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Titre: Microsoft Word - guide NANOS_UICmars2009.doc
Auteur: epouderoux
CELLULE INNOVATION
Guide de bonnes pratiques
Nanomatériaux et HSE
Mars 2009
Ce document a été rédigé
dans le cadre de la plateforme Nanos et HSE menée conjointement par
la Fédération Française pour les sciences de la Chimie et l’Union des Industries Chimiques.
La FFC et L’UIC tiennent à remercier les personnes qui ont contribué à la rédaction de ce
document.
Composition du groupe de travail :
Daniel Bernard
Maurice Zinsius
Michel Azémar
Jacqueline Bakes
Alain Lombard
Philippe Gagnaire
Françoise Marcenac
Jean-Paul Peres
Julie Muller
Peter Priem
Patrick Levy
Valérie Lucas
Philippe Prudhon
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Nanomatériaux et HSE
1
SOMMAIRE
11 INTRODUCTION ________________________________________________________ 3
22 CONTEXTE ____________________________________________________________ 5
2.1. Définitions ................................................................................................................. 5
2.2. Règles générales de sécurité et de santé au travail .............................................. 6
33 RECOMMANDATIONS POUR LA PROTECTION DES OPERATEURS LORS DE
LA PRODUCTION ET LA MISE EN ŒUVRE DES NANOMATERIAUX _____________ 9
3.1. Collecte d’informations pour l’évaluation des dangers ...................................... 10
3.2. Caractérisation des expositions potentielles ....................................................... 12
3.3. Caractérisation des risques ................................................................................... 14
3 3.1. Rappel du contexte réglementaire ................................................................ 14
3 3.2. Méthodologie de caractérisation des risques ................................................ 14
3.4. Gestion des risques ................................................................................................ 16
3 4.1. Hiérarchisation des mesures de protection ................................................... 16
3.4.1.1
Option de substitution .................................................................... 16
3.4.1.2
Mesures techniques ...................................................................... 17
3.4.1.3
Mesures organisationnelles ........................................................... 17
3.4.1.4
Mesures de protection individuelle ................................................ 18
3.4.1.5
Entretien des systèmes de ventilation et de captage de polluant .. 19
3 4.2. Evaluation de l’efficacité des mesures en place ........................................... 19
3 4.3. Surveillance médicale ................................................................................... 20
3.5. Documentation - Traçabilité ................................................................................... 21
44 CONCLUSIONS _______________________________________________________ 22
55 GLOSSAIRE __________________________________________________________ 24
66 BIBLIOGRAPHIE ______________________________________________________ 26
77 ANNEXES ____________________________________________________________ 28
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2
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Nanomatériaux et HSE
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Nanomatériaux et HSE
3
1 Introduction
L’industrie chimique est, par le biais de ses activités de recherche et de développement, de
fabrication industrielle ou d’importation et de mise sur le marché, concernée par la synthèse,
la production la mise en œuvre et l’utilisation de nanomatériaux.
Les perspectives de progrès potentiellement importantes qu’offrent les nanomatériaux sont
liées aux propriétés particulières résultant des dimensions nanométriques. Cependant alors
que la technologie et les domaines d’application se développent très vite, l’acquisition des
données relatives aux dangers et aux expositions se heurte à des difficultés
méthodologiques et techniques majeures qui rendent complexes l’acquisition de
connaissances sur les propriétés intrinsèques et sur l’évaluation des risques associés à la
mise en œuvre de ces nanomatériaux.
Néanmoins, l’industrie chimique a coutume de mettre en application des politiques de
prévention visant à atteindre le meilleur niveau de maîtrise des risques, en particulier, au
travers de la conception de ses installations, de la mise en place d'équipements de
protections collective et individuelle adaptés. De telles pratiques peuvent permettre
d’encadrer le développement de nanomatériaux par des procédures extrêmement
rigoureuses. Les nanomatériaux d’origine minérale ou organique sont assimilables à des
substances chimiques. C'est pourquoi, l’industriel concerné se doit d’appliquer l’ensemble
des dispositions législatives et réglementaires, notamment celles issues du code du travail
relatives aux agents chimiques qui imposent l’évaluation, la gestion et la maîtrise des risques
pour la sécurité et la santé de ses salariés.
Les moyens de maîtrise des risques à mettre en place peuvent varier fortement en fonction
de la nature chimique, des propriétés physicochimiques, toxicologiques et écotoxicologiques
des nanomatériaux mis en œuvre, ainsi qu’en fonction des scénarios d’exposition.
La mobilisation internationale sur la thématique Hygiène Sécurité et Environnement (notée
HSE) est très forte. Les actions se structurent principalement autour des organismes de
normalisation (AFNOR X457, CEN TC 352, ISO TC 229,) ainsi que de l’OCDE, de l’ICCA, du
CEFIC, et des organisations ou associations nationales comme l’UIC par exemple pour la
France.
Ces organisations travaillent entre autre, dans les domaines liés à la caractérisation et la
métrologie, à la terminologie et la nomenclature, aux méthodes de tests toxicologiques et
écotoxicologiques, ainsi qu’au développement de bonnes pratiques relatives à l’évaluation et
la maîtrise des risques lors de la mise en œuvre des nanomatériaux.
Leur rôle est de favoriser la coopération internationale pour faciliter l’acquisition de
connaissances, les activités de R&D et la mise en œuvre responsable des nanomatériaux.
Au niveau européen, le CEFIC a réorienté certains travaux sur l’impact des nanomatériaux
sur la santé dans le cadre de son programme Long range Research Initiative (LRI) auquel
participent certains industriels français.
Des programmes de recherche européens dans le cadre des 6ème et 7ème PCRD tels que
Nanosafe et Nanoderm, soutenus par les différents gouvernements et industriels impliqués,
doivent conduire à l’acquisition de données manquantes à plus ou moins court terme.
L’Union des Industries Chimiques (UIC) considère le domaine des nanomatériaux comme un
des instruments significatifs de développement des activités chimiques françaises et du
maintien de la compétitivité.
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Guide de bonnes pratiques
Nanomatériaux et HSE
En conséquence, l’UIC s’est associée avec la Fédération Française pour les sciences de la
Chimie (FFC) pour créer une plate-forme interactive « Nanos et HSE » dont le but est de
permettre aux industriels d’échanger des informations et d’optimiser leurs efforts afin de
disposer en temps réels des avancées scientifiques dédiées à la maîtrise des risques. Pour
compléter cette initiative, dans le cadre du « Responsible Care », visant l’amélioration de la
sécurité, de la protection de la santé et de l’environnement et dans un souci permanent de
gestion responsable des risques, l’UIC a rédigé ce guide de bonnes pratiques. Ce guide, qui
doit être considéré comme une première contribution, a pour vocation d’être mis à jour en
fonction de l’évolution des connaissances, afin de permettre un ajustement des pratiques
industrielles en matière de prévention. Tel est l’objet de ce document qui s’inspire des guides
de bonnes pratiques internationaux dont un guide publié par le VCI1 et des recommandations
de l’AFSSET2.
Il convient également de préciser que ce guide s’intéresse essentiellement à la prévention
des risques sur les lieux de travail. La prise en compte des aspects environnementaux sont
aussi essentiels et seront traités dans un deuxième temps dans un complément de ce guide.
L’utilisation intentionnelle de substances à l’état nanoparticulaire peut concerner plusieurs
segments du cycle de vie des produits et donc plusieurs acteurs successifs (par exemple :
producteur, formulateur, applicateur…). Au cours de la mise en œuvre des produits, bien que
les substances soient souvent incluses dans des matrices, des opérations particulières
pourraient exceptionnellement conduire à des expositions qui devront être identifiées. De la
même façon, il conviendra de s’intéresser dans certains cas à la présence de substances à
l’état nanoparticulaire contenues dans des déchets. Chaque chef d’établissement est
juridiquement responsable pour ses activités, et il convient que l’ensemble du cycle des
substances soit bien couvert par le processus d’évaluation des risques.
L’industrie chimique française est consciente de l’ensemble des défis qu’elle doit relever
pour pouvoir saisir les opportunités de développement des nanomatériaux. Elle doit
rapidement apporter des réponses à ces préoccupations afin que ces technologies puissent
se développer en maîtrisant les impacts sur l’environnement et la santé du travailleur et du
consommateur.
Par ailleurs, la société, les organisations syndicales, les associations et les acteurs politiques
attendent de la part de la chimie une plus grande transparence et une communication des
informations disponibles. En ce sens le Grenelle de l’Environnement a conclu à la nécessité
de mettre en place un système de déclaration de l’utilisation des substances à l’état
nanoparticulaire. Ces dispositions feront partie des Lois Grenelle 1 et 2 dont les modalités de
mise en œuvre seront précisées dans un décret d’application.
1
2
Responsible Production and Use of Nanomaterials, 11/03/2008, Verband der Chemischen Industrie/VCI,
Guidance for handling and use of nanomaterials at the work place
Les nanomatériaux, sécurité au travail AFSSET juillet 2008
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Nanomatériaux et HSE
5
2 Contexte
2.1.
Définitions
La définition d’une nanoparticule, selon la norme ISO (ISO/TS 27687 publiée
le 15/08/2008) et la traduction française (AFNOR), est la suivante :
Nanoparticule :
nano-objet dont les trois dimensions extérieures sont à l’échelle
nanométrique.
Note : Si la longueur de l’axe long et celle de l’axe court du nano-objet diffèrent
sensiblement, il convient d’envisager l’utilisation des termes nanobaguette ou
nanoplaque. Par « sensiblement », on entend un rapport de plus de 3.
Des corrections sur cette définition sont en cours et notamment une traduction
de la nouvelle note pourrait être : Si les longueurs relatives des axes long et
court du nano-objet diffèrent sensiblement (typiquement d'un rapport supérieur
à trois), il convient d'utiliser les termes nano-baguette et nano-plaque au lieu
du terme nanoparticule.
La définition des nanomatériaux est donnée dans le dossier de l’INRS3.
Nanomatériaux :
Les nanomatériaux sont des matériaux composés ou constitués pour
tout ou partie de nano-objets qui leur confèrent des propriétés
améliorées ou spécifiques de la dimension nanométrique.
Agglomérat :
Ensemble de particules liées entre elles par des liaisons faibles de type
Van der Waals, électrostatiques ou dues à la tension de surface.
Note : Les agglomérats doivent normalement avoir un rapport surface sur
volume important.
Agrégat :
Ensemble de particules liées entre elles par des liaisons fortes de type
covalentes ou métalliques.
Note : Les agrégats doivent avoir un rapport surface sur volume important.
Les définitions agglomérats et agrégats sont traduits du document du
SCENIHR4.
3
4
INRS :Nanomatériaux (mise à jour du 15/03/2007)
http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_scenihr/docs/scenihr_o_012.pdf
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Nanomatériaux et HSE
6
Les agglomérats et les agrégats sont également appelés « matériaux
nanostructurés ».
2.2.
Règles générales de sécurité et de santé au travail
La fabrication de nanomatériaux en tant que nanoparticules ou nanotubes de forme
isolée requiert des processus physiques et chimiques habituellement très
sophistiqués (§ Annexe 1). Néanmoins, pour la majorité des produits actuellement
fabriqués et mis sur le marché, les nanomatériaux n’existent pas sous forme de
nanoparticules individuelles, mais d’agrégats et d’agglomérats souvent incorporés
dans des préparations massives ou des articles. Dans ce cas la forme « nano-objet »
a disparu en tant que telle et sauf opération spécifique (par exemple, l’abrasion, …),
l’émission, le relargage et donc l’exposition à des « nano-objets » peut être
considérée comme très peu fréquente.
Dans les matériaux nanostructurés (agrégats et agglomérats), les nanoparticules
sont liées les unes aux autres. Elles nécessitent un apport important d’énergie pour
être dispersées. L’apport d’énergie nécessaire diffère selon que l’on traite des
agrégats et des agglomérats (§ 2.1.).
Dans certains cas, les producteurs fournissent les nanomatériaux sous forme de
dispersion liquide ou solide afin de limiter les risques de dissémination en cours de
manipulation et de transport.
Comme pour toutes les autres substances chimiques, les activités impliquant des
nanomatériaux doivent respecter les dispositions du code du travail en matière de
santé et sécurité au travail, en particulier les obligations relatives à la prévention des
risques chimiques. Lors de l’évaluation des conditions de travail liées à la mise en
œuvre des agents chimiques, les employeurs doivent évaluer les risques et mettre en
place des mesures de maîtrise des risques. Celles-ci englobent notamment la
conception des installations et des équipements, la configuration et l’organisation des
lieux de travail tant au plan général, que vis-à-vis des postes de travail considérés
individuellement.
Le respect des valeurs limites d’exposition professionnelles (VLEP) réglementaires
existantes (indicatives ou contraignantes) est un élément important dans la
prévention des risques chimiques. Si le respect des VLEP déterminées pour les
substances chimiques composant les nanomatériaux est un pré-requis, il ne peut
toutefois pas être totalement exclu que certains nanomatériaux puissent être plus
dangereux que le composé parent, en raison même de leur taille nanométrique. C'est
pourquoi, il conviendra d'assurer la plus grande traçabilité possible des données
ayant servi à l'évaluation des risques afin de pouvoir éventuellement réévaluer
rétrospectivement ces derniers et pouvoir justifier des décisions prises.
Le décret « risques chimiques » transposant en droit national la directive 98/24 CE
définit les obligations formant la marche à suivre pour maîtriser les risques aux
postes de travail. Une démarche intégrant une méthodologie d'évaluation des risques
d'exposition aux agents chimiques a fait l’objet d’un document technique au niveau
de la branche (DT 805).
5
Guide UIC concernant l’évaluation et la prévention des risques professionnels liés aux agents chimiques
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Nanomatériaux et HSE
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Les principales étapes du processus proposé sont rappelées ci-après :
1. collecte d’informations sur les dangers et affectation d’un niveau de
danger,
2. évaluation des niveaux d'exposition et détermination d’un indice
d’exposition prenant en compte certains facteurs (durée, quantité,
niveau de confinement…),
3. caractérisation des risques,
4. maîtrise des risques, détermination des mesures de protection,
5. gestion des risques, bouclage du système avec contrôle de l’efficacité
des mesures,
6. documentation
Il faut prendre en compte toutes les phases de fonctionnement du processus de
travail, y compris les opérations de maintenance, les phases de démarrage et d’arrêt,
les phases en mode dégradé et les activités d’échantillonnage.
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Nanomatériaux et HSE
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9
3 Recommandations pour la protection
des opérateurs lors de la production et
la mise en œuvre des nanomatériaux
Les mesures de protection en milieu professionnel sont déterminées sur la base des
résultats des évaluations des risques. Les méthodes d’évaluation des risques disponibles
(méthodes dites de screening, méthodes semi-quantitatives, …) ne prennent généralement
pas suffisamment en compte le caractère nanoparticulaire des substances. Bien que les
principes d’évaluation et de maîtrise des risques développés dans ces méthodes soient
applicables dans la plupart des cas, ces approches nécessitent des ajustements ou
l’utilisation de critères complémentaires qui réclament l’intervention d’experts en hygiène
industrielle.
Sur la base des connaissances actuelles, il n’est pas à exclure que l’exposition aux
nanomatériaux puisse avoir des effets spécifiques différents des effets de particules de taille
supérieure, de l’ordre du micromètre.
Ce contexte conduit à s’appuyer sur le principe de précaution, par exemple, dans la façon
d'évaluer le respect des Valeurs Limites d’Exposition Professionnelles (VLEP).
Les valeurs limites d’exposition professionnelle existantes (par exemple des valeurs limites
concernant les poussières réputées sans toxicité spécifique (fractions respirable et
alvéolaire) ou des valeurs limites spécifiques aux substances doivent être à minima
respectées. Cependant, la conformité avec ces valeurs ne garantit pas l’absence d’effet dans
la mesure où le caractère nanoparticulaire n’a pas été nécessairement pris en compte au
stade de l’élaboration de la valeur limite.
Les valeurs concernant les poussières réputées sans toxicité spécifique ne s’appliquent pas
à l’évaluation de poussières ultra-fines (on entend par là une fraction de poussière
présentant une granulométrie d’un diamètre aérodynamique équivalent de diffusion inférieur
à 0,1 µm, y compris ses agglomérats et ses agrégats).
Jusqu’à ce que des valeurs limites spécifiques pour des substances à l’état nanoparticulaire
ou pour certains nanomatériaux soient arrêtées, il est recommandé d’adopter d’emblée une
approche conservative par défaut. Celle-ci se matérialise notamment par l’affectation d’un
niveau de danger plus élevé aux substances à l’état nanoparticulaire par rapport aux
substances de taille supérieure, même si ces substances ne répondent pas aux critères de
classement des substances dangereuses. Il faudra ensuite y associer un niveau de
protection adapté pour parvenir à une situation maîtrisée tenant compte des incertitudes.
Cette approche doit s’appliquer aussi bien aux expositions potentielles par inhalation que par
ingestion ou par voie cutanée.
L’évaluation des risques liés aux substances à l’état nanoparticulaire peut suivre les mêmes
étapes que celles décrites dans le chapitre 2. Cependant, la définition d'un niveau de danger
ne peut être réalisée qu'au cas par cas, chaque substance devant être considérée comme
un cas spécifique sur la base des connaissances actuelles.
Par ailleurs, le processus d'évaluation des risques intégrant la caractérisation des dangers et
des expositions doit être enregistré dans un dossier d’évaluation qui sera progressivement
enrichi sur la base des connaissances acquises. Il est donc très important que l’évaluation
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Nanomatériaux et HSE
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des risques soit conçue comme un processus itératif qui devrait être conduit collégialement
sous l’égide d’une équipe pluridisciplinaire.
La traçabilité des informations ayant servi à l’évaluation, des décisions et de leur justification
sera assurée dans le temps.
3.1.
Collecte d’informations pour l’évaluation des dangers
Compte tenu des incertitudes concernant les propriétés intrinsèques des substances
à l’état nanoparticulaire, une collecte systématique des données suivantes doit être
effectuée :
Informations générales sur le produit
Les sources d’informations sur les propriétés des substances sont
habituellement : les fiches de données de sécurité (FDS), les fiches
techniques, les informations figurant sur l’étiquetage, les informations
communiquées par les fabricants, les règles techniques et les guides de
bonnes pratiques éditées par l’AFSSET, l’INRS, les CRAM, les
publications par les autorités et les organisations compétentes ainsi que
les données bibliographiques.
Caractérisation physico-chimique du matériau
Certaines propriétés physico-chimiques d'un nanomatériau pourraient
avoir un rôle dans sa toxicité. Le tableau ci-dessous rapporte les
données minimales qu'il est recommandé de collecter pour une
caractérisation la plus complète possible des nanomatériaux utilisés :
Structure moléculaire
Composition
élémentaire
Pureté (% en poids)
Type d’impuretés et % en poids
Aspect ratio (rapport longueur / largeur)
Taille particules primaires (nm)
Forme / Taille
Distribution en taille, masse et nombre de
l’échantillon
Etat d’agrégation / agglomération
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Nanomatériaux et HSE
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Masse volumique spécifique (g/l)
Masse volumique apparente (g/l)
Porosité : Taille moyenne des pores (nm)
Propriétés générales
Distribution en taille des pores
Solubilité : dans l’eau
Liposolubilité
Hydrophobicité
Surface spécifique (BET – m2/g)
Défaut de surface
Charge de surface
Propriétés de surface
Nature adsorptive
Groupes fonctionnels de surface
Oxygène de surface
Sites réactifs
Pour des matières combustibles et les poussières ultrafines, on doit
également prendre en considération les risques d’incendie et
d’explosion (ATEX).
Profil toxicologique du produit
Toutes les études toxicologiques et écotoxicologiques disponibles pour
la forme nanométrique et non-nanométrique doivent être collectées et
analysées. Si possible, une comparaison entre le produit à l’échelle
nanométrique et celui sous forme non nanométrique doit être incluse.
En cas de lacunes dans les données, ce manque d’information doit être
pris en compte de manière adéquate lors de la détermination des
mesures de protection.
Le profil toxicologique doit être mis à jour lors de la mise à disposition
de nouvelles données ou d’alertes scientifiquement fondées sur
d’éventuels effets sur la santé. Cette mise à jour s’inscrit dans le
processus habituel de revue des conclusions d’une évaluation des
risques à la lumière des nouvelles connaissances.
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12
En l’état actuel des connaissances, sauf dans les cas où des données
spécifiques sont disponibles, la position de l’AFSSET peut être
retenue : « au vu des données de la littérature scientifique, l’existence
de dangers potentiels pour l’homme et l’environnement liés à la toxicité,
l’écotoxicité et au risque d’exposition ne peut être écarté. Ces dangers
potentiels sont identifiés pour une exposition par voie cutanée, par
ingestion ou, plus fréquemment par inhalation ».
3.2.
Caractérisation des expositions potentielles
Un certain nombre de données doit être collecté afin d’évaluer l’exposition des
opérateurs aux nanoparticules. Différentes étapes peuvent être identifiées :
Observation des postes de travail
Cette étape débouchera sur un rapport détaillé reprenant la description,
les observations et recommandations poste par poste.
Collecte des données sur l’exposition
Un certain nombre de paramètres doit être recensé :
identification du stade de développement du nanomatériau
(ex : R&D, pilote, industriel, commercialisation),
information détaillée sur les procédés incluant :
les conditions de mise en œuvre (ex : description des
produits, de leurs propriétés et applications ainsi que de la
façon dont ils sont utilisés),
les techniques de production ou d’utilisation,
probabilité d’émission du produit lors de sa mise en œuvre
complétée par la fréquence et la durée des tâches,
quantité de « produit » manipulé aux différentes étapes,
identification des voies d’exposition les plus probables,
informations sur les méthodes de stockage, de transport, de
transfert et d’élimination,
Niveau actuel des mesures de réduction du potentiel
d’exposition incluant :
les systèmes de confinement des installations,
les équipements de protection collective,
les modes opératoires, procédures et techniques de
manipulation,
les équipements de protection individuelle en place.
Mesures de l’exposition
Ce point soulève la question de la disponibilité des méthodes de
prélèvement et d’analyse de substances à l’état nanoparticulaire. La
question est abordée dans les annexes 1 à 7 de ce document.
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En l’état actuel, l’évaluation quantitative de l’exposition se heurte à des
difficultés techniques et scientifiques certaines. L’AFSSET rejoint cette
conclusion dans son rapport : « Les experts constatent des difficultés
métrologiques pour caractériser de manière pertinente l’exposition des
professionnels qui manipulent des nanomatériaux. Les experts ont
notamment mis en évidence le manque de méthodes de mesures
adaptées aux nanomatériaux. »
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Nanomatériaux et HSE
14
3.3.
Caractérisation des risques
3.3.1. Rappel du contexte réglementaire
Dans la circulaire du 18 février 2008 concernant la protection de la santé en
milieu de travail contre les risques liés à l’exposition aux substances
chimiques sous forme de particules de taille nanométrique, le ministère du
travail indique que « malgré le contexte d’incertitude sur les dangers, il
importe de rappeler que la réglementation existante en matière de prévention
des risques professionnels doit s’appliquer, sous la responsabilité des
employeurs ».
Ainsi la réglementation relative à la prévention contre le risque chimique
s’applique en tenant compte du classement des substances (ACD ou CMR de
catégories 1 et 2) lorsqu’elles ne sont pas sous forme nanométrique (Code du
Travail, articles R 4412-1 à R 4412-58 pour les ACD et articles R 4412-59 à
R 4412-96 pour les CMR 1&2) :
« En outre, il appartient à l’employeur de procéder à une évaluation spécifique
des risques prenant en compte la problématique de la taille des particules
même si celle-ci peut être rendue difficile par le manque de connaissances
sur les dangers de ces substances. »
« En conséquence, le chef d’établissement devra mettre en adéquation les
mesures de protection techniques et organisationnelles les plus adaptées et
les plus efficaces en fonction des situations d’exposition à des nanoparticules,
avérées ou potentielles, identifiées dans l’évaluation spécifique des risques.
Ces mesures de protection doivent permettre de supprimer les risques de
contact avec l’opérateur, ou en cas d’impossibilité de réduire l’exposition à un
niveau aussi bas que possible.
Concernant les équipements de protection collective (EPC) et individuelle
(EPI) mis en œuvre, le chef d’établissement doit s’assurer que ces derniers
sont adaptés à la rétention des nanoparticules ».
Un complément d'information sur l'évaluation et la prévention des risques
professionnels liés aux agents Chimiques peut être trouvé dans le document
DT 80.6
3.3.2. Méthodologie de caractérisation des risques
Afin de caractériser le plus précisément possible le niveau d’exposition
résiduelle des opérateurs aux nanomatériaux et dans la mesure des moyens
de métrologie disponibles, il est recommandé de mettre en œuvre des
mesurages au poste de travail (mesurage de l’ambiance des locaux ou sur
le personnel). Ces mesurages viseront à bien distinguer les nanomatériaux
manufacturés émis dans les atmosphères de travail du bruit de fond ambiant
(nanoparticules naturelles, nanoparticules émises par les moteurs diesels,
…).
6
Guide UIC concernant l’évaluation et la prévention des risques professionnels liés aux agents chimiques
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Toutefois, compte tenu des incertitudes marquant à la fois la détermination
des dangers et celles des niveaux d'exposition, la caractérisation des risques
reste incertaine. C’est pourquoi la tendance actuelle est d’appliquer d’emblée
les mesures de prévention les plus protectrices dans la limite des possibilités
techniques. Cette approche conservative peut s’appuyer sur des méthodes
telles que le "Control Banding" qui peuvent être ajustées sur la base du
jugement d’expert en présence de données scientifiques.
Le "Control Banding" constitue une démarche d'évaluation et de gestion des
risques développée afin de maîtriser les expositions potentielles au poste de
travail. Ce processus permet d'identifier les actions de maîtrise de risque à
mettre en place au regard du danger d'une substance. Plus le danger sera
élevé, plus le niveau de maîtrise nécessaire pour gérer la situation sera élevé.
Sur la base des propriétés contribuant à leur danger (ou du manque de
connaissance sur ces propriétés), les substances sont affectées dans des
"bandes" de danger (en général 4 ou 5 bandes). Pour chacune de ces bandes
sont définies des technologies ou des stratégies de maîtrise des risques
adaptées.
L'évaluation des risques en utilisant cette démarche consiste à caractériser le
risque chimique à chaque poste de travail selon une grille d’évaluation
qualitative prenant en compte des paramètres liés aux dangers des produits
(toxicité, caractéristiques physico-chimiques) d'une part et aux technologies
d'assainissement en place (niveau de confinement, en particulier), d'autre
part. Cette démarche permet de hiérarchiser les postes de travail en fonction
de leur risque, et de prioriser les actions de prévention.
Une démarche de ce type est décrite dans le document DT 80(6).
Toutefois, dans le cas de substances à l’état nanoparticulaire, compte tenu de
l’incertitude relative à la connaissance des dangers, un niveau de danger
élevé sera d’emblée attribué et ce, même si la substance ne répond pas aux
critères de classement (§ règlement CL)7. L’affectation d’un niveau de danger
ne peut être réalisée que par un groupe pluridisciplinaire d’experts
(hygiénistes, toxicologues, médecins, etc.). Sur la base d’éléments
scientifiques, le groupe d’experts pourra décider d’ajuster le niveau de danger
en sortant en tout ou partie de l’approche conservative proposée d’emblée et
par défaut dans ce contexte d’incertitude.
7
Règlement CLP réglement CE n°1272/2008 (Classification, Labelling and Packaging) du Parlement européen
et du Conseil du 16 décembre 2008 relatif à la classification, à l'étiquetage et à l'emballage des substances et
des mélanges, modifiant et abrogeant les directives 67/548/CEE et 1999/45/CE et modifiant le règlement (CE)
n° 1907/2006.
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16
L'utilisation d'une approche du même type a fait l’objet d’une recommandation
R 409 adoptée par le Comité Technique National de la chimie, du caoutchouc
et de la plasturgie (CTN) le 23 juin 20048.
3.4.
Gestion des risques
3.4.1. Hiérarchisation des mesures de protection
Pour les produits présentant un danger ou considérés comme tels, il convient
de prévenir l'exposition en évitant dès que cela est possible leur utilisation, en
les remplaçant ou en modifiant le mode de mise en œuvre de façon à
maîtriser les risques pour la santé. Toutefois, si cela est impossible, il
conviendra de maîtriser l'exposition en appliquant des mesures de protections
adaptées à l'activité et au danger du produit.
La ligne de conduite à adopter pour définir les actions de protection est listée
ci-après et conforme au principe STOP9.
3.4.1.1
Option de substitution
La recherche d’une solution de substitution permettant de réduire les
risques pour la santé, la sécurité et l’environnement et offrant des
caractéristiques techniques comparables fait partie des dispositions à
explorer obligatoirement en application du code de travail. Cependant,
la substitution de ces nanomatériaux, particulièrement innovants pour la
croissance durable et pour les applications médicales, peut s’avérer
très complexe et ne peut être interprétée dans ce cas précis comme le
remplacement par des substances microparticulaires qui auraient perdu
la quasi-totalité de leur intérêt. En revanche, les techniques mises en
œuvre peuvent réduire ou supprimer le risque d’exposition à des
substances à l’état nanoparticulaire.
8
9
Réduction du caractère libre et/ou dispersif des substances
nanoparticulaires : il est nécessaire d’examiner si les
substances ou les procédés techniques présentant un risque
pour la santé peuvent être remplacés par des substances ou
des procédés moins dangereux.
Changement de procédé : mise en œuvre des nanomatériaux
pulvérulents en milieu liquide.
Modification de la forme physico-chimique : dispersion des
nanomatériaux dans des pâtes ou des compounds au lieu de la
mise en œuvre des substances sous forme de poudre
pulvérulente.
Méthode d’évaluation simplifiée du Risque Chimique ND2233-200-05, publiée par l'INRS.
Rapport AFSSET juillet 2008
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3.4.1.2
3.4.1.3
17
Mesures techniques
Utiliser des installations dotées d’un niveau de confinement
qui sera ajusté au niveau de danger retenu dans la phase
de caractérisation du danger ;
Réaliser des activités dans des installations dotées d’un
niveau de confinement adapté à chaque fois que possible ;
Adapter le niveau de protection collective : capter, limiter et
éliminer les émissions, si possible à la source ;
Si c’est impossible, éviter la formation de poussières ou
d’aérosols. Si cela s’avère impossible, extraire les
poussières ou aérosols éventuellement en formation,
directement à leur source (par exemple lors des opérations
de remplissage et de vidange), en fonction des matériaux
produits et des conditions opératoires. Veiller à tester
régulièrement l’entretien et le fonctionnement des
dispositifs d’extraction ;
L’air extrait doit être filtré sur des médias adaptés avant
d’être rejeté dans l’atmosphère extérieure. Il ne doit pas
être recyclé.
Mesures organisationnelles
Prévoir des installations de nettoyage adéquates, un stockage séparé
des vêtements civils et vêtements de travail, d’autres mesures
d’hygiène si nécessaire, une organisation du travail permettant une
réduction des fréquences et des durées de mise en œuvre, une
réduction des quantités utilisées, une formation et une information des
travailleurs, des modes opératoires, des procédures, des instructions,
des règles d’accès aux zones concernées et de règles de stockage, etc.
Informer les travailleurs concernés par la mise en œuvre de
substances à l’état nanoparticulaire, sur les propriétés de
danger, les résultats de l’évaluation des risques, les
moyens de protection et leur efficacité. Inclure des
informations pertinentes dans les consignes d’utilisation ou
modes opératoires.
Réduire au minimum le nombre d’opérateurs effectuant les
manipulations. Interdire par ailleurs l’accès des personnes
non autorisées aux zones de travail concernées. Veiller à la
propreté des vêtements de travail. Les vêtements de travail
doivent être nettoyés par l’entreprise. Il faut prévoir des
vestiaires distincts pour séparer les vêtements de travail et
les tenues de ville. Garantir le nettoyage régulier des
postes de travail avec des moyens adaptés, notamment
avec des aspirateurs HEPA (High Efficiency Particulate Air
Filter).
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Nanomatériaux et HSE
18
3.4.1.4
Mesures de protection individuelle
La protection individuelle constitue le dernier rempart en termes de
protection des personnes. Compte tenu des contraintes qu’elle impose
et de la difficulté à évaluer la performance au fil du temps, elle doit être
préconisée en dernier recours après avoir exploré l’ensemble des
moyens techniques, collectifs et organisationnels.
10
11
Le port d'Equipement de Protection Respiratoire (EPR) est
recommandé pour toute activité susceptible d’émettre des
nanoparticules dans l'air (par exemple : opération en milieu
non confiné avec poudres ou aérosols). Le type d'EPR doit
être défini sur la base des résultats de l'analyse de risque
effectuée préalablement. Lorsque qu'un EPR est requis, il
est recommandé de porter un équipement à pression
positive (appareil filtrant à ventilation assistée équipé de
filtres TH3P ou TM3P10). Les appareils de protection
respiratoire à pression négative (type Pièce Faciale
Filtrante FFP3 ou masque équipé d'un filtre P3) sont à
réserver pour des tâches de courte durée avec des risques
d'émission faible car un défaut de protection peut intervenir
du fait d'un manque d'étanchéité entre le visage et le
masque lié à un mauvais ajustement, ce qui permettrait
l’introduction de nanoparticules dans le respirateur.
Lorsqu’on utilise un équipement de protection des voies
respiratoires, il convient de respecter des temps de port
limités.
En fonction des propriétés des substances, il peut
également être nécessaire de porter des gants, des
lunettes avec une protection latérale et des vêtements de
protection. Lors du choix des gants de protection, il faut
s’assurer que la matière du gant est appropriée. Il est
nécessaire d'intégrer que les nanoparticules peuvent
pénétrer au travers de gants mis sur le marché11. C'est
pourquoi, il peut s'avérer pertinent d'utiliser 2 paires de
gants superposées.
Outre la protection des mains, il peut s’avérer nécessaire
de protéger d’autres parties de la peau avec un équipement
de protection. Cela comprend notamment des tenues,
tabliers et bottes de protection.
En plus des mesures de protection contre les aérosols
susmentionnées, il est également nécessaire de respecter
d’autres mesures prenant en compte des propriétés
spécifiques de la substance (par exemple des mesures
Pour plus de précision, voir document INRS : ED 780 : Les appareils de protection respiratoire - Choix et
utilisation
Efficiency of fibrous filters and personal protective equipments against nanoaerosols - Dissemination report
January 2008 - DR-325/326-200801-1 - Project Nanosafe 2 ID: NMP2-CT-2005-515843
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Nanomatériaux et HSE
19
supplémentaires anti-explosion pour la manipulation de
nanomatériaux combustibles, explosifs ou des mesures de
protection
spécifiques
pour
la
manipulation
de
nanomatériaux réactifs ou catalyseurs). Il faut également se
conformer à toutes les mesures résultant de l’évaluation
des risques en dehors de celles conçues spécifiquement
pour les nanomatériaux, de façon à ce que la maîtrise des
risques soit effective pour l’ensemble des substances
utilisées sur le lieu de travail (par exemple pour des
solvants).
3.4.1.5
L’efficacité des mesures de protection appliquées (par
exemple l’équipement de protection individuelle) doit être
contrôlée. Il faut rappeler que les EPI ne sont généralement
pas pris en compte pour juger de l’acceptabilité d’une
situation de mise en œuvre de produits chimiques sauf
situations accidentelles. L’EPI est le dernier ressort en
termes de protection.
Un programme de management des EPI doit être mis en
place, en incluant la formation du personnel à son port, son
entretien, son remplacement, ainsi que les audits de
vérification du port effectif de ces protections individuelles.
Entretien des systèmes de ventilation et de captage de polluant
Il convient de mettre en place des systèmes de ventilation et de
captage de polluants adaptés aux substances et aux conditions
spécifiques de mise en œuvre. L’efficacité des systèmes dans le temps
fera l’objet de contrôles en application de la réglementation en vigueur
conformément au Décret du 23 décembre 2003 et à l’Arrêté du
8 octobre 1987 et la note technique INRS du 5 novembre 1990. Pour
12
plus de précisions il existe un document concernant la réglementation
sur les ventilations.
3.4.2. Evaluation de l’efficacité des mesures en place
Comme pour toutes les autres substances à manipuler, l’efficacité des
mesures mises en place doit également être évaluée régulièrement. Une fois
les mesures pertinentes appliquées, il conviendra de vérifier, le cas échéant
et en fonction de la disponibilité des méthodes l’efficacité sur le niveau de
pollution par la réalisation d’une campagne de mesures même si aucune
valeur limite pour la santé n’a été définie jusqu’ici.
12
www.inrs.fr/INRSPUB/inrs01.nsf/inrs01_catalog_view_view/BC59B8C674A34467C1256CC600461922/$FILE/tj5.pdf
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Nanomatériaux et HSE
20
3.4.3. Surveillance médicale
La surveillance médicale consiste en l’évaluation de l’état de santé d’un
salarié en fonction notamment de son exposition à des agents chimiques sur
les lieux de travail.
Elle a pour but de définir l’aptitude médicale en s’assurant notamment de
l’absence de contre-indication. Le médecin s’attache également à :
rechercher des états pathologiques préexistants ou des
situations d’excès de risque pouvant contre-indiquer
l’affectation au poste ;
établir un état sanitaire initial de référence ;
rechercher l’apparition de signes de désadaptation au
poste ;
rechercher des pathologies professionnelles ou à caractère
professionnel ;
informer l’employeur afin de compléter l’évaluation des
risques ;
donner des informations générales en matière de santé et
d'hygiène de vie ;
….
Le contenu de la surveillance médicale est à adapter aux agents rencontrés
sur les lieux de travail et aux conditions de mise en œuvre et de protection.
Dans le cas des substances à l’état nanoparticulaire, il n’existe pas à ce jour
d’examen spécifique. Cependant, le médecin s’appuiera sur les données
disponibles, notamment sur la toxicité des substances sous leur forme non
nanoparticulaire et tiendra compte de la possibilité pour les substances à l’état
nanoparticulaire de pénétrer dans l’organisme compte tenu de leur taille et de
leurs caractéristiques physico-chimiques particulières. Il s’attachera à vérifier
l’absence d’effet précoce sur les principaux organes cibles, en particulier sur
l’appareil respiratoire.
Surveillance Médicale Renforcée (SMR)
En fonction des résultats de l’évaluation des risques, de certaines
caractéristiques de danger (CMR 1&2) ou encore selon l’appréciation
du médecin du travail, une surveillance médicale réglementaire dite
renforcée ou encore des modalités particulières de suivi médical
permettent d’ajuster la périodicité et le contenu du suivi médical, le cas
échéant.
Le médecin du travail assure une veille régulière des données
scientifiques permettant d’adapter, le cas échéant, la surveillance de la
santé.
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Guide de bonnes pratiques
Nanomatériaux et HSE
3.5.
21
Documentation - Traçabilité
Il convient de dépasser le cadre défini par la réglementation pour organiser et
conserver les données relatives aux substances à l’état nanoparticulaire et aux
conditions de mise en œuvre. Il est notamment recommandé d’établir un dossier
« substance » qui reprendra l’ensemble des données relatives aux propriétés
intrinsèques de la substance.
La documentation relative à la caractérisation des dangers et à l’évaluation des
risques alimentant le document unique est une obligation légale. Dans le cas des
nanomatériaux notamment, pour lesquels aucune valeur limite spécifique tenant
compte de l’état particulaire pour la santé n’a encore été établie, il est
particulièrement important de documenter les mesures de protection prises, les
substances utilisées, les conditions de travail et les résultats de mesures
éventuellement disponibles en cas d’exposition accidentelle.
La conservation des données doit être assurée dans le temps.
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Nanomatériaux et HSE
22
4 Conclusions
Les spécificités des substances à l’état nanoparticulaire font qu’elles ne peuvent pas entrer
dans un schéma classique d’évaluation des risques sur les lieux de travail faisant appel aux
méthodes connues et reconnues pour les substances classiques.
A défaut de données sur les dangers, l’application du principe de précaution conduit à une
approche conservative qui entraîne l’attribution d’un très haut niveau de danger conduisant à
la mise en place d’un arsenal de mesures de protection et de prévention allant du
confinement des installations à la protection individuelle en prenant en compte la protection
collective et l’organisation du travail.
Seuls les experts en hygiène industrielle sur la base de données scientifiques sont à même
de recommander des mesures moins conservatives.
L’évaluation des risques au poste de travail est donc un processus continu enrichi avec de
nouvelles données et qui ne peut être conduit qu’au cas par cas.
La réévaluation du processus doit être réalisée régulièrement et dès lors que de nouvelles
informations sont disponibles afin de vérifier que les informations, évaluations, décisions et
actions sont toujours d’actualité. Il s’agit d’organiser l’accompagnement du déploiement des
nanotechnologies au plan collectif et individuel. La transparence est de mise au même titre
que la formation et l’information réactualisée.
La traçabilité des informations disponibles au moment de la constitution des dossiers et leur
mise à jour est essentielle.
L’ensemble des Guides de Bonnes Pratiques devront être mis à jour à la lumière des
nouvelles connaissances ; ce guide n’échappe pas à la règle.
Les lignes directrices doivent inclure l’impact environnemental des nanomatériaux mais sans
perdre de vue que l’ensemble du cycle de vie du produit doit être couvert (y compris le stade
déchet).
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23
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24
5 Glossaire
ACD : Agent Chimique Dangereux
AFNOR X457 : Commission de Normalisation “Nanotechnologies et Nanomatériaux”
AFSSET : Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail
CEFIC : Conseil Européen des Fédérations de l’Industrie Chimique / European Chemical
Industry Council
CEN TC 352 : Comité Technique européen “Nanotechnologies”
CRAM : Caisses Régionales d’Assurance Maladie
EPC : Equipement de Protection Collective
EPI : Equipement de Protection Individuelle
EPR : Equipement de Protection Respiratoire
FDS : Fiche de Données de Sécurité
HEPA : High efficiency Particulate Air Filter
ICCA : International Council of Chemical Associations. A council of trade associations
representing chemicals manufacturers worldwide
INRS : Institut National de Recherche et de Sécurité
ISO TC 229 : Comité Technique International “Nanotechnologies”
OCDE : Organisation de Coopération et de Développement Economique
PCRD : Programme Cadre de Recherche et Développement technologique
Règlement CLP : règlement CE (Classification, Labelling and Packaging)
Responsible Care : Programme volontaire de l’industrie chimique d’amélioration des
performances en hygiène, environnement et sécurité
SCENHIR : Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (European
Commission Health & Consumer Protection DG)
VLEP : Valeurs Limites d’Exposition Professionnelle
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25
Guide de bonnes pratiques
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26
6 Bibliographie
Responsible Production and Use of nanomaterials ;
Verband der Chemischen Industrie (VCI) March 2008
Les nanomatériaux, sécurité au travail
AFSSET Juillet 2008
Nano Risk Framework Nanopartnership
Environemental Defense -DuPont, june 2007
http://www.nanoriskframework.com/page.cfm?tagID=1095
Nanotechnologies Part 2 : Guide to safe handling and disposal manufactured
nanomaterials PD6699-2:2007 BSI 2007, ISBN 978 0580 60832 2I
Guide de bonnes pratiques favorisant la gestion des risques reliés aux nanoparticules
de synthèse Guide IRSST 2008
http://www.irsst.qc.ca/files/documents/PubIRSST/R-586.pdf
Nanosafe 2 efficacités de filtre p 17
Evaluation and control of occupational health risks from nanoparticles,
Thomas Schneider et al., TemaNord 2007:581 Norden
Document technique UIC DT 80 : Evaluation et prévention des risques professionnels
liés aux agents chimiques (déc. 2008)
Document du SCENIHR : opinion on the scientific aspects of the existing and
proposed definitions relating to products of nanoscience and nanotechnologies
(29 nov. 2007)
http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_scenihr/docs/scenihr_o_012.pdf
Dossier INRS
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7 Annexes
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29
Annexe 1
La synthèse des nanoparticules
Les nanoparticules noté NP peuvent être synthétisées selon une approche ascendante
(bottom-up) ou descendante (top-down). L’approche ascendante consiste à fabriquer les NP
un atome ou une molécule à la fois à l’aide de procédés tels que la synthèse chimique,
l’autoassemblage et l’assemblage par positionnement individuel. L’approche descendante
consiste à prendre une substance de grand format et de la modifier pour atteindre des
dimensions nanométriques. La gravure à l’eau forte, l’ingénierie de précision, la lithographie
et le broyage sont des approches courantes. Plusieurs de ces techniques sont couramment
utilisées en salle blanche dans l’industrie électronique. Les deux approches, ascendante et
descendante, tendent à converger en termes de dimension des particules synthétisées.
L’approche ascendante paraît plus riche en ce sens qu’elle permet la production d’une plus
grande diversité d’architecture et souvent un meilleur contrôle de l’état nanométrique
(positionnement des molécules, homogénéité des produits, taille et distribution
granulométrique relativement monodisperse) alors que l’approche descendante, souvent
capable de productions plus volumineuses, rend le contrôle de l’état nanométrique plus
délicat.
L’Agence Française de Sécurité Sanitaire et de l’Environnement du Travail (AFSSET)
partage les procédés de synthèse en trois catégories selon l’approche utilisée par l’Institut
Québecois (IRSST) : les méthodes chimiques, les méthodes physiques et les méthodes
mécaniques (Tableau ci-après)13.
13
Guide de bonnes pratiques favorisant la gestion des risques reliés aux
nanoparticules de synthèse Guide IRSST 2008
http://www.irsst.qc.ca/files/documents/PubIRSST/R-586.pdf
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31
Principales approches à la synthèse des nanoparticules
METHODES CHIMIQUES
Réactions en phase vapeur (carbures, nitrures, oxydes, alliages métalliques, etc.)
Réactions en milieu liquide (la plupart des métaux et oxydes)
Réactions en milieu solide (la plupart des métaux et oxydes)
Techniques sol-gel (la plupart des oxydes)
Fluides supercritiques avec réaction chimique (la plupart des métaux, oxydes et
quelques nitrures)
Réactions par co-précipitation chimique ou hydrolyse
METHODES PHYSIQUES
L’évaporation / condensation sous pression partielle inerte ou réactive (Fe, Ni, Co,
Cu, Al, Pd, Pt, oxydes)
La pyrolyse laser (Si, SiC, SiCN, SiCO, Si3N4, TiC, TiO2, fullerènes, suies
carbonées, etc.)
Les flammes de combustion
Le fluide supercritique sans réaction chimique (matériaux pour la vectorisation de
principes actifs)
Les micro-ondes (Ni, Ag)
L’irradiation ionique ou électronique (production de nanopores dans un matériau
de dimensions macroscopiques ou de nanostructures immobilisées dans une
matrice)
Le recuit à basse température (alliages métalliques et intermétalliques complexes
avec trois à cinq éléments à base de Al, Zr, Fe.)
Le plasma thermique (des nanopoudres céramiques comme des carbures (TiC,
TaC, SiC), des siliciures (MoSi2), des oxydes dopés (TiO2) ou complexes
(pérovskites))
Le dépôt physique en phase vapeur (des dépôts de TiN, CrN, (Ti, Al)N,
notamment)
METHODES MECANIQUES
Les procédés de mécanosynthèse et d’activation mécanique de procédés de la
métallurgie des poudres – broyage à haute énergie (tous les types de matériaux
(céramiques, métalliques, polymères, semi-conducteurs))
La consolidation et la densification
La forte déformation par torsion, laminage ou friction
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Annexe.2
Situation actuelle et développement des méthodes de mesure pour
les nanoparticules
Il est encore actuellement impossible d’indiquer le meilleur moyen de caractériser les
nanoparticules pour appréhender leurs effets HSE. Les études visent la surface spécifique et
des concentrations en nombre de particules ainsi que la structure et la concentration des
nanoparticules par dosimétrie. Dans ce contexte, la répartition en masse des particules
semble revêtir une moindre importance. Néanmoins, les procédés de mesure gravimétrique
standard peuvent être utilisés comme étapes d’accompagnement lors de l’évaluation de
l’exposition aux nanoparticules.
L’utilisation d’un équipement à poste fixe du type de ceux décrits dans l’annexe 4 ci-après
permet de déterminer la concentration en nombre de particules et permet à l’aide d’autres
techniques de déterminer la surface spécifique des nanomatériaux émis dans l’atmosphère
des lieux de travail. Il s’agit là de méthodes de mesures complexes, mais qui n’ont pas
encore été normalisées, ni validées14.
Les mesures de ce type ne permettent généralement pas de différencier les particules
produites industriellement et intentionnellement, des nanomatériaux provenant d’autres
sources (exposition naturelle sur le lieu de production : pollens, poussières émises par les
moteurs à combustion, fumées tabagiques,…). De telles contributions doivent être prises en
compte lors d'évaluations quantitatives (par exemple la dosimétrie montre qu’il y a environ
1 million de particules/cm3 dans une salle fumeur ou 100 000 particules/cm3 sur des routes à
forte circulation). Le fait de ne pouvoir faire la distinction entre ces différents types de
particules constitue une difficulté supplémentaire.
14
Cette description des méthodes de mesure comprend des méthodes communément utilisées, mais n’a pas la
prétention d’être exhaustive En métrologie, le terme de particule est utilisé non seulement pour des particules
simples, mais aussi pour des agglomérats et des agrégats.
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33
Annexe 3
Exemples de quelques méthodes de mesure
Les méthodes de mesure suivantes sont actuellement disponibles :
Le compteur de noyaux de condensation (CPC : Condensation Particle Counter) est
la méthode de mesure de concentration en nombre de particules de l’ordre du
nanomètre la plus largement répandue. Le CPC permet de décompter les particules
de l’ordre du nanomètre et au-delà en les détectant par la dispersion de la lumière,
mais le CPC ne permet néanmoins pas d’obtenir des données sur la granulométrie,
ni sur la composition chimique des particules. Très souvent, le CPC est utilisé en
tandem avec un instrument de mesure et de classification de la taille des particules
de type granulomètre à balayage (SMPS : Scanning Mobility Particle Sizer). Le
SMPS est l’instrument le plus fréquemment utilisé pour mesurer la granulométrie de
l’ordre de 3 à 800 nm. La méthode SMPS détermine respectivement le diamètre
équivalent de mobilité ou de diffusion. La modification de cette méthode permet
d’élargir la plage de dimensions mesurables. Néanmoins, les possibilités d’utilisation
de cette méthode sont limitées en raison de sa nature complexe.
La spectroscopie de masse d’aérosols est une méthode largement répandue pour
l’analyse chimique en ligne de particules et d’agrégats de l’ordre de 100 nm et plus.
La microscopie électronique (MET/MEB) est la méthode off line disponible pour
déterminer la granulométrie, la morphologie et la structure des particules mais
l’utilisation facile de méthodes de mesures est rendue complexe par des aspects
techniques.
L’analyse de fluorescence X à dispersion d’énergie associée à la microscopie
électronique, permet de déterminer essentiellement les particules avec une résolution
de distribution spatiale des éléments. Jusqu’ici, cette méthode ne permet qu’une
analyse semi-quantitative.
Outre le SMPS, l’échantillonneur de nano-aérosol (NAS) est une autre option pour
séparer des particules de l’ordre de 1 à 1000 nm, par exemple sur une grille MET
pour une caractérisation ultérieure en termes de morphologie et de composition des
éléments à l’aide de MET/spectroscopie X dispersive. Néanmoins, jusqu’à présent,
seule une évaluation semi-quantitative est possible.
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35
Annexe 4
Utilisation des méthodes de mesure dans la pratique opérationnelle
Jusqu’à présent, les différents types de particules étaient évalués sur la base de la
concentration pondérale. Néanmoins, la caractérisation de nanomatériaux sur la base de la
masse n’a qu’une valeur informative limitée : la masse totale des nanomatériaux reste
comparativement faible à des concentrations élevées de particules. Il faut notamment
souligner que des résultats de mesure individuels pour des nanomatériaux dans l’air ne
peuvent pas réellement être comparés les uns aux autres parce que les méthodes de
mesure de l’exposition ne sont pas encore complètement normalisées pour le moment.
Une méthode normalisée (et donc généralement acceptée) est la surveillance des zones de
travail par la mesure de l’empoussiérage (fraction alvéolaire)15. Dans le débat scientifique,
cette méthode est considérée comme insuffisante. Il faut développer des méthodes
normalisées et surtout des méthodes de mesure ambulatoires pour la granulométrie et le
décompte des particules. A l’avenir, la mesure à l’aide de la technique du « granulomètre à
balayage SMPS » pour le décompte des particules et leur composition granulométrique
pourrait donner de plus amples informations sur l’exposition dans les zones de travail.
15
NF X 43-259 -Prélèvement individuel ou à poste fixe de la fraction alvéolaire de la pollution particulaire.
Méthode de séparation par cyclone 10 mm
Mesure de la tendance de certaines substances à dégager des poussières
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37
Annexe 5
Normalisation des méthodes de mesure
L’Organisation de Normalisation Internationale (ISO : International Standardization
Organization) dans le cadre du TC 229 Nanotechnology, en liaison avec l’OCDE, a entrepris
la préparation de normes internationales pour la caractérisation, la métrologie, et la détection
des nanoparticules, ainsi que la mise au point de nanomatériaux de référence, d’une part,
pour la détermination des propriétés toxicologiques et écotoxicologiques, et la définition de
bonnes pratiques de manipulation, ainsi que de santé et sécurité au travail d’autre part.
Les organismes nationaux de normalisation, dont l’AFNOR par l’intermédiaire de son Comité
X457 Nanotechnologies et nanomatériaux, sont associés étroitement à ce processus.
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39
Annexe 6
Initiatives internationales sur la maîtrise des risques liés aux
nanotechnologies
De nombreuses initiatives sont apparues ces dernières années à tous les niveaux nationaux
ou internationaux, mobilisant aussi bien les institutionnels que les industriels autour de la
question des nanotechnologies au travers de la maîtrise des risques.
Au niveau Français
L’industrie chimique française apporte sa contribution et joue un rôle
dans des projets européens importants, tels que « Nanosafe II » et
SAPHIR.
Toujours au niveau français, l’AFSSET a réalisé un recueil
d’informations scientifiques sur les caractéristiques, les applications et
la toxicité des nanomatériaux en réponse à une première saisine de ses
ministères de tutelle en 2005. Dans la continuité de ces travaux,
l’AFSSET a été saisie le 29 juin 2006 par la Direction générale de la
santé, la Direction de la prévention de la pollution et des risques, ainsi
que par la Direction générale du travail16 Afin de :
obtenir des informations sur les procédures de caractérisation
des dangers et d’évaluation des risques des substances
produites en milieu industriel ;
réaliser une synthèse des évaluations des risques existantes et
des moyens mis en œuvre pour garantir la protection des
travailleurs ;
faire des recommandations de mesures appropriées pour
garantir la protection des travailleurs et des populations
riveraines susceptibles d’être exposés à des nanomatériaux
manufacturés.
La demande d’expertise « nanomatériaux et sécurité au travail » des
ministères à l’AFSSET concernait exclusivement les travailleurs
potentiellement exposés aux nanomatériaux manufacturés, ainsi que
les populations riveraines des établissements employeurs. L’exposition
de la population générale n’a donc pas été considérée dans ces
travaux. Le rapport a été publié en juillet 200817.
Les principes de « Nano-Sécurité » développés par le groupe d’expert
afin de prévenir spécifiquement les risques potentiels liés aux
nanomatériaux comportent :
16
17
Avis de l’Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail relatif aux « nanomatériaux
et à la sécurité au travail » Saisine AFSSET n° 2006/006
Rapport AFSSET juillet 2008
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Guide de bonnes pratiques
Nanomatériaux et HSE
41
l’application d’une stratégie de priorité dans les mesures de
prévention conformément au principe STOP (Substitution,
Technologie, Organisation, Protection) ;
la signalisation des dangers « nano-objets » qui doit s’effectuer
en fonction de deux niveaux de situation : faible ou fort risque
d’aérosolisation et / ou de dispersion ;
l’archivage et la traçabilité des informations concernant
l’exposition résiduelle et les conditions de travail des salariés ;
la mesure de l’ambiance des locaux ou du personnel afin
d’évaluer l’exposition résiduelle par inhalation des opérateurs
aux nanomatériaux ;
le suivi médical et la formation des travailleurs nécessitant
préalablement que les médecins du travail concernés soient
informés des aspects spécifiques que les nanomatériaux
représentent dans le domaine de la toxicologie, des modalités
d’évaluation des expositions et des moyens de prévention. Ces
examens médicaux pourraient constituer une source de
données utiles pour la réalisation d’études épidémiologiques
ultérieures ;
la mise en application des moyens de prévention
conformément aux règles en vigueur relatives au transport des
marchandises dangereuses (catégorie de matières faiblement
toxiques à très toxiques).
Au niveau européen
En novembre 2006 et 2008, l’AFSSET sous la saisine des Ministères de
la santé, du travail et les organismes allemands BAuA (Institut fédéral
de sécurité au travail et de santé au travail), le UBA (Office fédéral de
l’environnement) et le BfR (Institut fédéral pour l’évaluation des risques)
et les ministères fédéraux BMAS (du travail et des affaires sociales),
BMU (de l’environnement, de la protection de la nature et de la sécurité
nucléaire) et BMELV (chargé de l’alimentation, de l’agriculture et de la
protection des consommateurs), ont débattu de leur avant-projet pour la
stratégie de recherche relative aux éventuels risques des
nanotechnologies avec des représentants du monde des sciences, de
la recherche et de l’industrie. La mise en application de ce projet a
permit de franchir une première étape clé.
Le CEFIC dans le cadre du LRI (Long range Research Initiative)
soutient à hauteur de 5 M€ par an des projets de recherche traitant de
la problématique de l’utilisation de nanoparticules d’un point de vue
toxicologique et écotoxicologique.
« NanoCare » est un projet de coopération des sociétés de l’industrie
chimique allemande et des instituts de recherche universitaire, promu
par le Ministère fédéral allemand de l’éducation et de la recherche
(BMBF). Le projet examine entre autre le comportement
d’agglomération et d’agrégation ainsi que la stabilité des agglomérats et
des agrégats de particules primaires à l’échelle du nanomètre. De plus,
NanoCare compare des méthodes de mesure existantes pour
déterminer des aérosols et des particules en suspension dans l’air à
l’aide de matériaux qui sont modifiés et réglés de manière ciblée pour
Toute reproduction totale ou partielle est subordonnée à une autorisation écrite de l’UIC
servir de matériaux de référence dans ce projet. Une autre activité de
NanoCare est le développement continu de méthodes de mesure pour
les paramètres d’empoussiérage.
Au niveau international
On peut noter une grande initiative récente au niveau des instituts de
normalisation (ISO TC 229, CEN et AFNOR) et de l’OCDE qui s’allient
pour travailler sur quatorze types de nanoparticule comme modèle pour
réaliser un espace dédié tout spécifiquement à la production de normes
concernant les nanomatériaux.
Afin d’aller au plus vite et de favoriser les synergies : il a été créé huit
groupes de travail au niveau de l’OCDE :
OECD database on safety research,
research strategies on manufactured nanomaterials,
safety testing of a representative set of manufactured
nanomatériaux,
manufactured nanomaterials and test guidelines,
voluntary shemes +regulatory programmes,
risk assessment,
alternative methods of toxicity testing,
exposure measures and mitigation.
A noter la position forte de l’AFNOR et ISO sur la thématique
« Conceptual framework for the risk management of occupational
applied to engineered nanomaterials based on a “control banding”
approach ».
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Guide de bonnes pratiques
Nanomatériaux et HSE
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43
Annexe 7
Organigramme : évaluation des risques pour les nanoparticules
(logigramme fonctionnel)
Evaluation des risques pour les nanoparticules - Logigramme fonctionnel
1. Informations générales
sur la substance(§ 3.1)
• Propriétés physicochimiques
• Profil toxicologique
2. Informations sur les conditions
de mise en œuvre (§ 3.2) :
• Identification et quantification des
émissions
• Conditions de mise en œuvre et
quantités manipulées
• Variabilité de la production
• Equipements et matériels
• Techniques et méthodes de travail
• Systèmes d'assainissement
Oui
Système clos
Non
Risque
maîtrisé (*)
Pas d'émission
significative &
risque cutané
maîtrisé
Oui
Rédaction d'un
rapport d'analyse
de risque intégrant
a minima les
informations sur la
substance (1) et les
conditions de mise
en œuvre (2)
Non
Caractérisation du
danger (§ 3.1)
Caractérisation de
l'exposition (§ 3.2)
Evaluation de la
maîtrise du risque
(§ 3.3)
Données tox.
disponibles
sur
nanomatériau
Non
Données tox.
Dispo. sur
substances
« analogues »?
Oui
Méthode de
mesurage
disponible ?
Bande de
danger validée
par expert
Oui
Caractérisation
du niveau
d'exposition
Non
Analyse de risque
par approche
alternative type
"Control Banding"
Oui
Risque
maîtrisé (*) ?
Oui
Non
Plan de réduction
de risque
Cf § 3.4
Non
Pas de données tox
ou pas de
compétence pour
caractériser le
danger
Attribution d'une
bande de danger
élevée en
application du
du principe de
précaution
Enregistrement des données intégrant a minima
les informations sur la substance (1)
les informations sur les conditions de mise en
œuvre (2) et sur les actions de maîtrise des risques
en place
• les résultats de l'analyse des risques
• le plan de réduction de risque mis en place et
l'évaluation de son efficacité
•
•
(*) Si le nanomatériau est un CMR 1 ou 2, prendre en compte les exigences réglementaires spécifiques en
matière d'évaluation et de gestion des risques, le cas échéant.
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Guide de bonnes pratiques
Nanomatériaux et HSE
45
Réalisé par la Cellule Innovation de l’U.I.C.
CP
Chimie Promotion
Imprimé et édité par
Le Diamant A – 92909 PARIS La Défense Cedex
Achevé d’imprimer : avril 2009
Dépôt légal : avril 2009
© Union des Industries Chimiques - Droits réservés
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