deacuteriveacute est dissoute dans 100 ml de meacutethanol Des quantiteacutes de la solution megravere ainsi obtenue sont dilueacutees dans lrsquoaceacutetonitrile pour couvrir une concentration de 001 agrave 5 microg ml Les isocyanates reacuteagissent avec le 1-(2meacutethoxypheacutenyl)- pipeacuterazine preacutesente sur le filtre pour former les deacuteriveacutes ureacuteides correspondants Ce deacuteriveacute est ensuite quantifieacute par chromatographie liquide

bull Reacuteaction MDI-MPP OCH3 OCH3 N NH + RNCO N N N C NHR O MPP isocyanate

IV233 Calcul de la concentration des aeacuterosols eacutechantillonneacutes sur filtres

La concentration des aeacuterosols eacutechantillonneacutes par filtre est calculeacutee selon la relation ci-apregraves

119914119914 (1199501199501199501199501199501199503) = (119914119914119961119961 minus 119914119914119939119939) 119959119959119933119933

119924119924120783120783119924119924120784120784

Ougrave Cx (mgl) concentration de deacuterive MPP dans la solution analyseacutee Cb (mgl) moyenne des concentrations de deacuteriveacute MPP dans les teacutemoins v (microl) volume de la solution analyseacutee V(L) volume drsquoair preacuteleveacute M1 (grmol) masse molaire du MDI (250 grmol) M2 (grmol) masse molaire de son deacuteriveacute (634 grmol)

Cx est deacutetermineacute sur les courbes drsquoeacutetalonnage obtenues par injection dans la colonne chromatographique de solutions eacutetalons Cinq solutions eacutetalons ont eacuteteacute analyseacutees La fraction alveacuteolaire est preacuteleveacutee dans les postes pompe drsquoinjection des MDI (a1) injection porte (a2) et Ambiance de lrsquoatelier (a3)

Figure IV12 Veacuterification de lrsquoeacutetancheacuteiteacute des cassettes

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IV3 Reacutesultats et discussion

IV31 Reacutesultats des mesures de lrsquohygromeacutetrie et de la tempeacuterature

Les reacutesultats des mesures de lrsquohygromeacutetrie et de la tempeacuterature en peacuteriode chaude (en eacuteteacute) et en peacuteriode froide (en hiver) de lrsquoanneacutee sont illustreacutes respectivement sur les figures IV13 et IV14

La figure IV13 montre une preacutesence importante de lrsquohumiditeacute dans lrsquoatelier R1 en peacuteriode chaude de lrsquoanneacutee allant jusqursquoagrave 715 Elle montre eacutegalement que la tempeacuterature atteint 218degC Une preacutesence importante drsquohumiditeacute qui va contribuer fortement agrave diminuer la suspension des poussiegraveres geacuteneacutereacutees par les activiteacutes exerceacutees par les travailleurs en particulier le nettoyage des portes et des cuves des reacutefrigeacuterateurs eacutemanant des particules de mousse de polyureacutethane

1305 1310 1315 1320

iditeacute

Heure de preacutelegravevement

Temperature Humiditeacute

Figure IV13 Evolution de la tempeacuterature et de lrsquohumiditeacute en peacuteriode chaude

Figure IV14 Evolution de la tempeacuterature et de lrsquohumiditeacute en peacuteriode froide

1305 1310 1315 1320

iditeacute

peacutera

Humiditeacute Tempeacuterature

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Qian et al (Qian et al 2014) ont eacutetudieacute lrsquoinfluence de lrsquohumiditeacute sur la suspension des particules et ont prouveacute que celle-ci a un effet important sur lrsquoaugmentation du deacutepocirct des poussiegraveres quand celles-ci ont un caractegravere hydrophile Une autre recherche portant sur la pollution par les acariens dans lrsquoenvironnement inteacuterieur a montreacute que la suspension de ces derniers peut augmenter de deux fois plus si on ramegravene lrsquohumiditeacute de lrsquoair de 80 agrave 10 (Salimifard et al 2017) Vu lrsquoinfluence positive de lrsquohumiditeacute sur la diminution de la preacutesence des poussiegraveres dans lrsquoair de lrsquoatelier R1 pour notre travail nous pouvons avancer que les travailleurs seront moins exposeacutes agrave cette pollution quand lrsquohumiditeacute de lrsquoair est reacutegleacutee Ce qui nous permet de proposer la possibiliteacute drsquoadapter ce constat parmi les solutions qursquoon peut envisager pour diminuer les risques drsquoexposition des travailleurs en adaptant une humiditeacute de lrsquoair efficace par lrsquoinstallation drsquohumidificateurs notamment lorsque lrsquoactiviteacute dans lrsquoatelier est importante par exemple en cas de fortes commandes des reacutefrigeacuterateurs La figure IV14 montre des taux drsquohumiditeacute moins importants en peacuteriode froide de lrsquoanneacutee allant de 39 agrave 45 et des tempeacuteratures de lrsquoordre de 186degC maximum Ce qui peut avoir un effet neacutegatif et augmenter la suspension des poussiegraveres dans lrsquoatelier en particulier quand lrsquoactiviteacute est eacuteleveacutee ce qui augmenterait le risque drsquoexposition des travailleurs agrave cette pollution vu le temps conseacutequent qursquoils passent agrave leurs postes de travail quasiment 8 heures par jour IV32 Reacutesultats des preacutelegravevements de poussiegraveres avec le CIP 10

Nous avons effectueacute une seacuterie de trois preacutelegravevements pour chaque poste de travail pour chaque dureacutee de preacutelegravevement de 15 et 120 mn en deacutebut de journeacutee puis dans lrsquoapregraves-midi Nous avons par la suite proceacutedeacute agrave la repreacutesentation des concentrations des poussiegraveres collecteacutees en fonction

1 De lrsquoheure de preacutelegravevement 2 Des dureacutees de preacutelegravevement 3 Des postes de preacutelegravevement

Les reacutesultats obtenus sont illustreacutes sous forme drsquohistogrammes puis reacutecapituleacutes sous forme de tableaux (Tableaux IV2 et IV3) pour une meilleure lecture Les valeurs recueillies sont compareacutees aux valeurs limites drsquoexposition agrave moyenne dureacutee soit 2 mgm3 pour la fraction alveacuteolaire et 5 mgm3 pour la fraction inhalable recommandeacutees par lrsquoINRS (Courtois 2008)

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IV321 Concentrations des fractions preacuteleveacutees en fonction de lrsquoheure de preacutelegravevement

IV3211 Preacutelegravevements de la fraction alveacuteolaire

Les figures IV15 et IV16 montrent que la fraction alveacuteolaire des poussiegraveres de polyureacutethane de diamegravetre aeacuterodynamique infeacuterieur agrave 4 μm (ϕlt4μm) selon le Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) (CEN 1993) lrsquoInternational Organisation for Standardisation (ISO) (ISO 1995) et lrsquoAmerican Conference of Governmental Industriel Hygienists (ACGIH) (ACGIH 1996) (Figure IV17) est deacutetecteacutee dans le poste IP agrave courte et agrave moyenne dureacutee de preacutelegravevement en deacutebut de journeacutee ainsi que pendant lrsquoapregraves-midi Elles montrent aussi que le preacutelegravevement de lrsquoapregraves-midi est supeacuterieur agrave celui de la matineacutee pour les deux dureacutees de preacutelegravevement

0900 1300

Fraction Alveacuteolaire

Figure IV15 Concentration alveacuteolaire dans le poste IP (preacutelegravevement de 15 mn)

0900 1300

Valeur MoyennedExposition (VME)

Figure IV16 Concentration alveacuteolaire dans le poste IP (120 mn)

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La figure IV16 montre que la concentration de poussiegraveres au niveau du poste IP pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee deacutepasse pour lrsquoapregraves-midi la valeur moyenne drsquoexposition professionnelle qui est de 125 (VME) Selon la norme Franccedilaise EN 689 (NF EN 689 2016) lorsqursquoune mesure est supeacuterieure agrave 1 VME lrsquoexposition est supeacuterieure agrave la valeur limite ce qui est le cas dans le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee du poste IP Cela srsquoexplique par la nature du poste lui-mecircme ougrave se fait le nettoyage des portes agrave la sortie du moule par raclage du surplus de mousse deacutebordant tout autour de la porte du reacutefrigeacuterateur et vue que la production deacutepasse les 500 portesjour lrsquointensiteacute de lrsquoactiviteacute en cours de cette peacuteriode de la journeacutee fait qursquoune eacutemanation importante de poussiegravere est enregistreacutee agrave ce poste contrairement au preacutelegravevement en deacutebut de matineacutee ougrave les machines viennent drsquoecirctre actionneacutee Nous pouvons eacutegalement expliquer cette preacutesence importante de poussiegraveres par le manque de ventilation dans lrsquoatelier R1 ce qui favoriserait alors lrsquoaccumulation des poussiegraveres provenant des diffeacuterents postes de travail dans lrsquoatmosphegravere de lrsquoatelier Une eacutetude de cas dans quatre bacirctiments industriels en chine a deacutemontreacute qursquoune installation drsquoune ventilation efficace joue un rocircle primordial dans lrsquoameacutelioration de la qualiteacute de lrsquoair agrave lrsquointeacuterieur des ateliers de production en diminuant de faccedilon extraordinaire le taux de poussiegraveres dans lrsquoatmosphegravere des lieux de travail (Huang et al 2016) La figure IV16 montre eacutegalement que la concentration de la fraction alveacuteolaire est pratiquement nulle pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee de la matineacutee cela srsquoexplique par la preacutesence de poussiegravere en quantiteacute neacutegligeable en deacutebut de journeacutee de travail De plus par la rotation agrave grande vitesse du CIP10 une partie des particules est reacute-entraineacutee agrave la sortie de lrsquoappareil et les bords de lrsquoorifice qui peuvent aussi jouer un rocircle secondaire en raison des pheacutenomegravenes de rebord direct des particules qui ont eacuteteacute preacutecipiteacutees au cours de lrsquoaspiration (Vincent 1989) A lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutechantillonneur et en dehors du seacutelecteur dont lrsquoaction est en principe relativement controcircleacutee des diffeacuterences de seacutelectiviteacute peuvent cependant apparaicirctre en fonction de la nature physique des particules preacutesentes dans lrsquoaeacuterosol la transmission des particules jusqursquoagrave lrsquoeacutetage collecteur peut ecirctre incomplegravete en raison du deacutepocirct sur les parois internes (Demange et al 1990 Vincent 1989) vu la dureacutee importante du preacutelegravevement

Figure IV17 Fractions peacuteneacutetrantes admises par CEN ISO ACGIH

REBBAH Hakima 101

Les figures IV18 et IV19 montrent que la fraction alveacuteolaire est deacutetecteacutee dans le poste IC pour les deux preacutelegravevements agrave courte et agrave moyenne dureacutee pendant les deux peacuteriodes de la journeacutee le matin et lrsquoapregraves-midi Elles montrent aussi que le preacutelegravevement de lrsquoapregraves-midi est supeacuterieur agrave celui de la matineacutee pour les deux peacuteriodes de preacutelegravevement La figure IV19 montre que la fraction alveacuteolaire est deacutetecteacutee pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee pour la matineacutee avec une concentration minime Cela est ducirc agrave la faible preacutesence de cette fraction en deacutebut de journeacutee ougrave les travailleurs commencent la production et agrave la grande vitesse du CIP 10 qui entraicircne les particules agrave la sortie de lrsquoappareil (Vincent 1989) et le deacutepocirct partiel drsquoune partie des particules sur les parois internes du dispositif de preacutelegravevement comme le confirment les travaux de Demange et de Vincent (Demange et al 1990 Vincent 2005) On peut lrsquoexpliquer aussi par lrsquoimportance de lrsquohumiditeacute dans lrsquoatelier en deacutebut de journeacutee au moment du preacutelegravevement (688 ) ce qui favorise le deacutepocirct des poussiegraveres donc leur faible concentration

0900 1300

Heure de preacutelevement

Fraction alveacuteolaire

Figure IV18 Concentration alveacuteolaire dans le poste IC (15 mn)

0900 1300

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Les figurent IV20 et IV21 montrent que la fraction alveacuteolaire est deacutetecteacutee dans le poste NC pour le preacutelegravevement agrave courte et agrave moyenne dureacutee en matineacutee et dans lrsquoapregraves-midi avec des valeurs supeacuterieures pour le preacutelegravevement de lrsquoapregraves-midi par rapport agrave celui de la matineacutee La figure IV21 montre que la concentration preacuteleveacutee agrave moyenne dureacutee ne deacutepasse pas la VME de la fraction alveacuteolaire Neacuteanmoins cela ne signifie pas que le nettoyeur des cuves nrsquoest pas exposeacute agrave ces particules car leur faible diamegravetre aeacuterodynamique (ϕ lt 4 μm) leur permet de peacuteneacutetrer jusqursquoaux alveacuteoles pulmonaires avec une faible possibiliteacute drsquoeacutelimination ce pheacutenomegravene est appeleacute la surcharge pulmonaire Vu le nombre drsquoanneacutees consideacuterable que passent les travailleurs de lrsquoENIEM agrave occuper le mecircme poste (annexe IV1) cela les expose agrave des risques importants de maladies induites par ces poussiegraveres

0900 1300

Figure IV20 Concentration alveacuteolaire dans le poste NC (15 mn)

1000 1400

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Plusieurs eacutetudes meneacutees sur des individus exposeacutes agrave des particules en suspension confirment toutes que la surcharge pulmonaire peut se manifester agrave partir drsquoune exposition agrave des concentrations faibles des poussiegraveres alveacuteolaires agrave caractegravere nuisible pour la santeacute humaine notamment quand le travailleur est exposeacute pendant de longues et reacutepeacutetitives dureacutees dans sa vie professionnelle (Churg et al 2003 Hunt et al 2003 Nikula et al 2001 Kuempel et al 2001) Par ailleurs Bailey et al (Bailey et al 1985) ont eacutemis lrsquohypothegravese que les demi-vies de reacutetention alveacuteolaire des particules fortement insolubles sont de 75 jours chez le rat et de 400 jours chez lrsquohomme Pour le cas des travailleurs de lrsquoENIEM lrsquoexpeacuterience drsquoun travailleur occupant un poste peut aller jusqursquoagrave une vingtaine voire une trentaine drsquoanneacutees durant leur vie professionnelle (Zatout et al 2009) Lrsquoaccumulation des particules dans les poumons de ces ouvriers durant leur vie professionnelle pose un seacuterieux problegraveme pour leur santeacute drsquoougrave la neacutecessiteacute de prendre des mesures immeacutediates pour limiter la dureacutee drsquoexposition des employeacutes agrave cette pollution

0900 1300

Figure IV22 Concentration alveacuteolaire dans le poste AM (15 mn)

0900 1300

Fraction AlveacuteolaireVME

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Les figures IV22 et IV23 montrent que la fraction alveacuteolaire est deacutetecteacutee dans lrsquoatmosphegravere de lrsquoatelier pour les deux preacutelegravevements agrave courte et agrave moyenne dureacutee dans la matineacutee ainsi que dans lrsquoapregraves-midi Elles montrent eacutegalement que les valeurs deacutetecteacutees dans lrsquoapregraves-midi sont dans les deux cas supeacuterieures agrave celles mesureacutees dans la matineacutee Nous pouvons constater drsquoapregraves ces reacutesultats que la fraction alveacuteolaire est deacutetecteacutee dans lrsquoatmosphegravere de lrsquoatelier du fait que plusieurs postes dans lrsquoatelier sont susceptibles drsquoeacutemettre des poussiegraveres dans lrsquoair de lrsquoatelier en deacutepit des postes IP IC NC Cela serait ducirc au fait que la production des reacutefrigeacuterateurs se fait en chaine et donc lrsquoensemble des opeacuterations de lrsquoassemblage des diffeacuterentes piegraveces de lrsquoappareil de montage du moteur de nettoyage et lrsquoemballage sont reacutealiseacutees agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoatelier ce qui contribue agrave lrsquoaugmentation de sources drsquoeacutemission des poussiegraveres Neacuteanmoins la concentration de poussiegraveres est faible pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee Cela revient agrave la grande vitesse du CIP 10 qui entraicircne les poussiegraveres agrave la sortie de lrsquoappareil (Vincent 1989) au deacutepocirct des particules sur les parois du dispositif de preacutelegravevement (Demange et al 1990 Vincent 1989) ainsi qursquoau nombre de dilutions qui est de 8 pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee par rapport agrave celui de courte dureacutee IV32111 Conclusion

Les reacutesultats des preacutelegravevements de la fraction alveacuteolaire dans les quatre postes consideacutereacutes montrent que Cette fraction est deacutetecteacutee dans lrsquoensemble des postes que ce soit agrave courte ou agrave moyenne

dureacutee Les preacutelegravevements de lrsquoapregraves-midi sont toujours supeacuterieurs agrave ceux de la matineacutee Les preacutelegravevements agrave moyenne dureacutee sont souvent infeacuterieurs agrave ceux mesureacutes agrave courte

dureacutee La valeur moyenne drsquoexposition est deacutepasseacutee dans le poste injection des portes

La peacuteneacutetration des particules et leur deacutepocirct partiel dans les voies respiratoires peut nuire agrave lrsquoorganisme mecircme si les poussiegraveres sont deacutepourvues de toxiciteacute speacutecifique et peu solubles En effet la capaciteacute naturelle du poumon agrave lrsquoeacutepuration des particules deacuteposeacutees est deacutepasseacutee quand lrsquoorganisme est exposeacute pendant de longues peacuteriodes agrave des concentrations eacuteleveacutees de poussiegraveres comme crsquoest le cas des travailleurs de lrsquoatelier R1 de lrsquoENIEM Cette exposition reacutepeacutetitive pourrait se manifester agrave long terme par des maladies plus au moins graves pouvant aller jusqursquoau cancer du poumon

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IV3212 Preacutelegravevements de la fraction thoracique

Fraction Thoracique

Figure IV24 Concentration thoracique dans le poste IP (15 mn)

Fraction Thoracique

Figure IV25 Concentration thoracique dans le poste IC (15 mn)

0900 1300

Fraction Thoracique

Figure IV26 Concentration thoracique dans le poste NC (15 mn)

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Les figures IV24 IV25 et IV26 montrent que la fraction thoracique ayant un diamegravetre aeacuterodynamique infeacuterieur agrave 10 μm (ϕ lt 10 μm) est deacutetecteacutee dans les postes IP IC et NC Pour le preacutelegravevement agrave courte dureacutee de lrsquoapregraves-midi avec des concentrations relativement faibles agrave savoir 009 008 13 mgm3 respectivement pour les trois postes La fraction thoracique nrsquoest pas deacutetecteacutee pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee dans les postes concerneacutes Les poussiegraveres thoraciques sont des particules qui se deacuteposent dans la zone tracheacuteo-bronchique du systegraveme respiratoire humain (Figure IV27) Plusieurs eacutetudes se sont pencheacutees sur lrsquoeffet de ces particules sur la santeacute humaine et ont conclu que lrsquoinhalation de ces particules est agrave lrsquoorigine de plusieurs maladies respiratoires et cardiovasculaires (Khayath et al 2016) Atkinsonet al 2014 De Hartog et al 2003) dont la plus deacuteveloppeacutee par les travailleurs exposeacutes est lrsquoasthme professionnel (Quirce et al 2000 Kipen et al 1994) Cette maladie qui touche principalement les bronches pulmonaires ougrave se deacutepose ce type de particules

Malgreacute la faible concentration deacutetecteacutee au niveau des trois postes consideacutereacutes cela nrsquoexclut pas la dangerositeacute de la preacutesence de cette fraction dans lrsquoair de lrsquoatelier R1 respireacute par les travailleurs En effet le fait drsquoinhaler de faibles quantiteacutes de pollution de faccedilon reacutepeacutetitive et agrave long terme comme crsquoest le cas des travailleurs de lrsquoENIEM cela les expose au pheacutenomegravene de surcharge pulmonaire comme on a eu lrsquooccasion de lrsquoexpliquer preacuteceacutedemment dans le point VI3211 Cela aura comme conseacutequence le deacuteveloppement de maladies respiratoires particuliegraverement lrsquoasthme professionnel comme le confirme cliniquement lrsquoeacutetude meneacutee par Zatout et al (Zatout et al 2009) sur la preacutevalence de lrsquoasthme dans les trois ateliers de montage des reacutefrigeacuterateurs de lrsquoENIEM R1 R2 et BAHUT dont fait partie lrsquoatelier R1 ougrave srsquoest deacuterouleacutee notre intervention et ougrave la preacutevalence est estimeacutee agrave 46 comme le montre le tableau ci-apregraves

Figure IV27 Vue scheacutematique de lrsquoappareil respiratoire humain adapteacutee de Lew

REBBAH Hakima 107

Tableau IV 1 Preacutevalence de lrsquoasthme selon les caracteacuteristiques professionnelles des ateliers R1 R2 et BAHUT de lrsquoENIEM (Zatout et al 2009)

Manifestations cliniques Asthme Caracteacuteristiques Effectif Nombre Preacutevalence

Professions bull Monteurs bull Controcircleurs bull Mousseurs

Ateliers bull Atelier R1 bull Atelier R2 bull BAHUT

Dureacutee drsquoexposition (anneacutees)

bull 1 ndash 9 bull 10 ndash 20 bull 20 - 30

116 38 31

64 79 32

32 68 60

Le tableau ci-dessus montre que la cateacutegorie des travailleurs la plus toucheacutee est celle des mousseurs qui repreacutesentent deux postes sur lesquels a eacuteteacute meneacutee notre eacutetude agrave savoir injection portes et injection cuves Cela nous donne une vision plus confirmeacutee et plus claire sur le bon choix des postes que nous avons cibleacutes dans notre intervention et facilite agrave lrsquoentreprise drsquointervenir dans le cadre de lrsquoameacutelioration des conditions de travail des employeacutes par ordre de prioriteacute

0900 1300

Fraction Thoracique

Figure IV28 Concentration thoracique dans le poste AM (15 mn)

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Les figures IV28 et IV29 montrent que la fraction thoracique des poussiegraveres est preacutesente dans lrsquoambiance de lrsquoatelier pour les preacutelegravevements agrave courte et agrave moyenne dureacutee en deacutebut de journeacutee ainsi qursquoen apregraves-midi Ces reacutesultats confirment la preacutesence des particules thoraciques dans tout lrsquoair de lrsquoatelier R1 Ce qui expose tous les travailleurs au risque de deacutevelopper des maladies respiratoires en particulier lrsquoasthme professionnel malgreacute lrsquoeacuteloignement de certains postes par rapport aux sources drsquoeacutemanation de ces poussiegraveres drsquoougrave lrsquourgence pour lrsquoentreprise drsquoappliquer les mesures neacutecessaires afin de proteacuteger les ouvriers des risques drsquoexposition agrave cette pollution IV32121 Conclusion

Les reacutesultats des preacutelegravevements de la fraction thoracique confirment la preacutesence de ces particules dans lrsquoair de lrsquoatelier R1 Les concentrations des poussiegraveres de la fraction thoracique sont deacutetecteacutees avec des valeurs relativement faibles dans les quatre postes consideacutereacutes Neacuteanmoins leur dangerositeacute reacuteside dans le fait que les travailleurs soient exposeacutes de faccedilon reacutepeacutetitive et durant toute leur carriegravere professionnelle agrave savoir des dizaines drsquoanneacutees de travail

0900 1300

Fraction Thoracique

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IV3213 Preacutelegravevements de la fraction inhalable

Les figures IV30 et IV31 montrent que la fraction inhalable dite aussi totale qui repreacutesente les particules agrave diamegravetre aeacuterodynamique supeacuterieur agrave 10 μm est deacutetecteacutee agrave courte et agrave moyenne dureacutee pour les deux preacutelegravevements de la matineacutee et celui de lrsquoapregraves-midi Les particules inhalables se deacuteposent dans les voies aeacuteriennes supeacuterieures du systegraveme respiratoire humain appeleacutees la zone extra-thoracique (Figure IV27) Elles englobent toutes les autres fractions agrave savoir thoracique et alveacuteolaire La figure IV31 montre que les poussiegraveres inhalables sont preacutesentes dans le poste injection portes avec des quantiteacutes infeacuterieures agrave la VME Le preacutelegravevement de lrsquoapregraves-midi est supeacuterieur agrave celui de la matineacutee ougrave lrsquoouvrier en se chargeant de deacutebarrasser le surplus de la mousse de polyureacutethane deacutebordant aux extreacutemiteacutes des portes agrave la sortie des moules produit une plus grande quantiteacute de poussiegraveres Ce qui explique la provenance de ces particules

0900 1300

Fraction Inhalable

Figure IV30 Concentration inhalable dans le poste IP (15 mn)

0900 1300

Fraction Inhalable

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Les figures IV32 et IV33 montrent que la fraction inhalable est deacutetecteacutee dans le poste injection cuves pour les deux preacutelegravevements agrave courte et agrave moyenne dureacutee en matineacutee et en apregraves-midi Les valeurs des concentrations agrave moyenne dureacutee ne deacutepassent pas la VME pour ce poste Neacuteanmoins la preacutesence de ces particules expose les travailleurs au risque de deacutevelopper des maladies respiratoires vu le temps important que passent ces derniers en contact avec cette pollution en raison du pheacutenomegravene de surcharge pulmonaire (Churg et al 2003 Hunt et al 2003 Nikula et al 2001 Kuempel et al 2001)

0900 1300

Fraction Inhalable

Figure IV32 Concentration inhalable dans le poste IC (15 mn)

0900 1300

Fraction Inhalable

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Les figures IV34 et IV35 montrent que la fraction inhalable est deacutetecteacutee dans le poste nettoyage cuves pour les deux preacutelegravevements agrave courte et agrave moyenne dureacutee durant la matineacutee et lrsquoapregraves-midi Les valeurs des concentrations agrave moyen terme ne deacutepassent pas la VME des poussiegraveres inhalables La preacutesence des poussiegraveres dans lrsquoapregraves-midi est supeacuterieure agrave celle enregistreacutee la matineacutee Cela revient agrave lrsquoaccumulation des poussiegraveres dans le poste tout au long de la journeacutee de travail vu lrsquoabsence de dispositif drsquoeacutelimination de cette pollution agrave la source mais aussi agrave lrsquoabsence de ventilation dans lrsquoatelier R1

0900 1300

Fraction Inhalable

Figure IV34 Concentration inhalable dans le poste NC (15 mn)

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Fraction Inhalable

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Les figures IV36 et IV37 montrent que les particules inhalables sont preacutesentes dans lrsquoambiance de lrsquoatelier agrave court et moyen terme en matineacutee ainsi qursquoen apregraves-midi Les concentrations preacuteleveacutees agrave moyen terme ne deacutepassent pas la VME La deacutetection de la fraction inhalable dans lrsquoatelier srsquoexplique par le fait que tous les postes de production et de montage des reacutefrigeacuterateurs jusqursquoagrave lrsquoemballage du produit fini geacutenegraverent tous des poussiegraveres tout au long de la journeacutee IV32131 Conclusion

Les reacutesultats de lrsquoeacutetude de la fraction inhalable montrent que cette particule est deacutetecteacutee dans les quatre postes consideacutereacutes IP IC NC et AM avec des concentrations relativement faibles ne deacutepassant pas la VME des poussiegraveres inhalables Cela nrsquoexclut pas le fait que ces poussiegraveres preacutesentent un seacuterieux risque de contamination pour les travailleurs exposeacutes qui malheureusement exercent leurs tacircches sans protection aucune que ce soit en EPI ou bien en ameacutenagement de lrsquoatelier en matiegravere drsquoinstallation de systegraveme de ventilation ou bien de dispositif drsquoeacutelimination de la pollution agrave la source agrave savoir des systegravemes drsquoaspiration des poussiegraveres

0900 1300

Fraction Inhalable

Figure IV36 Concentration inhalable dans le poste AM (15 mn)

0900 1300

Fraction Inhalable

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IV322 Concentrations des fractions preacuteleveacutees en fonction des dureacutees de preacutelegravevement

Apregraves avoir preacutesenteacute les concentrations des diffeacuterentes fractions en fonction de lrsquoheure de preacutelegravevement des particules dans la journeacutee et mis en lumiegravere les causes de la diffeacuterence entre les reacutesultats reacutecolteacutes Nous avons trouveacute inteacuteressant de repreacutesenter ces valeurs en fonction des dureacutees de preacutelegravevement agrave courte et agrave moyenne dureacutee dans lrsquoobjectif de mettre en avant la diffeacuterence entre ces deux peacuteriodes drsquoeacutechantillonnage pour les trois fractions

La figure IV38 montre que les deux fractions alveacuteolaire et inhalable sont deacutetecteacutees dans le poste IP agrave courte et agrave moyenne dureacutee pour la fraction thoracique Elle est deacutetecteacutee juste au preacutelegravevement agrave courte dureacutee avec une concentration faible (009 mgm3) Dans la meacutetrologie des polluants deux dureacutees de preacutelegravevement sont repreacutesentatives de lrsquoeacutevaluation de lrsquoexposition des travailleurs aux poussiegraveres dans lrsquoair des milieux de travail agrave savoir le preacutelegravevement agrave court terme qui repreacutesente le maximum drsquoun pic drsquoexposition drsquoun travailleur aux polluants geacuteneacutereacutes par son poste de travail et le preacutelegravevement agrave moyen terme qui repreacutesente une eacutevaluation de toute une journeacutee de travail correspondant agrave un risque drsquoexposition agrave long terme Pour le poste IP nous constatons que ce dernier preacutesente une pollution par les trois fractions alveacuteolaire thoracique et inhalable avec des concentrations faibles pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee ne deacutepassant pas la VME de la fraction inhalable (5 mgm3) Par contre pour la fraction alveacuteolaire nous enregistrons un deacutepassement de (125) la VME qui repreacutesente (2 mgm3) pour cette fraction Durant le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee les particules subissent plusieurs paramegravetres physiologiques contraignant leur trajectoire agrave travers le dispositif de preacutelegravevement jusqursquoagrave leur pieacutegeage par la mousse rotative Drsquoougrave une partie de ces particules reste colleacutee aux parois inteacuterieures de lrsquoappareil (Demange et al 1990 Vincent 2005) La rotation agrave grande vitesse du CIP 10 (7 000 toursmn) fait que les poussiegraveres sont reacute-entraicircneacutees agrave la sortie de lrsquoappareil vu la longue dureacutee de preacutelegravevement (Vincent 1989) Cette diffeacuterence peut srsquoexpliquer aussi par le nombre de dilutions qui est de 8 fois plus important dans le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee par rapport agrave celui agrave courte dureacutee

15 min 120 min

Dureacutees de peacutelegravevement

Fraction ThoraciqueFraction AlveacuteolaireFraction Inhalable

Figure IV38 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste IP

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Vu le temps important que passe lrsquoinjecteur des portes des reacutefrigeacuterateurs agrave son poste et son exposition agrave la pollution par les poussiegraveres de mousse de polyureacutethane le long de la journeacutee reacuteveacutelant une fois de plus lrsquourgence drsquoeacutequiper ce travailleur drsquoEPI de faccedilon adapteacutee agrave son poste de travail afin de limiter et pourquoi pas drsquoeacuteliminer le risque de son exposition agrave ces particules

La figure IV39 montre que le poste IC preacutesente une pollution par les trois fractions alveacuteolaire thoracique et inhalable pour les deux dureacutees de preacutelegravevement La fraction thoracique nrsquoest pas deacutetecteacutee pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee Les valeurs des trois fractions ne deacutepassent pas les VME agrave moyenne dureacutee respectivement pour les fractions alveacuteolaire et inhalable Les concentrations agrave moyenne dureacutee sont relativement infeacuterieures au preacutelegravevement agrave courte dureacutee Cela nrsquoexclut pas pour ainsi dire le danger drsquoexposition de lrsquoinjecteur des cuves agrave la pollution par ces poussiegraveres sachant que son contact avec ces particules le long de sa carriegravere de faccedilon continue et reacutepeacutetitive lrsquoexposerait au pheacutenomegravene de surcharge pulmonaire (annexe V1) agrave lrsquoorigine de diverses maladies respiratoires pouvant aller jusqursquoau cancer des poumons agrave long terme

15 min 120 min

Figure IV39 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste IC

15 min 120 min

Dureacutees de preacutelegravevement

Fraction Thoracique

Fraction Inhalable

Figure IV40 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste NC

REBBAH Hakima 115

La figure IV40 montre que les trois fractions alveacuteolaire thoracique et inhalable sont deacutetecteacutees dans le poste NC pour le preacutelegravevement agrave courte dureacutee Pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee la fraction thoracique nrsquoest pas deacutetecteacutee dans ce poste Le taux de preacutesence de cette fraction nrsquoayant pas atteint le seuil de deacutetection du CIP 10 vu que la concentration de ces particules au niveau de ce poste est faible Les fractions alveacuteolaire et inhalable sont deacutetecteacutees dans le poste NC agrave moyenne dureacutee de preacutelegravevement malgreacute les faibles concentrations qui ne deacutepassent pas les VME Cela expose le travailleur occupant ce poste au risque de maladies professionnelles occasionneacutees par la pollution par ces poussiegraveres vu le temps important que passent les travailleurs de lrsquoENIEM dans le mecircme poste durant leur carriegravere relativement de 20 agrave 30 ans de service (Zatout et al 2009)

La figure IV41 montre que le poste AM preacutesente une pollution par les poussiegraveres comportant les trois fractions alveacuteolaires thoracique et inhalable Les concentrations deacutetecteacutees agrave moyenne dureacutee de preacutelegravevement sont infeacuterieures agrave celles preacuteleveacutees agrave courte dureacutee Les reacutesultats des preacutelegravevements confirment que lrsquoair de lrsquoatelier R1 preacutesente une pollution par les poussiegraveres dans tout son volume et non seulement agrave proximiteacute des postes drsquoeacutemission de ces particules Vu leur faible masse volumique ces derniegraveres se deacuteplacent dans tout lrsquoespace de lrsquoatelier exposant ainsi tous les travailleurs de lrsquoatelier au risque de deacutevelopper des maladies respiratoires particuliegraverement lrsquoasthme professionnel Lrsquoabsence drsquoun systegraveme de ventilation dans lrsquoatelier R1 fait que les poussiegraveres srsquoaccumulent dans lrsquoair du bacirctiment ce qui augmente leur concentration Lrsquoinstallation immeacutediate drsquoun systegraveme de ventilation efficace dans lrsquoatelier R1 sera drsquoun apport capital pour les travailleurs exposeacutes vu lrsquoimpact positif de la ventilation sur la reacuteduction de la pollution par les particules comme le montrent les eacutetudes de Al Assad Zhou et al (Al Assaad et al 2018 Zhou et al 2017) Un autre systegraveme celui drsquoaspiration des particules agrave la source sera aussi drsquoun inteacuterecirct capital pour les travailleurs Une eacutetude meneacutee dans des locaux commerciaux ougrave il a eacuteteacute installeacute des systegravemes drsquoaspiration agrave la source drsquoeacutemission des particules a montreacute que le taux de pollution par les PM25 correspondant agrave la fraction alveacuteolaire peut ecirctre reacuteduit de 5 agrave 87 diminuant ainsi la concentration de ces particules agrave lrsquointeacuterieur des bacirctiments (Mc Nabola et al 2013)

15 min 120 min

Dureacutee de preacutelegravevement

Fraction AlveacuteolaireFraction InhalableFraction Thoracique

Figure IV41 Concentration alveacuteolaire thoracique et inhalable dans le poste AM

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En vue drsquoune meilleure lecture et drsquoune meilleure interpreacutetation des reacutesultats des preacutelegravevements des poussiegraveres avec le CIP10 au niveau de lrsquoatelier R1 dans les postes consideacutereacutes nous avons reacutesumeacute les valeurs des concentrations des particules en suspension en fonction des dureacutees de preacutelegravevements puis nous les avons illustreacutees sur le tableau V2 Tableau IV 2 Concentrations des poussiegraveres preacuteleveacutees dans lrsquoatelier R1 (mgm3) en fonction des dureacutees de preacutelegravevement

Fraction Alveacuteolaire Fraction Thoracique Fraction Inhalable

15 min 120 min 15 min 120 min 15 min 120 min

Injection Portes 099 225 009 0 396 083

Injection Cuves 096 104 008 0 166 020 Nettoyage Cuves 230 028 099 0 431 012 Ambiance de lrsquo Atelier R1 265 008 765 012 696 082

IV323 Concentrations des fractions preacuteleveacutees en fonction des postes de travail

Apregraves avoir compareacute les valeurs des concentrations preacuteleveacutees dans lrsquoatelier R1 en fonction de lrsquoheure et des dureacutees des preacutelegravevements nous allons maintenant eacutevaluer les risques de lrsquoexposition des travailleurs en fonction des postes de travail qursquoils occupent dans lrsquoobjectif de comparer les postes entre eux et deacutegager le poste qui eacutemet plus de poussiegraveres dans lrsquoatelier donc le plus polluant Pour ce faire nous avons consideacutereacute la moyenne des valeurs des concentrations preacuteleveacutees en moyenne dureacutee eacutetant donneacute que crsquoest cette fraction qui repreacutesente la pollution agrave long terme puis nous avons repreacutesenteacute les reacutesultats sous forme drsquohistogramme pour chaque fraction donneacutee et enfin nous avons reacutecapituleacute les reacutesultats dans le tableau IV3

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IV3231 Fraction alveacuteolaire

La figure IV42 montre que la poussiegravere alveacuteolaire est deacutetecteacutee dans les quatre postes consideacutereacutes Le poste ambiance de lrsquoatelier preacutesente la concentration la plus importante (188 mgm3) Cela srsquoexplique par le fait que plusieurs postes qui sont agrave proximiteacute du point de preacutelegravevement geacutenegraverent de la poussiegravere Etant donneacute que la production des reacutefrigeacuterateurs dans lrsquoatelier R1 se fait en chaine nous avons donc des postes de travail qui eacutemettent des poussiegraveres depuis le moussage des moules jusqursquoau montage de toutes les piegraveces des reacutefrigeacuterateurs pour avoir le produit fini precirct agrave lrsquousage Tous ces postes contribuent agrave augmenter le taux de preacutesence des particules dans lrsquoatelier La preacutesence des poussiegraveres dans lrsquoatelier peut eacutegalement srsquoexpliquer par une source exteacuterieure En effet elle peut provenir des ateliers situeacutes agrave flanc de lrsquoatelier R1 puisque nous avons drsquoautres ateliers (R2 BAHUT) ougrave se fait la production en chaine drsquoautres types de reacutefrigeacuterateurs Sachant que lrsquoair exteacuterieur peut influencer consideacuterablement lrsquoair inteacuterieur comme le montre le travail de Li et al (Li et al 2017) qui ont eacutetudieacute la qualiteacute de lrsquoair inteacuterieur drsquoune bibliothegraveque au nord de la chine en peacuteriode hivernale et qui ont conclu que la preacutesence de la brume influence fortement lrsquoair inteacuterieur respireacutes par les eacutetudiants en ayant des effets neacutefastes sur leur santeacute Une autre eacutetude meneacutee dans 18 eacutecoles dans trois zones diffeacuterentes agrave savoir rurale urbaine et industrielle dans le sud de lrsquoEspagne a montreacute que la qualiteacute de lrsquoair inteacuterieur des eacutecoles eacutevalueacute en fonction de trente-deux composeacutes organiques volatiles (COV) deacutepend consideacuterablement de la qualiteacute de lrsquoair exteacuterieur (Villanueva et al 2018) La figure IV42 montre eacutegalement qursquoune concentration consideacuterable de 185 mgm3 est deacutetecteacutee au poste NC Cela srsquoexplique par la nature du poste ougrave se fait la production en chaine des cuves des reacutefrigeacuterateurs et ougrave se fait eacutegalement le nettoyage de ces cuves agrave chaque sortie des moules En effet les travailleurs deacutebarrassent le surplus de la mousse de PU injecteacutee deacutebordant tout autour des cuves et sachant que la production peut aller jusqursquoagrave 500 uniteacutesjour Ce qui fait augmenter le taux des poussiegraveres deacutegageacutees par ce poste et par conseacutequent augmenterait le risque drsquoexposition du travailleur occupant cette position

120 min

Injection PortesInjection CuvesNettoyage CuvesEn ambiance

Figure IV42 Fraction alveacuteolaire dans les postes IP IC NC AM (120 mn)

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IV3232 Fraction thoracique

La figure IV43 montre que la fraction thoracique est deacutetecteacutee seulement dans le poste ambiance de lrsquoatelier avec une concentration relativement faible (066 mgm3) cela revient au faible taux de preacutesence de cette fraction dans lrsquoatelier R1 qui nrsquoa pas atteint le seuil de deacutetection du CIP 10 Par ailleurs nonobstant la faible preacutesence de cette fraction dans lrsquoatelier R1 ses effets neacutefastes sur la santeacute des travailleurs exposeacutes sont bel et bien prouveacutes Vu leur diamegravetre aeacuterodynamique reacuteduit (ϕ lt 10μm) elles peacutenegravetrent dans le systegraveme respiratoire de lrsquoecirctre humain et se deacuteposent au niveau de la tracheacutee et des bronches causant ainsi des maladies respiratoires et cardiovasculaires agrave la suite du pheacutenomegravene de surcharge pulmonaire (annexe V1) Une eacutetude meneacutee agraveTaiwan (Yang et al 2016) et qui a eacutevalueacute leffet de diffeacuterentes tailles de particules sur lincidence des maladies cardiovasculaires a conclu que dans les cas de pics de pollution par les PM10 correspondant agrave la fraction thoracique cela est associeacute drsquoune maniegravere significative agrave un risque eacuteleveacute de 49 des maladies cardio-vasculaires Une autre eacutetude meneacutee dans des plantations de canne agrave sucre ougrave il a eacuteteacute eacutevalueacute les effets de lrsquoexposition des travailleurs aux particules PM10 correspondant agrave la fraction thoracique et PM25 correspondant agrave la fraction alveacuteolaire geacuteneacutereacutees par la reacutecolte et le brucirclage de la canne agrave sucre a reacuteveacuteleacute que le taux de mortaliteacute des personnes en contact avec cette pollution eacutetait de 3 (Le Blond et al 2017)

120 min

Figure IV43 Concentration thoracique dans les postes IP IC NC AM (120 mn)

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IV3233 Fraction inhalable

La figure IV44 montre que la fraction inhalable est preacutesente dans les quatre postes de preacutelegravevement avec une concentration plus eacuteleveacutee au poste injection portes (14 mgm3) Plusieurs paramegravetres peuvent influencer le taux de preacutesence de la pollution par les poussiegraveres inhalables dans ce poste En premier lieu lrsquoabsence de lrsquoaspiration des poussiegraveres deacutegageacutees agrave la source de leur eacutemission en second la nature du poste ougrave se fait le nettoyage de la mousse de PU deacutebordant tout autour du moule drsquoougrave provient lrsquoeacutemanation permanente des particules et enfin aux conditions climatiques dans lrsquoatelier Par exemple en cas de taux drsquohumiditeacute faible cela favorisera lrsquoaccumulation des particules dans lrsquoair de lrsquoatelier qui augmentera ainsi leur concentration comme le montre la figure IV14 ougrave lrsquohumiditeacute ne deacutepasse pas 45 en peacuteriode froide de lrsquoanneacutee La fraction inhalable repreacutesente les particules de diamegravetre supeacuterieur agrave 10 μm Elles se deacuteposent dans les voies respiratoires supeacuterieures de lrsquoecirctre humain (Figure IV27) Plusieurs eacutetudes se sont pencheacutees sur lrsquoeffet de ces particules sur la santeacute et ont conclu que ces derniegraveres sont agrave lrsquoorigine de plusieurs maladies respiratoires pouvant aller jusqursquoau cancer des poumons cela en fonction de plusieurs facteurs agrave savoir leur concentration leur composition chimique leur granulomeacutetrie la dureacutee drsquoexposition hellipetc (Huang CL et al 2016 Prata et al 2018 Li H et al 2017)

Dans le but de mieux faire la lecture des reacutesultats des preacutelegravevements des poussiegraveres avec le CIP10 au niveau de lrsquoatelier R1 dans les postes consideacutereacutes nous avons reacutesumeacute les valeurs des concentrations des particules en suspension en fonction des postes de preacutelegravevements puis nous les avons illustreacutes dans le tableau IV3

120 min

Injection cuves

Nettoyage Cuves

En ambiance

Injection portes

Figure IV44 Concentration inhalable dans les postes IP IC NC AM (120 mn)

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Tableau IV 3 Concentrations des poussiegraveres preacuteleveacutees dans lrsquoatelier R1 (mgm3) en fonction des postes de preacutelegravevement

Injection Portes

(120min)

Injection Cuves

(120min)

Nettoyage Cuves

(120min)

Ambiance de lrsquoAtelier (120min)

Fraction Alveacuteolaire 066 079 185 188 Fraction Thoracique 0 0 0 066 Fraction Inhalable 140 052 118 126

IV3234 Conclusion

Les reacutesultats des preacutelegravevements des poussiegraveres en fonction des postes de preacutelegravevement montrent que les quatre postes consideacutereacutes agrave savoir IP IC NC et AM preacutesentent une pollution par les deux fractions alveacuteolaire et inhalable Pour la fraction alveacuteolaire crsquoest le poste AM qui repreacutesente le plus de pollution par ces particules Quant agrave la fraction thoracique elle est deacutetecteacutee seulement en ambiance de lrsquoatelier en raison de sa faible concentration En revanche la fraction inhalable a eacuteteacute preacuteleveacutee dans les quatre postes avec une concentration plus importante au poste IP IV33 Reacutesultats des preacutelegravevements sur filtre

Apregraves avoir finaliseacute les preacutelegravevements des poussiegraveres dans lrsquoatelier R1 avec le CIP10 nous sommes passeacutes aux preacutelegravevements sur filtres pour identifier et caracteacuteriser les aeacuterosols deacutegageacutes au niveau de trois postes de travail agrave savoir la pompe drsquoinjection des MDI (a1) injection des portes (a2) et en ambiance de lrsquoatelier (a3) IV331 Reacutesultats des analyses par HPLC

Les eacutechantillons preacuteleveacutes sur filtres pour la fraction alveacuteolaire pour une heure de temps dans les postes consideacutereacutes impreacutegneacutes et analyseacutes par HPLC en phase inverseacutee (colonne EXTRASIL 5microm 25 cm 046 cm) et deacutetection UV agrave 242 nm reacutevegravelent une preacutesence des MDI dans les trois postes de preacutelegravevement (Figure IV45) Les concentrations obtenues sont compareacutees agrave la VME au MDI de 01 mgm3 recommandeacutee par lrsquoINRS (Courtois 2008)

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Afin de construire lrsquohistogramme de concentrations des MDI (Figure IV46) nous deacuteduisons agrave partir des courbes drsquoeacutetalonnage (annexe IV2) les concentrations des postes de preacutelegravevement consideacutereacutes (a1 a2 a3)

La figure IV46 montre une preacutesence importante des MDI dans les trois postes consideacutereacutes le poste pompe drsquoinjection des MDI preacutesente la concentration la plus importante (1325 microgml) lrsquoeacutequivalent de 1325times103 (mgm3) Ce qui est eacutenorme et deacutepasse excessivement la VME des MDI (01 mgm3) dans les milieux professionnels

Figure IV45 Chromatogramme du deacuteriveacute MPP-MDI obtenu par HPLC de la fraction alveacuteolaire au poste pompe drsquoinjection des MDI (a1)

a1 a2 a3

Postes de preacutelegravevement

Concentration (μgml)

Figure IV46 Concentration des MDI en fonction des postes de preacutelegravevement

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Cette concentration eacuteleveacutee des aeacuterosols dans le poste a1 srsquoexplique par lrsquoeacutetat deacutefectueux de la pompe drsquoinjection des MDI Cette derniegravere a eacuteteacute reacutepareacutee plusieurs fois mais des pertes consideacuterables de cette matiegravere demeurent sous forme de vapeurs au niveau de ce poste par conseacutequent un renouvegravelement urgent de la pompe drsquoinjection serait drsquoun apport certain pour la santeacute des travailleurs exposeacutes Les postes injection des portes (a2) et ambiance de lrsquoatelier (a3) preacutesentent respectivement des concentrations de 12times103 mgm3 et 930 mgm3 qui excegravedent aussi extrecircmement la VME des MDI Sachant que les isocyanates sont parmi les premiegraveres causes de lrsquoasthme professionnel comme le montre la figure IV47 Nous pouvons confirmer par ces reacutesultats que les travailleurs de lrsquoatelier R1 sont en permanence exposeacutes agrave des concentrations tregraves importantes aux aeacuterosols des MDI tout au long de leur journeacutee de travail Ce qui explique leurs plaintes tout au deacutebut de notre travail Une sonnette drsquoalarme doit ecirctre tireacutee dans les plus brefs deacutelais afin drsquoameacuteliorer les conditions de travail des employeacutes

Une eacutetude clinique reacutecente reacutealiseacutee par deux meacutedecins de travail du CHU de Tizi-Ouzou (Tibiche et Zatout 2014) meneacutee dans les trois ateliers R1 R2 et BAHUT de lrsquoENIEM portant sur lrsquoasthme professionnel chez les travailleurs a reacuteveacuteleacute que la preacutevalence de cette maladie eacutetait de 54 que la tranche drsquoacircge la plus toucheacutee eacutetait de 50-60 ans et que les travailleurs ayant une ancienneteacute de plus de dix ans repreacutesentaient 128 des sujets toucheacutes par lrsquoasthme Ce qui confirme le pheacutenomegravene de surcharge pulmonaire survenant apregraves de longues anneacutees drsquoexposition La figure IV48 illustre lrsquoeacutevolution de lrsquoasthme professionnel chez les travailleurs de lrsquoENIEM en fonction de leur dureacutee drsquoexposition et montre que lrsquoasthme professionnel induit par lrsquoinhalation des MDI est en nette augmentation selon la dureacutee drsquoexposition

27Farine (17)

Poussiegraveres de bois (9)

Isocyanates (27)

Metaux (7)

Adhesifs resines (7)

Crustaceacutes (6)

Autres (27)

Figure IV47 Principales causes de lrsquoasthme professionnel (Nadeau 2000)

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Cette eacutetude clinique conforte notre travail sur le terrain De telles initiatives ne feront qursquoavancer la recherche scientifique dans le domaine des risques drsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels De plus une collaboration entre la communauteacute scientifique et le corps meacutedical sera drsquoun apport preacutecieux pour la prise de mesures neacutecessaires pour la protection des travailleurs en eacutelaborant des statistiques fondeacutees sur le nombre de travailleurs souffrant de cette maladie drsquoorigine professionnelle et pourquoi pas pour instaurer des normes drsquoexposition propres agrave notre pays puisque la non existence de ces normes eacutetait parmi les contraintes que nous avons rencontreacute durant notre travail de thegravese IV4 Conclusion

Cette partie expeacuterimentale nous a permis de mettre en lumiegravere deux techniques drsquoeacutechantillonnage le CIP10 et la cassette porte filtre Nous avons utiliseacute ces deux meacutethodes pour conduire une campagne de preacutelegravevements des poussiegraveres et des aeacuterosols deacutegageacutes aux diffeacuterents postes de travail en vue drsquoeacutevaluer lrsquoexposition des travailleurs de lrsquoatelier R1 Les reacutesultats des preacutelegravevements des poussiegraveres confirment lrsquoexposition des travailleurs agrave une pollution par les particules avec les trois classes granulomeacutetriques alveacuteolaire thoracique et inhalable avec des concentrations variables pouvant deacutepasser dans quelques cas les VME Les reacutesultats des analyses des aeacuterosols par HPLC confirment la preacutesence des MDI dans lrsquoatelier R1 avec des concentrations deacutepassant largement la VME des MDI Cette substance dangereuse agrave lrsquoorigine de nombreuses maladies respiratoires dont la plus deacuteveloppeacutee par les travailleurs de lrsquoENIEM est lrsquoasthme professionnel comme le confirme lrsquoeacutetude clinique de Zatout et Tibiche (Tibiche et Zatout 2014)

Figure IV48 Evolution de lrsquoasthme professionnel chez les travailleurs de lrsquoENIEM en fonction de la dureacutee drsquoexposition (Tibiche et Zatout 2014)

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Conclusion Geacuteneacuterale

Dans le contexte actuel ougrave lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels aux diffeacuterents contaminants est une preacuteoccupation grandissante nous avons tenteacute agrave notre niveau de contribuer agrave mieux connaicirctre qualitativement et quantitativement lrsquoexposition aux poussiegraveres et aux aeacuterosols deacutegageacutes dans lrsquoindustrie des polyureacutethanes dans le domaine des industries de lrsquoeacutelectromeacutenager et nous avons pris comme cas concret lrsquoENIEM de Tizi-Ouzou Lrsquoobjectif de ce travail de thegravese a eacuteteacute drsquoeacutevaluer le risque drsquoexposition des travailleurs de lrsquoatelier R1 de lrsquoENIEM agrave la pollution par les poussiegraveres et par les aeacuterosols deacutegageacutes lors de la fabrication et du montage des diffeacuterentes piegraveces des reacutefrigeacuterateurs petit modegravele Afin de reacutepondre agrave notre probleacutematique nous avons utiliseacute deux techniques de preacutelegravevement la cassette rotative (CIP10) doteacutee des trois seacutelecteurs alveacuteolaire thoracique et inhalable pour eacutevaluer la pollution par les poussiegraveres par classe granulomeacutetrique et la cassette porte filtre pour quantifier puis caracteacuteriser les aeacuterosols deacutegageacutes aux diffeacuterents postes de preacutelegravevement Pour eacutelaborer lrsquoinfluence des conditions climatiques sur le taux de preacutesence des poussiegraveres dans lrsquoatelier nous avons mesureacute la tempeacuterature et lrsquohumiditeacute dans lrsquoatelier sur deux peacuteriodes de lrsquoanneacutee la peacuteriode chaude et la peacuteriode froide Les reacutesultats montrent que lrsquohumiditeacute dans lrsquoatelier R1 en peacuteriode chaude de lrsquoanneacutee est importante allant jusqursquoagrave 715 la tempeacuterature atteint les 218degC En revanche en peacuteriode froide de lrsquoanneacutee elle ne deacutepasse pas 45 et la tempeacuterature est de lrsquoordre de 186degC maximum Quatre postes de preacutelegravevement sont cibleacutes pour lrsquoeacutechantillonnage des poussiegraveres agrave savoir le poste injection des portes des reacutefrigeacuterateurs (IP) le poste injection des cuves des reacutefrigeacuterateurs (IC) le poste nettoyage des cuves des reacutefrigeacuterateurs (NC) et enfin en ambiance de lrsquoatelier R1 (AM) Pour le preacutelegravevement des aeacuterosols nous avons choisis trois postes le poste agrave proximiteacute de la pompe drsquoinjection des MDI (a1) le poste injection des portes des reacutefrigeacuterateurs (a2) et en ambiance de lrsquoatelier (a3) Les reacutesultats de lrsquoanalyse pondeacuterale des poussiegraveres par classe granulomeacutetrique au niveau des quatre postes consideacutereacutes ont reacuteveacuteleacute la preacutesence des particules avec les trois fractions alveacuteolaire thoracique et inhalable dans tous les postes avec des concentrations variables drsquoun poste agrave lrsquoautre

bull Fraction alveacuteolaire cette fraction est deacutetecteacutee dans lrsquoensemble des postes que ce soit agrave courte ou agrave moyenne dureacutee -Les preacutelegravevements dans lrsquoapregraves-midi eacutetaient toujours supeacuterieurs agrave ceux de la matineacutee -Les preacutelegravevements agrave moyenne dureacutee eacutetaient souvent infeacuterieurs agrave ceux mesureacutes agrave courte dureacutee -La valeur moyenne drsquoexposition est deacutepasseacutee dans le poste drsquoinjection des portes (IP) soit (125 de la VME)

bull Fraction thoracique cette fraction est preacutesente dans tous les postes pour les preacutelegravevements agrave courte dureacutee avec des valeurs faibles vu leur concentration reacuteduite dans lrsquoair de lrsquoatelier R1

bull Fraction inhalable cette fraction est deacuteceleacutee dans tous les postes de preacutelegravevement avec des concentrations qui ne deacutepassent pas la VME pour le preacutelegravevement agrave moyenne dureacutee

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Les reacutesultats des preacutelegravevements des poussiegraveres en fonction des postes de preacutelegravevement montrent que les quatre postes consideacutereacutes agrave savoir IP IC NC et AM preacutesentent une pollution par les deux fractions alveacuteolaire et inhalable Pour la fraction alveacuteolaire crsquoest le poste AM qui repreacutesente le plus de pollution par ces particules La fraction thoracique a eacuteteacute deacutetecteacutee seulement en ambiance de lrsquoatelier en raison de sa faible concentration En revanche la fraction inhalable a eacuteteacute preacuteleveacutee dans les quatre postes avec une concentration plus importante au poste IP Les reacutesultats des analyses des aeacuterosols par HPLC confirment la preacutesence des MDI dans lrsquoatelier R1 avec des concentrations deacutepassant largement la VME des MDI Cette substance est parmi les premiegraveres causes de lrsquoasthme professionnel ce qui nous pousse agrave attirer lrsquoattention des responsables de lrsquoENIEM afin de prendre des mesures drsquourgences pour seacutecuriser la santeacute des travailleurs exposeacutes agrave ce contaminant Pour conclure nous espeacuterons que ce travail aura convaincu le lecteur de la neacutecessiteacute deacutetendre le champ des connaissances dans le domaine vaste et encore meacuteconnu de lexposition des travailleurs aux diffeacuterents contaminants dans divers milieux professionnels

Perspectives Vu que lrsquoatelier R1 regroupe diffeacuterents types de postes et donc des sources de contaminants varieacutees il serait inteacuteressant de donner une suite agrave notre travail dans le but drsquoidentifier les diffeacuterents groupes homogegravenes toucheacutes par le mecircme contaminant ou groupe de contaminants preacutesents dans lrsquoatelier Ce qui serait drsquoun apport certain pour les travailleurs de ce secteur ainsi qursquoagrave lrsquohygiegravene et la seacutecuriteacute du travail en geacuteneacuteral Il serait inteacuteressant aussi de confirmer les reacutesultats observeacutes chez les travailleurs de lrsquoatelier R1 en eacutetendant leacutetude aux deux autres ateliers R1 et BAHUT voire agrave tous les ateliers de production de lrsquoENIEM Ce qui constituerait une eacutetude novatrice de lrsquoexposition des travailleurs dans lrsquoindustrie de lrsquoeacutelectromeacutenager Lrsquoadoption de normes speacutecifiques agrave ce genre de poussiegraveres propres agrave notre pays fera beaucoup avancer le travail de la communauteacute scientifique quant agrave lrsquoeacutevaluation preacutecise au risque lieacute agrave lrsquoexposition agrave ces substances pour diffeacuterentes industries des polyureacutethanes

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Recommandations

Avec des outils de preacutelegravevement modestes nous avons pu deacutecrire le risque drsquoexposition des travailleurs de lrsquoatelier R1 de lrsquoENIEM aux diffeacuterents polluants deacutegageacutes lors de leur journeacutee de travail Nos reacutesultats nous permettent de suggeacuterer quelques pistes agrave explorer pour ameacuteliorer les conditions de travail des ouvriers afin de limiter voir eacuteliminer le risque drsquoexposition agrave ces contaminants

1 Doter les travailleurs drsquoeacutequipements de protection individuelle (EPI) adapteacutes agrave chaque poste de travail et agrave chaque physionomie des employeacutes plusieurs eacutetudes mettent en lumiegravere le choix adeacutequat des EPI agrave chaque situation de travail (Krawsky 1995 Krawsky et Davillerd 1997 Arteau et Giguere 1992)

2 Informer et former les travailleurs quant agrave leurs postes de travail et les risques qursquoils encourent lors de la manipulation des produits chimiques ou bien tout simplement en exeacutecutant leurs tacircches au quotidien

3 Installer un systegraveme de ventilation efficace permettant drsquoeacutevacuer les poussiegraveres de

lrsquoatelier permettant ainsi aux travailleurs de respirer un air sain

4 Equiper les appareils drsquoinjection de la mousse de polyureacutethane et drsquoautres dispositifs dans lrsquoatelier de systegraveme drsquoaspiration agrave la source contribuant ainsi agrave une diminution importante de la concentration des polluants dans lrsquoair de lrsquoatelier

5 Sachant lrsquoinfluence positive de lrsquohumiditeacute sur la diminution de la concentration des

poussiegraveres lrsquoENIEM pourrait installer des humidificateurs dans lrsquoatelier R1 qui vont contribuer agrave ramener la concentration des poussiegraveres au plus bas possible proteacutegeant ainsi les travailleurs exposeacutes

6 Les diffeacuterentes formules proposeacutees par le fournisseur pour la preacuteparation de la mousse

de PU utilisent des pourcentages drsquoisocyanates variables correspondant agrave des densiteacutes de mousse plus importantes pour des formules contenant moins drsquoisocyanates Il serait donc judicieux que lrsquoENIEM eacutetudie une formule avec un minimum drsquoisocyanates et un maximum de densiteacute de mousse et pourquoi pas une recette sans isocyanates comme le montre cette reacutecente eacutetude (Cornille et al 2017)

7 Chercher agrave collaborer avec les laboratoires universitaires ainsi qursquoavec les centres de

recherche les meacutedecins de travail pour organiser des campagnes reacuteguliegraveres de preacutelegravevement pour la surveillance de la qualiteacute de lrsquoair dans les ateliers de production

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Limites de l`eacutetude

Limites de lrsquoeacutetude Au cours de lrsquoavancement de notre travail nous avons rencontreacute quelques obstacles qui meacuteritent drsquoecirctre eacutenumeacutereacutes dans cette thegravese afin de permettre aux autres lecteurs et en particulier aux eacutetudiants travaillant sur des sujets similaires de mieux mener leur projet de recherche

1 Nombre drsquoeacutetudes limites la limite la plus importante de cette recherche reacuteside dans le peu drsquoeacutetudes publieacutees dans le domaine de lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels et plus preacuteciseacutement lrsquoexposition aux poussiegraveres geacuteneacutereacutees par lrsquoindustrie des polyureacutethanes en particulier celle destineacutee agrave lrsquoisolation thermique des reacutefrigeacuterateurs

2 Notre pays ne dispose malheureusement pas de normes sur lesquelles nous pouvons nous appuyer pour comparer les reacutesultats afin eacutevaluer lrsquoexposition des travailleurs dans ce type drsquoindustrie En effet le seul document qursquoon a pu se procurer du ministegravere de lrsquoenvironnement est le journal officiel du deacutecret exeacutecutif 06-138 (JO Ndeg24 2006) qui ne fait pas reacutefeacuterence aux types de polluants que nous avons eacutetudieacute dans notre travail

3 Le manque de moyens drsquoanalyse des reacutesultats nous a causeacute beaucoup de retard dans lrsquointerpreacutetation et lrsquoeacutelaboration de notre thegravese

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REBBAH Hakima 150

Annexes

Annexe IV1 Maladies enregistreacutees au niveau de lrsquoatelier de moussage (R1)

Numeacutero de la

maladie

Age du travailleur

Expeacuterience Poste occupeacute

Pathologie Deacutecision prise

1 40 ans 86-93 Injecteur de mousse

Conjonctivite Changement de poste

2 41 ans 89-93 Soudeur Asthme Changement de poste

Asthme Changement de poste

4 45 ans 82-98 Chef drsquoeacutequipe moussage

Pharyngite chronique

Changement de poste

Annexe IV2 Courbes drsquoeacutetalonnage des MDI dans les postes de preacutelegravevement (a1 a2 a3)

5y = 1E-06x + 0115Rsup2 = 09988

0 1000000 2000000 3000000 4000000

n (micro

Aire des piques

1y = 2E-06x + 00162Rsup2 = 1

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 152

Annexes

00100501

1y = 2E-06x + 00108

Rsup2 = 09998

0 200000 400000 600000 800000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 153

Remerciements

Reacutesumeacute

Liste des abreacuteviations

Liste des figures

Liste des Tableaux

Probleacutematique et Objectifs de la thegravese

Chapitre I - Exposition des travailleurs dans les milieux professionnels

I1 Introduction

I2 Etat de l`art sur la probleacutematique de lrsquoexposition des travailleurs dans les milieux professionnels

I21 Types drsquoexposition professionnelle

I211 Exposition aux aeacuterosols


I2112 Exposition aux gaz et aux vapeurs

I212 Exposition aux agents chimiques et biologiques

I2121 Exposition aux agents chimiques

I2122 Exposition aux agents biologiques

I213 Exposition au bruit

I214 Exposition aux facteurs psychosociaux

I215 Exposition agrave la chaleur et agrave lrsquohumiditeacute

I22 Groupe homogegravene drsquoexposition (GHE) en hygiegravene industrielle

I23 Voies drsquoexposition aux contaminants dans les milieux de travail

I231 Exposition par voie respiratoire

I232 Exposition par voie cutaneacutee


I24 Effets de lrsquoexposition professionnelle sur la santeacute humaine

I25 Strateacutegie drsquoeacutevaluation de lrsquoexposition dans les milieux professionnels

I251 Surveillance atmospheacuterique des expositions professionnelles

I252 Surveillance biologique des expositions

I253 Les banques de donneacutees drsquoexposition professionnelle

I26 Le contexte reacuteglementaire de lrsquoexposition professionnelle

I261 Les valeurs limites drsquoexposition professionnelle

I2611 Valeur limite drsquoexposition professionnelle (8heures)




I27 Maitrise de lrsquoexposition professionnelle dans les milieux de travail


I2711 Conception

I2712 Eacuteliminationsubstitution


I2714 Ventilation locale et geacuteneacuterale


I273 Eacutequipements de protection individuelle (EPI)

I2731 Protection respiratoire

I2732 Protection cutaneacutee

I3 Conclusion

Chapitre II - Industrie des polyureacutethanes

I

II

II1 Introduction

II2 Revue bibliographique sur lrsquoindustrie des polyureacutethanes

II21 Principaux composeacutes de base des mousses de PU

II211 Les isocyanates

II212 Les polyols


II22 Reacuteaction des isocyanates

II221 Reacuteactions dauto-addition des isocyanates

II2211 Polymeacuterisation

II2212 Trimeacuterisation

II2213 Dimeacuterisation

II23 Proceacutedeacute de synthegravese des polyureacutethanes


II25 Proprieacuteteacutes des mousses de polyureacutethane

II26 Caracteacuterisation des mousses de polyureacutethane

II261 La microscopie eacutelectronique agrave balayage (MEB)


II263 La spectroscopie infrarouge



II266 La reacutesonance magneacutetique nucleacuteaire


II27 Les principaux meacutecanismes de deacutegradation des polyureacutethanes

II271 La deacutepolymeacuterisation hydraulique

II272 Lrsquooxydation theacutermique


II28 La conservation des mousses de polyureacutethane

II29 Le marcheacute mondial des polyureacutethanes

II291 Marcheacute Algeacuterien des polyureacutethanes


II211 Protection des travailleurs des mousses de PU




II3 Conclusion

Chapitre III ndash Meacutethodes drsquoeacutevaluation et drsquoanalyse de lrsquoexposition professionnelle

III

III1 Introduction

III2 Etat des connaissances Revue des meacutethodes drsquoeacutevaluation de lrsquoEP


III22 Des tests des scores pour appreacutehender des expositions particuliegraveres

III23 Les cohortes

III24 Les bases de donneacutees de mesures atmospheacuteriques

III25 La biomeacutetrologie

III26 Les matrices emplois-expositions et cultures-expositions

III27 Appareils agrave lecture directe (ALD)




III311 Preacutelegravevement passif

III312 Preacutelegravevement actif

III313 Preacutelegravevement actif de la poussiegravere par essuyage

III32 Meacutethodes de preacutetraitement stockage et extraction des eacutechantillons


III322 Stockage

III323 Extraction

III33 Meacutethodes drsquoanalyse des poussiegraveres et des aeacuterosols dans les MP



III333 Spectromeacutetrie de masse

III4 Caracteacuteristiques des meacutethodes drsquoanalyses des polluants dans les MP



III52 Justesse fideacuteliteacute et reproductibiliteacute

III53 Domaine de lineacuteariteacute et sensibiliteacute

III54 Robustesse speacutecificiteacute rapiditeacute et aptitude agrave lrsquoautomatisation

III55 Coucirct

III56 Pourcentage de reacutecupeacuteration

III6 Conclusion


IV

IV1 Introduction

IV2 Mateacuteriels et meacutethodes


IV22 Preacutelegravevement des poussiegraveres avec le CIP10


IV222 Preacuteparation des coupelles de preacutelegravevement des poussiegraveres







IV227 Calcul du volume drsquoair aspireacute par le CIP 10

IV23 Preacutelegravevement des aeacuterosols avec le CIP 10 eacutequipeacute de filtres

IV231 Meacutethode drsquoeacutechantillonnage

IV2311 Veacuterification de lrsquoeacutetancheacuteiteacute des cassettes porte filtre





IV32 Reacutesultats des preacutelegravevements de poussiegraveres avec le CIP 10



IV32111 Conclusion


IV32121 Conclusion


IV32131 Conclusion






IV3234 Conclusion

IV33 Reacutesultats des preacutelegravevements sur filtre

IV331 Reacutesultats des analyses par HPLC

IV4 Conclusion


Perspectives

Recommandations


Annexes



A la meacutemoire de ma sœur Fazia

REBBAH Hakima 1

REBBAH Hakima 2

REBBAH Hakima 3

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I2711 Conception

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polyureacutethanes

REBBAH Hakima 41

REBBAH Hakima 42

1000 2 1122 2 2000 2 561 1 4000 2 280 05 2000 3 841 15

REBBAH Hakima 43

14-BDO 90 2 1247 222 HQEE 198 2 567 101 TPM 134 3 1256 224

REBBAH Hakima 44

Deacutesignation

HUNTSMAN

Bayer ESPAGNE

ELASTOGRAN RFA-BASF

32plusmn2

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bull Catalyse acide

REBBAH Hakima 47

Catalyseurs Amines

Divers 05 agrave 30

REBBAH Hakima 48

REBBAH Hakima 49

rigide e 2 gt 2

souple G

24 15 ndash 25 15 ndash 25

Non rompu

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REBBAH Hakima 57

42342966

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REBBAH Hakima 61

Couvrir

Surveiller

Proteacuteger

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Province-Pays

Ontario 0005 002

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III1 Introduction

REBBAH Hakima 65

REBBAH Hakima 66

Nombre de mesures

Italie

ISPEL1

˃ 250 000

Royaume Uni

Preacutevention

Etats-Unis

˃ 1 900 000

Preacutevention

Regraveglementation

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300-10 000

100-15 000

56-560

ELPI (Dekati)

24-6 700

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Poussiegravere

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Aeacuterosols

Poussiegravere

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REBBAH Hakima 75

Pesticides

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IV1 Introduction

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REBBAH Hakima 91

REBBAH Hakima 92

(Simon et al 2017)

REBBAH Hakima 93

REBBAH Hakima 94

119872119872119898119898 = 119872119872119898119898119898119898 minus119872119872119898119898119898119898

119872119872119905119905 = 119872119872119905119905119898119898 minus 119872119872119905119905119898119898

Deacutebit 119915119915 = 119933119933

119957119957 (119923119923119950119950119950119950)

REBBAH Hakima 95

V= Dtimest1

V1= 10 times 15 = 150

V2 = Dtimest2

119914119914 =119924119924119933119933

(119950119950119950119950119950119950120785120785)

V1 = 150 L

V2 = 1200 L

REBBAH Hakima 96

119914119914 (1199501199501199501199501199501199503) = (119914119914119961119961 minus 119914119914119939119939) 119959119959119933119933

119924119924120783120783119924119924120784120784

REBBAH Hakima 97

1305 1310 1315 1320

iditeacute

1305 1310 1315 1320

iditeacute

peacutera

REBBAH Hakima 98

REBBAH Hakima 99

0900 1300

REBBAH Hakima 100

REBBAH Hakima 101

0900 1300

REBBAH Hakima 102

0900 1300

1000 1400

REBBAH Hakima 103

0900 1300

REBBAH Hakima 104

REBBAH Hakima 105

Fraction Thoracique

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 106

REBBAH Hakima 107

116 38 31

64 79 32

32 68 60

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 108

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 109

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 110

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 111

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 112

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 113

15 min 120 min

REBBAH Hakima 114

15 min 120 min

Fraction Thoracique

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 115

15 min 120 min

REBBAH Hakima 116

REBBAH Hakima 117

120 min

REBBAH Hakima 118

120 min

REBBAH Hakima 119

120 min

Injection cuves

Nettoyage Cuves

En ambiance

Injection portes

REBBAH Hakima 120

Injection Portes

(120min)

Injection Cuves

(120min)

Nettoyage Cuves

(120min)

IV3234 Conclusion

REBBAH Hakima 121

a1 a2 a3

REBBAH Hakima 122

27Farine (17)

Isocyanates (27)

Metaux (7)

Crustaceacutes (6)

Autres (27)

REBBAH Hakima 123

REBBAH Hakima 124

REBBAH Hakima 126

REBBAH Hakima 127

Recommandations

REBBAH Hakima 129

REBBAH Hakima 130

REBBAH Hakima 132

REBBAH Hakima 133

REBBAH Hakima 134

REBBAH Hakima 135

REBBAH Hakima 136

REBBAH Hakima 137

REBBAH Hakima 138

REBBAH Hakima 139

REBBAH Hakima 140

REBBAH Hakima 141

REBBAH Hakima 142

REBBAH Hakima 143

REBBAH Hakima 144

REBBAH Hakima 145

REBBAH Hakima 146

REBBAH Hakima 147

REBBAH Hakima 148

REBBAH Hakima 149

REBBAH Hakima 150

Annexes

Numeacutero de la

maladie

Age du travailleur

Changement de poste

5y = 1E-06x + 0115Rsup2 = 09988

0 1000000 2000000 3000000 4000000

n (micro

Aire des piques

1y = 2E-06x + 00162Rsup2 = 1

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 152

Annexes

00100501

1y = 2E-06x + 00108

Rsup2 = 09998

0 200000 400000 600000 800000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 153

Remerciements

Reacutesumeacute

Liste des figures

Liste des Tableaux

I1 Introduction




























I2711 Conception








I3 Conclusion


I

II

II1 Introduction




II212 Les polyols






























II3 Conclusion


III

III1 Introduction




III23 Les cohortes













III322 Stockage

III323 Extraction











III55 Coucirct


III6 Conclusion


IV

IV1 Introduction























IV32111 Conclusion


IV32121 Conclusion


IV32131 Conclusion






IV3234 Conclusion



IV4 Conclusion


Perspectives

Recommandations


Annexes



REBBAH Hakima 2

REBBAH Hakima 3

REBBAH Hakima 4

REBBAH Hakima 5

REBBAH Hakima 6

REBBAH Hakima 7

REBBAH Hakima 8

REBBAH Hakima 9

REBBAH Hakima 10

REBBAH Hakima 11

REBBAH Hakima 12

REBBAH Hakima 13

REBBAH Hakima 15

REBBAH Hakima 16

REBBAH Hakima 17

REBBAH Hakima 18

REBBAH Hakima 19

REBBAH Hakima 20

REBBAH Hakima 21

REBBAH Hakima 22

REBBAH Hakima 23

REBBAH Hakima 24

REBBAH Hakima 25

REBBAH Hakima 26

REBBAH Hakima 27

REBBAH Hakima 28

REBBAH Hakima 29

REBBAH Hakima 30

REBBAH Hakima 31

REBBAH Hakima 32

REBBAH Hakima 33

REBBAH Hakima 34

I2711 Conception

REBBAH Hakima 35

REBBAH Hakima 36

REBBAH Hakima 37

REBBAH Hakima 38

REBBAH Hakima 39

polyureacutethanes

REBBAH Hakima 41

REBBAH Hakima 42

1000 2 1122 2 2000 2 561 1 4000 2 280 05 2000 3 841 15

REBBAH Hakima 43

14-BDO 90 2 1247 222 HQEE 198 2 567 101 TPM 134 3 1256 224

REBBAH Hakima 44

Deacutesignation

HUNTSMAN

Bayer ESPAGNE

ELASTOGRAN RFA-BASF

32plusmn2

REBBAH Hakima 45

REBBAH Hakima 46

bull Catalyse acide

REBBAH Hakima 47

Catalyseurs Amines

Divers 05 agrave 30

REBBAH Hakima 48

REBBAH Hakima 49

rigide e 2 gt 2

souple G

24 15 ndash 25 15 ndash 25

Non rompu

REBBAH Hakima 50

REBBAH Hakima 51

REBBAH Hakima 52

REBBAH Hakima 53

REBBAH Hakima 54

REBBAH Hakima 55

REBBAH Hakima 56

REBBAH Hakima 57

42342966

REBBAH Hakima 58

REBBAH Hakima 59

REBBAH Hakima 60

REBBAH Hakima 61

Couvrir

Surveiller

Proteacuteger

REBBAH Hakima 62

Province-Pays

Ontario 0005 002

REBBAH Hakima 63

III1 Introduction

REBBAH Hakima 65

REBBAH Hakima 66

Nombre de mesures

Italie

ISPEL1

˃ 250 000

Royaume Uni

Preacutevention

Etats-Unis

˃ 1 900 000

Preacutevention

Regraveglementation

REBBAH Hakima 67

REBBAH Hakima 68

300-10 000

100-15 000

56-560

ELPI (Dekati)

24-6 700

REBBAH Hakima 69

REBBAH Hakima 70

Poussiegravere

REBBAH Hakima 71

Aeacuterosols

Poussiegravere

REBBAH Hakima 72

REBBAH Hakima 73

REBBAH Hakima 74

REBBAH Hakima 75

Pesticides

REBBAH Hakima 76

REBBAH Hakima 77

REBBAH Hakima 78

REBBAH Hakima 79

REBBAH Hakima 80

REBBAH Hakima 81

REBBAH Hakima 82

REBBAH Hakima 83

REBBAH Hakima 84

REBBAH Hakima 85

IV1 Introduction

REBBAH Hakima 87

REBBAH Hakima 88

REBBAH Hakima 89

REBBAH Hakima 90

REBBAH Hakima 91

REBBAH Hakima 92

(Simon et al 2017)

REBBAH Hakima 93

REBBAH Hakima 94

119872119872119898119898 = 119872119872119898119898119898119898 minus119872119872119898119898119898119898

119872119872119905119905 = 119872119872119905119905119898119898 minus 119872119872119905119905119898119898

Deacutebit 119915119915 = 119933119933

119957119957 (119923119923119950119950119950119950)

REBBAH Hakima 95

V= Dtimest1

V1= 10 times 15 = 150

V2 = Dtimest2

119914119914 =119924119924119933119933

(119950119950119950119950119950119950120785120785)

V1 = 150 L

V2 = 1200 L

REBBAH Hakima 96

119914119914 (1199501199501199501199501199501199503) = (119914119914119961119961 minus 119914119914119939119939) 119959119959119933119933

119924119924120783120783119924119924120784120784

REBBAH Hakima 97

1305 1310 1315 1320

iditeacute

1305 1310 1315 1320

iditeacute

peacutera

REBBAH Hakima 98

REBBAH Hakima 99

0900 1300

REBBAH Hakima 100

REBBAH Hakima 101

0900 1300

REBBAH Hakima 102

0900 1300

1000 1400

REBBAH Hakima 103

0900 1300

REBBAH Hakima 104

REBBAH Hakima 105

Fraction Thoracique

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 106

REBBAH Hakima 107

116 38 31

64 79 32

32 68 60

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 108

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 109

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 110

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 111

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 112

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 113

15 min 120 min

REBBAH Hakima 114

15 min 120 min

Fraction Thoracique

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 115

15 min 120 min

REBBAH Hakima 116

REBBAH Hakima 117

120 min

REBBAH Hakima 118

120 min

REBBAH Hakima 119

120 min

Injection cuves

Nettoyage Cuves

En ambiance

Injection portes

REBBAH Hakima 120

Injection Portes

(120min)

Injection Cuves

(120min)

Nettoyage Cuves

(120min)

IV3234 Conclusion

REBBAH Hakima 121

a1 a2 a3

REBBAH Hakima 122

27Farine (17)

Isocyanates (27)

Metaux (7)

Crustaceacutes (6)

Autres (27)

REBBAH Hakima 123

REBBAH Hakima 124

REBBAH Hakima 126

REBBAH Hakima 127

Recommandations

REBBAH Hakima 129

REBBAH Hakima 130

REBBAH Hakima 132

REBBAH Hakima 133

REBBAH Hakima 134

REBBAH Hakima 135

REBBAH Hakima 136

REBBAH Hakima 137

REBBAH Hakima 138

REBBAH Hakima 139

REBBAH Hakima 140

REBBAH Hakima 141

REBBAH Hakima 142

REBBAH Hakima 143

REBBAH Hakima 144

REBBAH Hakima 145

REBBAH Hakima 146

REBBAH Hakima 147

REBBAH Hakima 148

REBBAH Hakima 149

REBBAH Hakima 150

Annexes

Numeacutero de la

maladie

Age du travailleur

Changement de poste

5y = 1E-06x + 0115Rsup2 = 09988

0 1000000 2000000 3000000 4000000

n (micro

Aire des piques

1y = 2E-06x + 00162Rsup2 = 1

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 152

Annexes

00100501

1y = 2E-06x + 00108

Rsup2 = 09998

0 200000 400000 600000 800000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 153

Remerciements

Reacutesumeacute

Liste des figures

Liste des Tableaux

I1 Introduction




























I2711 Conception








I3 Conclusion


I

II

II1 Introduction




II212 Les polyols






























II3 Conclusion


III

III1 Introduction




III23 Les cohortes













III322 Stockage

III323 Extraction











III55 Coucirct


III6 Conclusion


IV

IV1 Introduction























IV32111 Conclusion


IV32121 Conclusion


IV32131 Conclusion






IV3234 Conclusion



IV4 Conclusion


Perspectives

Recommandations


Annexes



REBBAH Hakima 3

REBBAH Hakima 4

REBBAH Hakima 5

REBBAH Hakima 6

REBBAH Hakima 7

REBBAH Hakima 8

REBBAH Hakima 9

REBBAH Hakima 10

REBBAH Hakima 11

REBBAH Hakima 12

REBBAH Hakima 13

REBBAH Hakima 15

REBBAH Hakima 16

REBBAH Hakima 17

REBBAH Hakima 18

REBBAH Hakima 19

REBBAH Hakima 20

REBBAH Hakima 21

REBBAH Hakima 22

REBBAH Hakima 23

REBBAH Hakima 24

REBBAH Hakima 25

REBBAH Hakima 26

REBBAH Hakima 27

REBBAH Hakima 28

REBBAH Hakima 29

REBBAH Hakima 30

REBBAH Hakima 31

REBBAH Hakima 32

REBBAH Hakima 33

REBBAH Hakima 34

I2711 Conception

REBBAH Hakima 35

REBBAH Hakima 36

REBBAH Hakima 37

REBBAH Hakima 38

REBBAH Hakima 39

polyureacutethanes

REBBAH Hakima 41

REBBAH Hakima 42

1000 2 1122 2 2000 2 561 1 4000 2 280 05 2000 3 841 15

REBBAH Hakima 43

14-BDO 90 2 1247 222 HQEE 198 2 567 101 TPM 134 3 1256 224

REBBAH Hakima 44

Deacutesignation

HUNTSMAN

Bayer ESPAGNE

ELASTOGRAN RFA-BASF

32plusmn2

REBBAH Hakima 45

REBBAH Hakima 46

bull Catalyse acide

REBBAH Hakima 47

Catalyseurs Amines

Divers 05 agrave 30

REBBAH Hakima 48

REBBAH Hakima 49

rigide e 2 gt 2

souple G

24 15 ndash 25 15 ndash 25

Non rompu

REBBAH Hakima 50

REBBAH Hakima 51

REBBAH Hakima 52

REBBAH Hakima 53

REBBAH Hakima 54

REBBAH Hakima 55

REBBAH Hakima 56

REBBAH Hakima 57

42342966

REBBAH Hakima 58

REBBAH Hakima 59

REBBAH Hakima 60

REBBAH Hakima 61

Couvrir

Surveiller

Proteacuteger

REBBAH Hakima 62

Province-Pays

Ontario 0005 002

REBBAH Hakima 63

III1 Introduction

REBBAH Hakima 65

REBBAH Hakima 66

Nombre de mesures

Italie

ISPEL1

˃ 250 000

Royaume Uni

Preacutevention

Etats-Unis

˃ 1 900 000

Preacutevention

Regraveglementation

REBBAH Hakima 67

REBBAH Hakima 68

300-10 000

100-15 000

56-560

ELPI (Dekati)

24-6 700

REBBAH Hakima 69

REBBAH Hakima 70

Poussiegravere

REBBAH Hakima 71

Aeacuterosols

Poussiegravere

REBBAH Hakima 72

REBBAH Hakima 73

REBBAH Hakima 74

REBBAH Hakima 75

Pesticides

REBBAH Hakima 76

REBBAH Hakima 77

REBBAH Hakima 78

REBBAH Hakima 79

REBBAH Hakima 80

REBBAH Hakima 81

REBBAH Hakima 82

REBBAH Hakima 83

REBBAH Hakima 84

REBBAH Hakima 85

IV1 Introduction

REBBAH Hakima 87

REBBAH Hakima 88

REBBAH Hakima 89

REBBAH Hakima 90

REBBAH Hakima 91

REBBAH Hakima 92

(Simon et al 2017)

REBBAH Hakima 93

REBBAH Hakima 94

119872119872119898119898 = 119872119872119898119898119898119898 minus119872119872119898119898119898119898

119872119872119905119905 = 119872119872119905119905119898119898 minus 119872119872119905119905119898119898

Deacutebit 119915119915 = 119933119933

119957119957 (119923119923119950119950119950119950)

REBBAH Hakima 95

V= Dtimest1

V1= 10 times 15 = 150

V2 = Dtimest2

119914119914 =119924119924119933119933

(119950119950119950119950119950119950120785120785)

V1 = 150 L

V2 = 1200 L

REBBAH Hakima 96

119914119914 (1199501199501199501199501199501199503) = (119914119914119961119961 minus 119914119914119939119939) 119959119959119933119933

119924119924120783120783119924119924120784120784

REBBAH Hakima 97

1305 1310 1315 1320

iditeacute

1305 1310 1315 1320

iditeacute

peacutera

REBBAH Hakima 98

REBBAH Hakima 99

0900 1300

REBBAH Hakima 100

REBBAH Hakima 101

0900 1300

REBBAH Hakima 102

0900 1300

1000 1400

REBBAH Hakima 103

0900 1300

REBBAH Hakima 104

REBBAH Hakima 105

Fraction Thoracique

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 106

REBBAH Hakima 107

116 38 31

64 79 32

32 68 60

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 108

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 109

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 110

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 111

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 112

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 113

15 min 120 min

REBBAH Hakima 114

15 min 120 min

Fraction Thoracique

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 115

15 min 120 min

REBBAH Hakima 116

REBBAH Hakima 117

120 min

REBBAH Hakima 118

120 min

REBBAH Hakima 119

120 min

Injection cuves

Nettoyage Cuves

En ambiance

Injection portes

REBBAH Hakima 120

Injection Portes

(120min)

Injection Cuves

(120min)

Nettoyage Cuves

(120min)

IV3234 Conclusion

REBBAH Hakima 121

a1 a2 a3

REBBAH Hakima 122

27Farine (17)

Isocyanates (27)

Metaux (7)

Crustaceacutes (6)

Autres (27)

REBBAH Hakima 123

REBBAH Hakima 124

REBBAH Hakima 126

REBBAH Hakima 127

Recommandations

REBBAH Hakima 129

REBBAH Hakima 130

REBBAH Hakima 132

REBBAH Hakima 133

REBBAH Hakima 134

REBBAH Hakima 135

REBBAH Hakima 136

REBBAH Hakima 137

REBBAH Hakima 138

REBBAH Hakima 139

REBBAH Hakima 140

REBBAH Hakima 141

REBBAH Hakima 142

REBBAH Hakima 143

REBBAH Hakima 144

REBBAH Hakima 145

REBBAH Hakima 146

REBBAH Hakima 147

REBBAH Hakima 148

REBBAH Hakima 149

REBBAH Hakima 150

Annexes

Numeacutero de la

maladie

Age du travailleur

Changement de poste

5y = 1E-06x + 0115Rsup2 = 09988

0 1000000 2000000 3000000 4000000

n (micro

Aire des piques

1y = 2E-06x + 00162Rsup2 = 1

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 152

Annexes

00100501

1y = 2E-06x + 00108

Rsup2 = 09998

0 200000 400000 600000 800000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 153

Remerciements

Reacutesumeacute

Liste des figures

Liste des Tableaux

I1 Introduction




























I2711 Conception








I3 Conclusion


I

II

II1 Introduction




II212 Les polyols






























II3 Conclusion


III

III1 Introduction




III23 Les cohortes













III322 Stockage

III323 Extraction











III55 Coucirct


III6 Conclusion


IV

IV1 Introduction























IV32111 Conclusion


IV32121 Conclusion


IV32131 Conclusion






IV3234 Conclusion



IV4 Conclusion


Perspectives

Recommandations


Annexes



REBBAH Hakima 4

REBBAH Hakima 5

REBBAH Hakima 6

REBBAH Hakima 7

REBBAH Hakima 8

REBBAH Hakima 9

REBBAH Hakima 10

REBBAH Hakima 11

REBBAH Hakima 12

REBBAH Hakima 13

REBBAH Hakima 15

REBBAH Hakima 16

REBBAH Hakima 17

REBBAH Hakima 18

REBBAH Hakima 19

REBBAH Hakima 20

REBBAH Hakima 21

REBBAH Hakima 22

REBBAH Hakima 23

REBBAH Hakima 24

REBBAH Hakima 25

REBBAH Hakima 26

REBBAH Hakima 27

REBBAH Hakima 28

REBBAH Hakima 29

REBBAH Hakima 30

REBBAH Hakima 31

REBBAH Hakima 32

REBBAH Hakima 33

REBBAH Hakima 34

I2711 Conception

REBBAH Hakima 35

REBBAH Hakima 36

REBBAH Hakima 37

REBBAH Hakima 38

REBBAH Hakima 39

polyureacutethanes

REBBAH Hakima 41

REBBAH Hakima 42

1000 2 1122 2 2000 2 561 1 4000 2 280 05 2000 3 841 15

REBBAH Hakima 43

14-BDO 90 2 1247 222 HQEE 198 2 567 101 TPM 134 3 1256 224

REBBAH Hakima 44

Deacutesignation

HUNTSMAN

Bayer ESPAGNE

ELASTOGRAN RFA-BASF

32plusmn2

REBBAH Hakima 45

REBBAH Hakima 46

bull Catalyse acide

REBBAH Hakima 47

Catalyseurs Amines

Divers 05 agrave 30

REBBAH Hakima 48

REBBAH Hakima 49

rigide e 2 gt 2

souple G

24 15 ndash 25 15 ndash 25

Non rompu

REBBAH Hakima 50

REBBAH Hakima 51

REBBAH Hakima 52

REBBAH Hakima 53

REBBAH Hakima 54

REBBAH Hakima 55

REBBAH Hakima 56

REBBAH Hakima 57

42342966

REBBAH Hakima 58

REBBAH Hakima 59

REBBAH Hakima 60

REBBAH Hakima 61

Couvrir

Surveiller

Proteacuteger

REBBAH Hakima 62

Province-Pays

Ontario 0005 002

REBBAH Hakima 63

III1 Introduction

REBBAH Hakima 65

REBBAH Hakima 66

Nombre de mesures

Italie

ISPEL1

˃ 250 000

Royaume Uni

Preacutevention

Etats-Unis

˃ 1 900 000

Preacutevention

Regraveglementation

REBBAH Hakima 67

REBBAH Hakima 68

300-10 000

100-15 000

56-560

ELPI (Dekati)

24-6 700

REBBAH Hakima 69

REBBAH Hakima 70

Poussiegravere

REBBAH Hakima 71

Aeacuterosols

Poussiegravere

REBBAH Hakima 72

REBBAH Hakima 73

REBBAH Hakima 74

REBBAH Hakima 75

Pesticides

REBBAH Hakima 76

REBBAH Hakima 77

REBBAH Hakima 78

REBBAH Hakima 79

REBBAH Hakima 80

REBBAH Hakima 81

REBBAH Hakima 82

REBBAH Hakima 83

REBBAH Hakima 84

REBBAH Hakima 85

IV1 Introduction

REBBAH Hakima 87

REBBAH Hakima 88

REBBAH Hakima 89

REBBAH Hakima 90

REBBAH Hakima 91

REBBAH Hakima 92

(Simon et al 2017)

REBBAH Hakima 93

REBBAH Hakima 94

119872119872119898119898 = 119872119872119898119898119898119898 minus119872119872119898119898119898119898

119872119872119905119905 = 119872119872119905119905119898119898 minus 119872119872119905119905119898119898

Deacutebit 119915119915 = 119933119933

119957119957 (119923119923119950119950119950119950)

REBBAH Hakima 95

V= Dtimest1

V1= 10 times 15 = 150

V2 = Dtimest2

119914119914 =119924119924119933119933

(119950119950119950119950119950119950120785120785)

V1 = 150 L

V2 = 1200 L

REBBAH Hakima 96

119914119914 (1199501199501199501199501199501199503) = (119914119914119961119961 minus 119914119914119939119939) 119959119959119933119933

119924119924120783120783119924119924120784120784

REBBAH Hakima 97

1305 1310 1315 1320

iditeacute

1305 1310 1315 1320

iditeacute

peacutera

REBBAH Hakima 98

REBBAH Hakima 99

0900 1300

REBBAH Hakima 100

REBBAH Hakima 101

0900 1300

REBBAH Hakima 102

0900 1300

1000 1400

REBBAH Hakima 103

0900 1300

REBBAH Hakima 104

REBBAH Hakima 105

Fraction Thoracique

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 106

REBBAH Hakima 107

116 38 31

64 79 32

32 68 60

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 108

0900 1300

Fraction Thoracique

REBBAH Hakima 109

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 110

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 111

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 112

0900 1300

Fraction Inhalable

0900 1300

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 113

15 min 120 min

REBBAH Hakima 114

15 min 120 min

Fraction Thoracique

Fraction Inhalable

REBBAH Hakima 115

15 min 120 min

REBBAH Hakima 116

REBBAH Hakima 117

120 min

REBBAH Hakima 118

120 min

REBBAH Hakima 119

120 min

Injection cuves

Nettoyage Cuves

En ambiance

Injection portes

REBBAH Hakima 120

Injection Portes

(120min)

Injection Cuves

(120min)

Nettoyage Cuves

(120min)

IV3234 Conclusion

REBBAH Hakima 121

a1 a2 a3

REBBAH Hakima 122

27Farine (17)

Isocyanates (27)

Metaux (7)

Crustaceacutes (6)

Autres (27)

REBBAH Hakima 123

REBBAH Hakima 124

REBBAH Hakima 126

REBBAH Hakima 127

Recommandations

REBBAH Hakima 129

REBBAH Hakima 130

REBBAH Hakima 132

REBBAH Hakima 133

REBBAH Hakima 134

REBBAH Hakima 135

REBBAH Hakima 136

REBBAH Hakima 137

REBBAH Hakima 138

REBBAH Hakima 139

REBBAH Hakima 140

REBBAH Hakima 141

REBBAH Hakima 142

REBBAH Hakima 143

REBBAH Hakima 144

REBBAH Hakima 145

REBBAH Hakima 146

REBBAH Hakima 147

REBBAH Hakima 148

REBBAH Hakima 149

REBBAH Hakima 150

Annexes

Numeacutero de la

maladie

Age du travailleur

Changement de poste

5y = 1E-06x + 0115Rsup2 = 09988

0 1000000 2000000 3000000 4000000

n (micro

Aire des piques

1y = 2E-06x + 00162Rsup2 = 1

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 152

Annexes

00100501

1y = 2E-06x + 00108

Rsup2 = 09998

0 200000 400000 600000 800000

n (micro

Aire des piques

REBBAH Hakima 153

Remerciements

Reacutesumeacute

Liste des figures

Liste des Tableaux

I1 Introduction




























I2711 Conception








I3 Conclusion


I

II

II1 Introduction




II212 Les polyols






























II3 Conclusion


III

III1 Introduction




III23 Les cohortes













III322 Stockage

III323 Extraction











III55 Coucirct


III6 Conclusion


IV

IV1 Introduction























IV32111 Conclusion


IV32121 Conclusion


IV32131 Conclusion






IV3234 Conclusion



IV4 Conclusion


Perspectives

Recommandations


Annexes



Documents

Faculté des Sciences de l’Ingénieur Thèse de Doctorat