Nanoparticules fabriquées : Aspects liés à la santé et à la sécurité

De : Emploi et Développement social Canada

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Le présent guide a pour but d’aider les spécialistes de la santé et de la sécurité, les employeurs et les employés à évaluer les expositions aux nanoparticules fabriquées, dans les milieux de travail soumis à la réglementation fédérale, et à mettre en place des mesures de contrôle. Ce document présente les nanomatériaux comme un nouveau risque professionnel. On y examine les effets nocifs d’une exposition sur la santé, de même que les risques d’exposition constatés dans les milieux de travail soumis à la réglementation fédérale. Il constitue également un document d’orientation sur les procédures d’évaluation et de gestion des substances chimiques dangereuses liées aux nanoparticules. L’objectif du présent guide consiste à appuyer le mandat du Programme de travail, qui est de favoriser des environnements de travail sécuritaires et sains. Un document complémentaire simplifié à la présente ligne directrice pour les comités de santé et de sécurité dans les lieux de travail canadiens réglementés par le gouvernement fédéral a également été préparé et est présenté à l'annexe A.

1.0 Introduction

Les avancées récentes de la nanotechnologie ont mené à une augmentation de l’utilisation et de la production de nanoparticules fabriquées. Il s’agit de matière sous forme de particules dont la taille est inférieure à un milliardième de mètre (10-9 mètre). Pour exprimer la taille de ces particules, on utilise le nanomètre (consulter la section Définitions). En raison de leurs propriétés uniques, les nanomatériaux ont servi dans diverses applications novatrices. Parmi les industries qui utilisent et produisent des nanoparticules, on compte la fabrication, les cosmétiques, l’énergie, le transport, la recherche et la médecine. Toutefois, la vitesse à laquelle les nanomatériaux sont produits dépasse considérablement la vitesse à laquelle les limites d’exposition professionnelle sont établiesNote de bas de page 1. Malgré le fait qu’il existe très peu de données humaines au sujet des effets possibles d’une exposition aux nanoparticules sur la santé, la documentation existante a établi un lien de causalité entre l’exposition aux nanoparticules et les effets nocifs sur la santé. Par conséquent, il est important d’évaluer les expositions des employés et de prévoir les problèmes éventuels dans les domaines qui utilisent des nanomatériaux. L’objectif du présent guide est principalement d’aider les spécialistes de la santé et de la sécurité à évaluer les expositions professionnelles aux nanoparticules fabriquées, les effets possibles sur la santé, les règlements pertinents, les évaluations d’exposition et les mesures de contrôle. Il peut aider les personnes qualifiées à qui les employeurs ont attribué le mandat d’étudier les risques d’exposition aux nanomatériaux. Le présent document souligne les difficultés actuelles auxquelles sont confrontés les hygiénistes industriels lors de l’évaluation des nanoparticules et propose des marches à suivre futures.

Les nanoparticules sont des substances chimiques dangereuses à la fois simples et complexes. La simplicité vient du fait qu’elles ne sont que des versions plus petites de particules existantes, et que pendant des décennies, des recherches en hygiène industrielle ont été consacrées à la mesure et l’analyse des petites particules de matière. La complexité vient du fait que ces particules ont des dimensions nanométriques. À cette échelle, les particules affichent de nouvelles propriétés chimiques et physiques, comparativement aux versions plus volumineuses de ces mêmes substancesNote de bas de page 2. Par exemple, les nanoparticules ont une faible solubilité et un rapport surface-volume (surface spécifique) très élevé. Les nanoparticules ont également tendance à afficher des comportements électromagnétiques uniques. Ces aspects, ainsi que d’autres caractéristiques uniques de nanoparticules, font en sorte qu’elles interagissent différemment avec les organismes vivants, souvent de façon nocive. Toutefois, ces différences sont aussi les raisons pour lesquelles ces particules améliorent les applications technologiques. Les produits qui contiennent des nanoparticules, ou nanoproduits, ont des fonctionnalités améliorées. Les premières nanoparticules produites provenaient de métaux et d’oxydes de métaux; parmi les exemples courants, on compte l’oxyde de titane, l’oxyde de plomb, le zinc et l’argent. La nouvelle génération de nanomatériaux comprend des nanotubes de carbone, des fullerènes et des points quantiquesNote de bas de page 3. Les nanotubes de carbone sont formés d’au moins une feuille de graphène (un allotrope de carbone disposé en hexagones) roulée. Les fullerènes sont des arrangements sphériques, semblables à des cages, d’atomes de carbone. Les points quantiques sont des sphères de matériaux semi-conducteurs; elles figurent parmi les nanomatériaux les plus petits (leurs dimensions habituelles sont de 1 à 10 nanomètre). Généralement, les nanoparticules fabriquées semblent avoir d’innombrables applications.

Bien que les nanoparticules soient accueillies comme les prochains « produits miracles » de l’avancement technologique, il faut tenir compte des aspects liés à la santé et à la sécurité. En général, les nanoparticules présentes dans un milieu liquide ou solide sont inertes. Toutefois, l’aérosolisation des nanoparticules, au moyen de l’agitation mécanique (par exemple le meulage) ou d’autres moyens, fait en sorte qu’elles deviennent un risque d’exposition par inhalation. Les nanoparticules libres peuvent ainsi entrer dans le corps par l’inhalation, l’absorption dermique ou l’ingestion. Dans les milieux professionnels, l’inhalation représente largement le moyen le plus fréquent d’exposition. Les nanoparticules ont la capacité de pénétrer dans la région alvéolaire profonde des poumons, là où se produisent les échanges gazeux. Les absorptions dermiques ou oculaires sont problématiques pour les barrières sans protection ou compromises que les nanoparticules peuvent passer. L’ingestion est une préoccupation mineure, car on présume que les personnes qui risquent l’exposition adoptent une bonne hygiène personnelle. Ce sont les voies que les nanoparticules peuvent emprunter pour pénétrer dans le corps. Les renseignements actuels suggèrent que les nanoparticules libres peuvent causer des effets néfastes pour la santé, comme les voies inflammatoires. La petite taille des nanoparticules leur permet de contourner des défenses immunologiques auxquelles d’autres contaminants se heurtent. D’ailleurs, selon certaines preuves, les nanoparticules peuvent traverser la barrière hémato-encéphaliqueNote de bas de page 4. Il devient de plus en plus évident que la nature dommageable des nanoparticules doit faire l’objet d’importantes évaluations.

Actuellement, on constate un manqué de règlements propres aux nanoparticules fabriquées. Les initiatives pour régler ce problème ont été prises surtout par les autorités européennes et américaines, comme la Commission européenne et le National Institute for Occupational Safety and Health. En général, aucune limite en matière des limites de l’exposition professionnelle aux nanoparticules n’a été fixée. Dans de rares cas, des valeurs de base ont été fixées, afin de répondre à des besoins immédiats. Par exemple, le National Institute for Occupational Safety and Health a fixé une limite d’exposition recommandée pour les particules ultrafines de dioxyde de titane, ainsi que pour les nanotubes de carbone et les nanofibresNote de bas de page 5,Note de bas de page 6. On mesure ces valeurs de base en unités de masse par volume, comme des milligramme/mètre3. Toutefois, selon certaines sources, les concentrations en masse sont moins pertinentes que les concentrations en nombre, lorsqu’il est question d’exposition aux nanoparticules (ce point est traité à la section 6.0)Note de bas de page 1.

Une autre difficulté que présente l’évaluation de nanoparticules est la technique de mesure. L’équipement traditionnel qui sert à obtenir des échantillons de particules ultrafines peut ne pas servir pour les nanoparticules. En bref, les mécanismes de filtration qui peuvent servir pour des particules plus volumineuses (par exemple l’impaction) sont moins efficaces pour les matières mesurées à l’échelle des nanomètres, pour lesquelles d’autres techniques (par exemple l’attraction électrostatique) conviennent mieux à l’échantillonnage. Il faut appliquer des idées novatrices pour concevoir des méthodes d’échantillonnage adaptées aux nanomatériaux fabriqués. Lorsque ces méthodes seront validées, il sera possible d’obtenir des mesures avec une exactitude et une précision connues. La prochaine étape consiste à réduire l’exposition des employés et à l’amener au niveau le plus faible qu’il soit raisonnablement possible d’atteindre. Diverses mesures de contrôle peuvent servir pour atteindre le niveau le plus faible qu’il soit raisonnablement possible d’atteindre. Conformément aux pratiques exemplaires en hygiène industrielle, il faut appliquer les mesures de contrôle de façon hiérarchique, et donc commencer par l’élimination ou la substitution puis terminer par l’équipement de protection individuelle. La section 7.0 traite des mesures de contrôle générales et explore en détail la possibilité d’utiliser la gestion graduée des risques pour contrôler ces situations.

En résumé, les nanoparticules fabriquées représentent un nouveau risque professionnel. Il est important de comprendre que la nanotechnologie est un domaine qui évolue rapidement et que les renseignements du présent document reflètent donc les connaissances du moment. Par conséquent, on recommande aux spécialistes de la santé et de la sécurité, aux employeurs et aux employés de se tenir au courant au sujet des nanoparticules afin d’assurer une protection optimale de la santé. Compte tenu du fait que, selon les prédictions, la fabrication de ces particules augmentera, il est important d’adopter une approche préventive face aux nanoparticules fabriquées. Dans les cas où les données relatives à un nouvel agent sont insuffisantes ou non concluantes, il est impossible d’effectuer l’évaluation des risques de façon adéquate. Par conséquent, il faut procéder avec vigilance pour gérer le contaminant concerné – il s’agit de l’idée fondamentale du principe de précaution. Les nanomatériaux fabriqués ont indiscutablement d’excellentes applications pratiques. Toutefois, il faut procéder avec la plus grande attention pour évaluer la présence des nanoparticules fabriquées, dans le milieu de travail, et pour prévoir les difficultés que les substances chimiques dangereuses en question peuvent poser à l’hygiène industrielle.

Un document complémentaire simplifié à la présente ligne directrice pour les comités de santé et de sécurité dans les lieux de travail canadiens réglementés par le gouvernement fédéral a également été préparé et est présenté à l'annexe A.

2.0 Définitions

Cette section fournit la terminologie pertinente au présent guide. Pour obtenir d’autres définitions ou abréviations, il faut consulter le document de référence Guide canadien concernant l’échantillonnage professionnel de conformité relatif aux agents chimiques Note de bas de page 7.

Diamètre aérodynamique équivalent : Diamètre d’une sphère de densité unitaire hypothétique qui a la même vitesse limite de sédimentation que la particule en question

Rapport de forme : Rapport entre la longueur et la largeur d’un objet

Nanotubes de carbone : Feuilles cylindriques de graphène, un allotrope de carbone disposé en hexagones; il peut s’agir de nanotubes monoparoi ou de nanotubes multiparoi

Nanofibre : Particule fabriquée dont au moins une dimension mesure entre 1 et 100 nanomètres et qui présente un rapport de forme d’au moins 3:1

  • Nanotube : Nanofibre vide
  • Nanofil : Nanofibre flexible, souvent conductrice d’électricité
  • Nanotige : Nanofibre rigide

Nanomatériau (Association canadienne de normalisation) : Matériau dont les dimensions externes sont mesurées à l’échelle nanométrique, ou dont la structure interne ou la structure de surface sont mesurées à l’échelle nanométrique

Nanomatériau (Santé Canada) : Corps ou produits fabriqués, ainsi que les composantes, ingrédients, dispositifs ou structures qui respectent une des conditions suivantes :

  • Au moins une de leurs dimensions externes se situe à l’échelle nanométrique, ou leur structure interne ou leur structure de surface sont mesurées à l’échelle nanométrique.
  • Leurs dimensions peuvent être supérieures ou inférieures à l’échelle nanométrique, et leurs particules affichent au moins une propriété ou un comportement caractéristique des particules de l’échelle nanométrique.

Nanomètre (nm) : Un milliardième de mètre (1 nanomètre = 10-9 mètre)

Nanoparticule : Particule fabriquée dont au moins une dimension mesure entre 1 nanomètre et 100 nanomètres et dont le rapport de forme est inférieur à 3:1

Nanoparticules (d’origine naturelle) : Particules qui ne sont pas fabriquées, par exemple les particules des cendres volcaniques, les particules émises lors des incendies de forêt ou les gouttelettes nanométriques (de l’océan, de la pluie, etc.)

Nanoparticules (d’origine anthropique) : Particules « de fond », produites de façon involontaire ou des produits dérivés des processus industriels, par exemple les gaz d’échappement des moteurs diesel ou d’autres moteurs ou les fumées de soudage

Nanopoudre : Ensemble ou agrégat de nanoparticules

Échelle nanométrique : Dimensions entre 1 et 100 nanomètres

Nanotechnologie : Utilisation et manipulation des nanomatériaux pour la recherche ou pour diverses applications pratiques

Particule ultrafine : Particule dont le diamètre aérodynamique équivalent atteint tout au plus 100 nanomètres

3.0 Voies de pénétration et effets sur la santé

Les nanoparticules deviennent dangereuses pour la santé humaine lorsqu’il existe une voie d’exposition, qui comprend une source (par exemple l’entreposage de nanoparticules), un receveur (par exemple un employé) et au moins une voie de pénétration qui permette à l’agent d’entrer dans le corps humain. Les quatre voies de pénétration possibles pour les substances chimiques dangereuses sont l’inhalation, l’ingestion, l’injection et l’absorption dermique (qui comprend les yeux).Note de bas de page 8,Note de bas de page 9 De ces voies, l’inhalation est la voie d’exposition la plus fréquente pour les nanoparticules fabriquées, et celle qui représente le risque d’exposition le plus commun dans la plupart des milieux de travail. Une voie de pénétration secondaire est l’absorption dermique, qui permet aux nanoparticules de traverser la peau ou les membranes des yeux non protégées. L’ingestion accidentelle peut également se produire, si les mains deviennent contaminées par la substance chimique; habituellement, on attribue cette exposition à une hygiène personnelle inadéquate. Enfin, l’injection accidentelle de nanoparticules peut aussi se produire, si des objets tranchants sont souvent présents dans les milieux de travail où sont manipulés ces contaminants. Pour obtenir des renseignements plus détaillés, il faut consulter le guide du Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail, Comment les produits chimiques des lieux de travail pénètrent dans l’organismeNote de bas de page 10, qui présente la façon dont les substances chimiques du milieu de travail pénètrent dans le corps humain.

Lorsque les nanoparticules entrent dans le corps, elles empruntent le système cardiovasculaire et réussissent de cette façon à atteindre tous les autres systèmes. On associe l’exposition aux nanoparticules à de nombreux effets indésirables sur les systèmes pulmonaire, immunitaire, cardiovasculaire et nerveux, et à certains cancers. De plus, on présume que les nanoparticules ont les mêmes propriétés toxiques que les particules plus volumineuses des mêmes matériaux (par exemple les effets cancérigènes et les effets de sensibilisation).Note de bas de page 11 La figure 1 présente les maladies associées à l’exposition aux nanoparticules fabriquées, mais la liste est plus longue.Note de bas de page 12 Par exemple, les nanoparticules peuvent se dissoudre dans la membrane externe et humide des yeux, la cornée et causer une inflammation locale (une kératite). Lors de l’étude des effets que l’exposition cause sur la santé, il faut évaluer les facteurs suivants : les propriétés et la toxicologie du nanomatériau, les niveaux d’exposition des employés, la durée et la fréquence de l’exposition et l’efficacité des mesures de contrôle.Note de bas de page 13 La présente section porte surtout sur l’inhalation et sur l’absorption par la peau et les yeux, qui représentent les principales voies de pénétration des nanoparticules. La présente section examine aussi les données toxicologiques liées à l’exposition aux nanoparticules, et fait état d’importants résultats cliniques relatifs aux effets nocifs sur la santé.

Figure 1 : Voies de pénétration et principales maladies associées à l’exposition aux nanoparticules, selon les résultats d’études épidémiologiques et cliniques (Buzea et al., 2007)Note de bas de page 12
Description de l'image

Les nanoparticules internalisées dans les cellules humaines comprennent la mitochondrie, le noyau, le cytoplasme, la membrane et la vésicule lipidique. Elles peuvent entrer dans le corps par trois voies principales d'entrée: l'inhalation, l'ingestion et l'absorption cutanée. Une fois que les nanoparticules sont inhalées par le nez et la bouche, elles se diffusent via le système cardiovasculaire. Les organes suivants peuvent être affectés lorsque la personne est exposée aux nanoparticules: cerveau - conduisant aux maladies neurologiques, telles que la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer; poumons - conduisant à l'asthme, la bronchite, l'emphysème ou le cancer; système circulatoire - conduisant à l’athérosclérose à la vasoconstriction, au thrombose ou à l'hypertension artérielle. Une fois que les nanoparticules atteignent le système circulatoire, elles peuvent également être distribuées au cœur - provoquant l'arythmie, la maladie de cœur, ou la mort; d'autres organes - causant une maladie d'étiologie inconnue dans les reins ou le foie; et le système lymphatique - provoquant la podoconiose, ou le sarcome de Kaposi.

Une fois à l'intérieur de la bouche (ingestion de nanoparticules), les nanoparticules passent dans le système gastro-intestinal, ce qui peut entraîner la maladie de Crohn ou le cancer du côlon.

Les nanoparticules peuvent également entrer dans le corps par la peau, ce qui peut entraîner des maladies auto-immunes ou une dermatite. L'exposition par la peau peut également affecter le système lymphatique conduisant à des maladies telles que la podoconiose ou le sarcome de Kaposi.

Il faut noter que les débris d'usure des implants orthopédiques peuvent également être affectés, entraînant des maladies auto-immunes, des dermatites, des urticaires ou des vascularites.

Pour plus d’information consulter l’article Voies de pénétration et principales maladies associées à l’exposition aux nanoparticules, selon les résultats d’études épidémiologiques et cliniques peuvent être trouvés dans la publication par Buzea et al., 2007.12 Pénétration de nanoparticules dans les cellules (en anglais seulement).

3.1 Exposition par inhalation aux nanoparticules fabriquées

Parmi les voies de pénétration possibles, l’inhalation est la principale voie d’exposition aux nanoparticules, en ce qui concerne les employés. Durant un quart habituel de travail, soit huit heures, les poumons traitent de 2 800 à 10 000 litres d’airNote de bas de page 10. La gravité de l’exposition par inhalation est déterminée en fonction des concentrations de nanoparticule présentes dans le milieu de travail et en fonction du travail respiratoire des employés concernés. Par exemple, un employé qui exécute du travail physique respire de plus grandes quantités d’air, comparativement à un employé sédentaire, et par conséquent, il est exposé à de plus grandes concentrations de nanoparticules. De plus, le travail physique cause la respiration par la bouche, ce qui change la configuration des dépôts de particules inhalées sur les voies respiratoires. La configuration des dépôts d’un contaminant a des effets sur la santé. La distribution de nanoparticules dans le système respiratoire s’effectue surtout de manière bimodale, et les plus grands dépôts s’effectuent dans les régions nasopharyngiennes (nez et pharynx) et alvéolaires (où se produisent les échanges gazeux). Dans la région nasopharyngienne, les mécanismes, comme l’impaction, emprisonnent les nanoparticules. Dans les régions plus profondes des poumons, les nanoparticules s’accumulent sur les surfaces alvéolaires, principalement par diffusion. Les mécanismes de filtration sont des éléments essentiels en ce qui concerne l’échantillonnage; ce sujet est abordé dans la section 6.3.

Les mécanismes de défense du système respiratoire humain diffèrent selon la région des poumons : la salive, dans les régions nasopharyngiennes, l’escalier mucociliaire, dans la région trachéobronchiolaire (trachée et bronchioles) et les macrophages, dans la région alvéolaireNote de bas de page 1. L’escalier mucociliaire est formé de cellules ciliées et de mucus, qui recouvrent les bronchioles. Les cellules ciliées sont de petites cellules, qui ressemblent à des poils et qui balayent les contaminants vers le haut, et qui effectuent donc une élimination inversée des contaminants, par la trachée. La salive et le mucus bronchiolaire sont avalés, et sont ultérieurement éliminés par le système digestif. La région des échanges gazeux, formée de millions d’alvéoles, n’est pas revêtue de cellules ciliées. À cet endroit, on trouve plutôt des cellules immunitaires spécialisées, nommées macrophages alvéolaires, qui engloutissent les contaminants et se déplacent vers le bas de l’escalier mucociliaire. Dans l’ensemble, le rôle de ces mécanismes consiste à détruire ou à contrôler les agents potentiellement nuisibles au corps.

Lorsque l’emprisonnement complet n’est pas réalisable, comme dans le cas des nanofibres très longues, de graves problèmes de santé peuvent survenir. Parmi les facteurs qui influencent la toxicité des nanofibres, on compte la composition, la longueur, le diamètre, la forme et la persistance. Lors des essais sur les modèles de rats et de souris, les études ont démontré que les nanotubes de carbone monoparoi et multiparoi causent l’inflammation et la fibrose des poumonsNote de bas de page 14,Note de bas de page 15. Malgré le fait que les études sur l’exposition respiratoire aux nanomatériaux fabriqués aient été menées principalement sur des modèles animaux, de nombreux chercheurs s’accordent pour dire que les résultats de ces études peuvent être extrapolables aux humains. D’ailleurs, la documentation dans ce domaine a comparé les effets des nanofibres à ceux de l’amianteNote de bas de page 16. En 2008, une étude pilote a démontré que la longueur est le facteur dominant qui cause la toxicité des nanofibres; les nanotubes de carbone plus longs ont un effet plus prononcé que les nanotubes de carbone plus courts. On peut attribuer cette réaction au fait que les macrophages ont de la difficulté à engloutir les particules longues. Les nanofibres compromettent la membrane des cellules macrophages et la font lyser (éclater). Par conséquent, le contenu des cellules est relâché dans l’environnement immédiat. Une grande quantité de ce lysat est constituée de molécules de signalisation, comme les cytokines (protéines qui dirigent le mouvement cellulaire) et le fibrinogène (une glycoprotéine qui provoque la formation des caillots) qui peuvent déclencher une réponse inflammatoire. Une succession de réactions inflammatoires aléatoires s’en suit. Les neutrophiles et les macrophages se rendent à l’endroit de la lyse, dans le but de contenir le corps étranger, en l’occurrence, le nanomatériau. Toutefois, l’activation excessive de macrophages cause la production de dérivés réactifs de l’oxygène qui peuvent blesser les tissus. Un état prolongé de déséquilibre immunitaire détériore progressivement la santé et ainsi, au fil du temps, la fibrose pulmonaire (cicatrisation) réduit l’efficacité des échanges gazeux et les fonctions pulmonaires générales.

Les preuves épidémiologiques humaines ont révélé des effets similaires. Les employés exposés aux particules ultrafines, comme les fumées de soudage, obtiennent des résultats de spirométrie (test des fonctions pulmonaires), comme le volume maximal expiré pendant la première seconde d’une expiration forcée, sous la moyenne. Les études sur la production européenne de noir de carbone ont démontré que les employés exposés présentent des symptômes respiratoires (par exemple la toux) et une augmentation de l’incidence des maladies pulmonairesNote de bas de page 17.

Les recherches ont permis de constater des cas fréquents des maladies suivantes parmi les personnes exposées aux nanoparticules :

  • Fibrose pulmonaire
  • Œdème pulmonaire
  • Maladie pulmonaire obstructive chronique
  • Cancer du poumon

Les études cliniques ont démontré que l’exposition produit des effets nocifs au niveau cellulaire. Par exemple, les chercheurs ont prouvé que l’exposition aux nanoparticules de carbone cause la rétention de leucocytes sanguins dans les poumonsNote de bas de page 18. Les résultats de cette recherche sont importants, car ils indiquent que l’exposition aux nanoparticules, au moyen de l’inhalation, peut produire des effets négatifs sur le système cardiovasculaire. Le mécanisme précis demeure inconnu, toutefois, les preuves suggèrent que l’inflammation chronique cause de la vasoconstriction et une tension artérielle élevée.

L’obstacle qui se dresse devant les études épidémiologiques provient du fait qu’il est difficile de distinguer les concentrations ambiantes de particules ultrafines (par exemple les gaz d’échappement des moteurs diesel) des concentrations de nanoparticules fabriquées présentes dans le milieu de travail. Par conséquent, il est impossible d’attribuer, avec une certitude absolue, les effets que les nanoparticules causent sur la santé aux expositions professionnelles. À l’exception des études sur le dioxyde de titane et le noir de carbone, aucune étude épidémiologique n’a été menée pour évaluer les effets que l’exposition aux nanoparticules produit sur la santéNote de bas de page 19,Note de bas de page 20. On recommande que la prochaine étape à suivre soit de multiplier les recherches dans ce domaine et d’accorder une attention particulière à l’exposition des employés.

3.2 Exposition par absorption dermique et oculaire aux nanoparticules fabriquées

L’absorption par la peau représente une autre voie de pénétration significative, en plus de l’inhalation. La peau est la première ligne de défense naturelle du système immunitaire et elle est formée de trois couches : l’épiderme, le derme et l’hypoderme. La documentation révèle qu’en raison de leur petite taille, les nanoparticules fabriquées peuvent facilement traverser la peau et les barrières muqueusesNote de bas de page 21. Toutefois, la taille n’est pas le seul déterminant de la capacité à pénétrer la peau. Par exemple, une étude sur les nanoparticules de dioxyde de titane (fabriquées pour la préparation de crème solaire) a démontré que les particules en suspension dans une solution huileuse pénètrent plus profondément et plus rapidement dans la peau, comparativement aux particules submergées dans une solution aqueuseNote de bas de page 22. Habituellement, les composés lipophiles pénètrent mieux la peau que les composés hydrophiles. Le pouvoir de pénétration des nanoparticules semble être limité par la couche cornée, soit la couche kératinisée externe de l’épiderme. Toutefois, une pénétration plus profonde est possible, en raison du grand nombre de terminaisons nerveuses, de vaisseaux sanguins et de vaisseaux lymphatiques qui se trouvent dans la peau. Les éléments qui compromettent les barrières dermiques, comme les abrasions et les lésions, causent des préoccupations supplémentaires relatives à l’absorption dermique de nanoparticules. Les follicules pileux facilitent également le transfert de nanoparticules de surface dans les couches sous-cutanées de la peau, ainsi, les parties pileuses du corps, comme les avant-bras, deviennent une autre source de préoccupationNote de bas de page 23.

La surface des yeux, bien que petite comparativement à la surface de la peau, offre aux nanoparticules une voie unique de pénétration. Lors d’un essai sur des lapins, les chercheurs ont démontré que les nanoparticules de dioxyde de titane appliquées sur la surface oculaire causaient des dommagesNote de bas de page 24. On a constaté une diminution notable du nombre de cellules mucipares de la conjonctive, ce qui affaiblit l’immunité des yeux et permet une plus grande absorption de substances chimiques dangereuses par la surface oculaire. On a aussi mentionné des préoccupations en ce qui concerne l’exposition neuronale causée par l’exposition oculaire. Il a été démontré que les nanoparticules fabriquées peuvent atteindre le système nerveux central (le cerveau et la moelle épinière) par translocation inversée, le long des neuronesNote de bas de page 25. En somme, on continue à déployer des efforts pour classer la peau et les yeux parmi les voies de pénétration pour les nanoparticules. Les effets sur la santé de ces types d’expositions demeurent méconnus, toutefois, on les associe à la dermatite, la sensibilisation et l’irritation.

4.0 Limites en matière de l’exposition professionnelle actuelles

Pour protéger la santé des employés dans le milieu de travail, les hygiénistes industriels et les responsables des politiques ont fixé des limites en matière des limites de l’exposition professionnelle à diverses substances chimiques dangereuses. L’objectif des limites de l’exposition professionnelle consiste à fournir des limites réglementaires d’exposition aux contaminants en suspension dans l’air. Selon l’article 10.19(1) du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail, les employés doivent travailler sans être exposés à une concentration d’agent chimique en suspension dans l’air qui dépasse les valeurs adoptées lors de la conférence américaine des hygiénistes gouvernementaux et industriels (American Conference of Governmental Industrial Hygienists)Note de bas de page 26. Autrement dit, les limites légales d’exposition aux substances chimiques dangereuses dans les milieux de travail canadiens sous réglementation fédérale correspondent aux valeurs limites d’exposition (Threshold Limit Values) fixées lors de l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists, à l’exception de quelques matériaux qui ont leurs propres limites de l’exposition professionnelle. Les Threshold limit values sont des valeurs sanitaires qui représentent les concentrations que presque tous les employés peuvent supporter, au cours de leur carrière, sans subir d’effets nocifs sur la santé. La création de Threshold limit values est un processus long et complexe. Brièvement, l’établissement des limites de l’exposition professionnelle/Threshold limit values demande une étude prolongée de la documentation axée sur les études des relations dose-réponse, de l’établissement des doses sans effet nocif observé et des doses minimales avec effet nocif observé, des organes que chaque agent chimique attaque et de l’application des facteurs d’incertitudeNote de bas de page 27.

Il existe trois types de limites d’exposition :

  1. Threshold limit values – Moyenne pondérée dans le temps: limites de l’exposition professionnelle durant un quart complet de 8 heures
  2. Threshold limit values – Limite d’exposition de courte durée: limites de l’exposition professionnelle pour une période de 15 minutes, durant un quart de 8 heures
  3. Threshold limit values – Limite plafond: seuil des limites de l’exposition professionnelle à tout moment, durant un quart complet de 8 heures

On peut attribuer plus d’un type de Threshold limit values à une substance dangereuse, et il n’exista pas de Threshold limit values pour tous les contaminants chimiques. Les nanoparticules fabriquées en sont un exemple. À l’échelle mondiale, on constate un manque de limites en matière de l’exposition professionnelle propres aux nanoparticules, malgré le besoin de contrôler les expositions des employés à ces substances dangereuses.Note de bas de page 28 L’hétérogénéité de la composition des nanomatériaux, leurs propriétés chimiques et physiques uniques ainsi que le peu de données toxicologiques représentent les obstacles liés à la création des limites de l’exposition professionnelle. Sans limites de l’exposition professionnelle, on ne peut que comparer les concentrations d’exposition mesurées à des valeurs proposées. Les limites d’exposition recommandée et les valeurs de référence pour les nanoparticules en sont des exemples. Aux États-Unis, le National Institute for Occupational Safety and Health a fixé des limites d’exposition recommandée pour les nanoparticules de dioxyde de titane (300microgramme/mètre3) et les nanotubes de carbone/nanofibres (1microgramme/mètre3), qui représentent des concentrations auxquelles employés peuvent être exposés, de façon sécuritaire, au cours de leur carrière, si des mesures de contrôle efficaces sont adoptées dans le milieu de travailNote de bas de page 5,Note de bas de page 6. Les valeurs de référence pour les nanoparticules hollandaises sont des moyenne pondérée dans le temps pour huit heures, qui ont été fixées en fonction du principe de précaution (pour connaître les valeurs de référence pour les nanoparticules par classe de nanomatériau, consulter l’annexe B)Note de bas de page 29. Malgré le fait que les limites d’exposition recommandée et les valeurs de référence pour les nanoparticules ne soient pas reconnues par la loi dans leurs pays respectifs, ces valeurs sont d’importants repères pour les hygiénistes industriels qui prennent des décisions liées à la gestion des risques.

Actuellement, un projet a le potentiel d’influencer les normes canadiennes du travail, en ce qui concerne l’exposition aux nanoparticules. En 2012, le directeur du comité des Threshold limit values de l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists a annoncé que des procédures d’établissement de Threshold limit values étaient entreprises pour les particules ultrafines d’oxyde de zinc et de dioxyde de titane.Note de bas de page 30 Ces oxydes métalliques servent dans diverses industries, comme celles de la peinture ou de la crème solaire. Si l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists publie ces Threshold limit values pour l’oxyde de zinc et le dioxyde de titane, ces valeurs deviendront les limites en matière de l’exposition professionnelle dans les milieux de travail sous réglementation fédérale au Canada.

En général, on constate, partout dans le monde, un manqué prononcé de règlements propres aux nanoparticules fabriquées. Toutefois, on s’attend à ce que le gouvernement canadien ajoute bientôt au Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail un nouveau paragraphe au sujet des nanoparticules (pour obtenir d’autres détails, consulter l’annexe B). Cette politique proposée illustre le besoin de traiter les nanoparticules comme un nouveau risque professionnel. On recommande que la prochaine étape pour les autorités de la santé et de la sécurité soit d’examiner les valeurs proposées, puis de décider si elles doivent faire partie des lois. Ces aspects font actuellement l’objet de discussions relatives aux valeurs de référence pour les nanoparticules hollandaises. Pour soutenir un processus avisé de création des limites de l’exposition professionnelle, il faut procéder à des recherches supplémentaires sur les effets toxicologiques des diverses nanoparticules fabriquées.

5.0 Risque d’exposition pour les employés des milieux de travail sous réglementation fédérale

Au Canada, le Programme de travail est l’organisme responsable de la santé et la sécurité au travail des milieux de travail sous réglementation fédérale, en vertu de la partie II du Code canadien du travail. Les milieux de travail sous réglementation fédérale emploient environ un million de Canadiens (environ 10 % de la main-d’œuvre nationale), dans les secteurs comme la fonction publique fédérale, le camionnage interprovincial, les chemins de fer, les compagnies aériennes, les banques, les télécommunications, les silos à grains et les minoteriesNote de bas de page 31. La nanotechnologie offre des applications dans un grand nombre d’industries, donc, il est important d’évaluer et de contrôler les expositions des employés. À la suite d’une étude de documents, l’Agence européenne pour la sécurité et la santé au travail a déterminé que des employés ont été exposés de façon notable aux nanoparticules, dans les secteurs suivants : les soins de santé, l’énergie, les transports et la fabrication de produits chimiquesNote de bas de page 32. La présente section examine les possibilités d’exposition des employés dans les milieux de travail sous réglementation fédérale; le secteur des transports sert d’étude de cas.

Tandis que les nanoparticules fabriquées traversent leur cycle de vie, elles deviennent un risque professionnel moins grave, mais un danger environnemental considérableNote de bas de page 1. Par conséquent, les employés des milieux de travail où les nanoparticules sont produites ou utilisées courent de plus grands risques d’exposition, contrairement aux employés des milieux de travail subséquents. Le potentiel d’exposition aux nanoparticules dépend en grande partie du type de milieu de travail : il faut savoir si dans ces installations on fabrique, on utilise ou on élimine des nanoparticules. Dans un milieu de travail ou des nanomatériaux ou des nanoproduits sont présents, l’exposition des employés peut, en théorie, se produire à tout endroit dans les installations. Toutefois, les chercheurs ont découvert que certains processus produisent des concentrations notables de nanoparticules en suspension dans l’airNote de bas de page 33. Tous ces processus font partie des différentes activités dans les milieux de travail sous réglementation fédérale, notamment :

  • La production
  • Le transfert et l’emballage
  • La filtration ou le traitement thermique
  • Les aérosols ou le nettoyage par le vide
  • Les mélanges
  • La coupe ou le meulage de nanoproduits

Les nanoparticules sont produites lors du meulage des matériaux en vrac, jusqu’à l’échelle nanométrique (approche descendante) ou lors de la condensation des nanoparticules en noyaux (approche ascendante). Le confinement des nanoparticules est difficile pour les deux approches, mais plus particulièrement pour la production descendante, car elle comporte des activités de meulage et de broyage. À l’opposé, l’utilisation de réacteurs fermés lors de la fabrication ascendante offre peu d’occasions d’exposition, mais elle se produit tout de même lorsque les cuves sont ouvertes. Sans tenir compte de l’approche de fabrication, il est important de mettre sur pied des mesures de contrôle adéquates. La coupe à l’eau, soit l’utilisation de fluides pour éliminer les débris durant la coupe, en est un exemple. Lors d’une étude sur le traitement de nanomatériaux composites, les chercheurs ont découvert que la coupe à l’eau réduit les concentrations de nanotubes de carbone en suspension dans l’air à des niveaux naturelsNote de bas de page 34. Puisque la nanopoudre en liberté constitue un danger plus grave d’inhalation, comparativement aux nanoparticules emprisonnées dans un milieu liquide ou solide, le broyage humide peut représenter une mesure de contrôle efficace pour réduire l’exposition respiratoire chez les employés. La section 7.0 présente en détail d’autres mesures de contrôle.

La nanotechnologie devient de plus en plus populaire dans les industries de l’automobile et de l’aérospatiale canadiennes. Le secteur de l’automobile étudie la façon dont les nanoparticules fabriquées peuvent servir à concevoir des matériaux plus forts, plus légers et plus résistants à la corrosion. Par exemple, les nanotubes de carbone peuvent servir à renforcer les carrosseries de véhicules. Puisque les nanotubes de carbone ont 100 fois la force, mais une fraction du poids de l’acier, on peut s’attendre à ce que l’ajout de nanotubes de carbone dans les pièces d’automobile réduise la consommation de carburantNote de bas de page 35. Une étude de cas détaillée au sujet des risques associés à l’exposition aux nanotubes multiparoi aux États-Unis et au Canada se trouve dans le document intitulé « Évaluation et gestion des risques relatifs aux nanomatériaux : Une étude de cas des nanotubes multiparoi » (Risk Assessment/Risk Management of Nanomaterials: Case Study of Multi-walled Carbon Nanotubes ), préparé par le Conseil de coopération en matière de réglementation – Groupe de travail 3Note de bas de page 36. Parmi d’autres exemples de l’utilisation des nanomatériaux dans le secteur des transports, on compte les piles à combustible, les capteurs ou les détecteurs, les revêtements et les catalystesNote de bas de page 37. Malgré l’aspect pratique de la nanotechnologie, le risque d’exposition demeure une menace pour la santé des employés. Dans les contextes de fabrication, les employés peuvent être exposés à des nanoparticules durant l’ouverture des emballages, le meulage et les processus de pulvérisation.Note de bas de page 38 Les employés peuvent également être exposés lorsqu’ils sont près des cuves de mélange, où les nanopoudres sont combinées à d’autres substances pour créer des matériaux composites. Ces processus peuvent disperser des nanoparticules dans l’air, ce qui représente un risque d’exposition par inhalation et par absorption dermique ou oculaire. Les nanoparticules emprisonnées constituent un risque minime pour la santé, mais tout processus abrasif (par exemple le ponçage ou le port prolongé) peut disperser de nouveau ces particules.

De façon générale, on trouve très peu de renseignements au sujet des expositions aux nanoparticules dans les secteurs fédéraux canadiens. Compte tenu du fait que la nanotechnologie devient de plus en plus populaire chez les fabricants, il faut déployer des efforts pour étudier la nature de l’exposition des employés dans les milieux de travail sous réglementation fédérale. Il incombe aux employeurs d’évaluer les risques, afin de protéger la santé des employés. Pour obtenir de plus amples renseignements au sujet des règlements nord-américains et internationaux pertinents à la gestion des nanomatériaux, il faut consulter le document préparé par le Conseil de coopération Canada–États-Unis en matière de réglementation, intitulé « Initiative sur la nanotechnologie – Rapport final », plus particulièrement les tableaux 1, 2 et 14.Note de bas de page 36 Les deux prochaines sections traitent des façons d’évaluer et de contrôler les expositions des employés aux nanoparticules.

6.0 Méthodes d’évaluation de l’exposition

Conformément à l’article 10.4 du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail (consulter le l’annexe B), les employeurs sont tenus d’embaucher des spécialistes de la santé et de la sécurité pour mener les évaluations des risques. Il s’agit de consulter un hygiéniste industriel, qui met au point une stratégie d’échantillonnage, effectue une enquête sur place, puis rédige un rapport où il inclut les résultats et les recommandations. L’objectif de ces évaluations d’hygiène industrielle consiste à évaluer de façon qualitative et quantitative le contexte d’exposition. L’évaluation des expositions des employés nécessite une grande expertise technique. Aucun instrument unique n’est en mesure d’assurer l’échantillonnage adéquat de toutes les substances chimiques dangereuses, donc, une des plus importantes décisions que doit prendre l’hygiéniste industriel concerne le choix des instruments d’échantillonnage. Les méthodes traditionnelles d’échantillonnage de particules très petites peuvent ne pas convenir aux nanoparticules; la présente section traite de ce point en détail et présente les difficultés liées à l’échantillonnage des nanoparticules. Dans la présente section, on traite également des façons d’effectuer les évaluations des dangers, en ce qui a trait à l’inhalation de produits chimiques dangereux et aux expositions dermiques à ces produits.

6.1 Évaluation des risques et gestion des risques

Lorsqu’il existe au moins une voie d’exposition par laquelle une substance chimique dangereuse peut entrer dans le corps, il existe un risque pour la santé des employés (risque = danger x exposition)Note de bas de page 39. Pour déterminer la gravité du risque, on procède à une évaluation exhaustive des risques, conformément au paragraphe 10.4(2) du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail. Pour obtenir de plus amples renseignements, il faut consulter le Guide de bonnes pratiques favorisant la gestion des risques liés aux nanoparticules de synthèse préparé par l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail, ou l’article sur la gestion des risques professionnels associés aux nanoparticules (Occupational Risk Management of Nanoparticules) (en anglais seulement).

L’évaluation des risques comprend les quatre éléments suivants :

1. Identification ou reconnaissance des risques

On détermine l’importance des produits dangereux à évaluer dans le milieu de travail, notamment, la présence, l’emplacement, la composition et les propriétés chimiques ou physiques.

2. Évaluation ou enquête portant sur les risques

On évalue les effets sur la santé qui peuvent se produire en raison d’une exposition aux dangers du milieu de travail. À cette fin, on étudie la documentation sur la toxicologie et on consulte les fiches signalétiques (pour obtenir un exemple d’une fiche signalétique du dioxyde de titane, consulter la figure C1 à l’annexe C). Pour effectuer son évaluation des risques, le spécialiste peut suivre le Guide de gestion substances dangereuses, préparé par le Programme de travail.

3. Évaluation de l’exposition

On évalue le type, l’importance et la fréquence ou la durée des expositions, ce qui comprend les voies d’exposition et les employés concernés.

4. Caractérisation des risques

On rassemble les connaissances obtenues des trois éléments précédents et on interprète la nature des risques liés à l’exposition (par exemple la probabilité de développer une maladie et la gravité de la maladie).

L’hygiéniste industriel suit toutes les étapes ci-dessus, afin d’obtenir des renseignements au sujet du contexte d’exposition du milieu de travail. Ces données servent à prendre des décisions relatives à la gestion des risques et à la mise en place des mesures de contrôle pour réduire les expositions des employés (consulter la section 7.0). Pour obtenir de plus amples renseignements au sujet de la façon d’évaluer et de contrôler l’exposition aux nanoparticules, il faut consulter le document préparé par l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail, Mesure, contrôle et caractérisation des nanoparticules : Procédure appliquée à l’usinage et au frottement mécanique (en anglais seulement). La personne qualifiée doit tenir compte des facteurs décrits dans le paragraphe 10.4(2) du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail pour effectuer l’analyse des risques, ou utiliser une méthode qui est généralement reconnue par la communauté des hygiénistes industriels. Dans la prochaine sous-section, on traite de la façon d’évaluer les produits chimiques dangereux en suspension dans l’air et on accorde une attention particulière aux travaux techniques liés à l’équipement d’échantillonnage.

6.2 Difficultés liées à la méthode d’échantillonnage de nanoparticules

Les nanoparticules présentent des complications lorsqu’il est question d’échantillonnageNote de bas de page 40. Compte tenu de l’hétérogénéité et des propriétés chimiques et physiques uniques des nanomatériaux, il n’existe aucun consensus scientifique quant aux échantillons à prélever, à la façon d’effectuer les prélèvements et à la façon d’interpréter les résultats. Il faut toutefois tenir compte de trois difficultés lors de l’évaluation des nanoparticules, dans l’optique du risque professionnel :

1) De quels paramètres faut-il tenir compte lors de l’échantillonnage

Il est possible d’utiliser plusieurs méthodes de mesure pour caractériser les nanoparticules, notamment : la concentration massique, la superficie, la concentration numérique, la chimie de surface et la taille ou la forme des particules. Traditionnellement, on se sert des concentrations des substances chimiques dangereuses en suspension dans l’air pour quantifier les expositions des employés. En ce qui concerne les corps solides ou en gouttelettes, on mesure les concentrations presque toujours en unités de masse par volume d’air (par exemple milligramme/ mètre3). En général, il s’agit d’une méthode simple et efficace pour mesurer les aérosols, car la plupart des substances ont une masse appréciable. À l’opposé, les nanoparticules ont une masse si faible que l’analyse gravimétrique cesse d’être une méthode appropriée d’échantillonnage. Les limites recommandées d’exposition aux nanoparticules sont très basses (par exemple pour les nanotubes de carbone, le National Institute for Occupational Safety and Health suggère une moyenne pondérée dans le temps de 1microgram/mètre3 pour huit heures) et les méthodes d’analyse actuelles offrent rarement une sensibilité suffisante pour détecter des concentrations aussi faiblesNote de bas de page 1. À l’exception des agglomérats de nanoparticules (des rassemblements de plusieurs particules), les concentrations massiques ne sont pas des unités idéales pour l’échantillonnage de nanoparticules. Les experts se tournent alors vers la superficie et la concentration numérique. La superficie semble être une mesure adéquate, car le rapport élevé entre la surface et le volume des nanoparticules cause leur toxicité biologique. Toutefois, les instruments capables de détecter la superficie réussissent à détecter des particules dont le diamètre atteint au moins 1 000 nanomètresNote de bas de page 1. Puisque la superficie d’une particule dépend de son diamètre carré, les particules microscopiques seront les premières à être détectées, contrairement aux nanoparticules. La concentration numérique est une troisième mesure qui peut servir à quantifier les nanoparticules et qui est exprimée en unités de particules par volume d’air. Lorsqu’il s’agit de mesurer les nanoparticules, la concentration numérique est généralement préférée à la concentration massique. Les lois de la physique ont une incidence sur l’efficacité de l’échantillonnage de toutes ces méthodes de mesure. Par conséquent, on utilise habituellement une combinaison des paramètres pour réussir à obtenir des renseignements au sujet de la quantité de nanoparticules dans un milieu de travail. Le Conseil de coopération Canada–États-Unis en matière de réglementation a mis au point un algorithme qui permet de déterminer les mesures voulues de différents types de nanomatériaux et qui peut servir aux spécialistes de la santé et de la sécurité (consulter la figure B1 de l’annexe B).

2) Quelles sont quelques limites pratiques de l’échantillonnage

L’échantillonnage des nanoparticules présente plusieurs limites, et certaines ont une incidence sur les évaluations de l’hygiène industrielle en général. Premièrement, l’équipement d’échantillonnage est souvent encombrant et ne permet pas d’enregistrer les données relatives aux concentrations pendant une période donnée. Les instruments nécessitent un calibrage et un entretien périodiques, qui peuvent coûter cher. Deuxièmement, il existe très peu de laboratoires autorisés qui peuvent analyser les échantillons de nanoparticules, en raison d’un manque de matériel technologique, d’expertise ou des deux aspects. Troisièmement, les processus de travail qui concernent les nanoparticules peuvent être rares (par exemple se produire deux ou trois fois par semaine, pour quelques heures à la fois). Il devient donc difficile d’obtenir des mesures d’exposition représentatives des expositions typiques, ce qui rend difficile la comparaison de ces données aux valeurs de référence. Enfin, la majorité des équipements et des méthodes d’échantillonnage ne sont simplement pas assez sensibles pour détecter des concentrations très faibles de produits chimiques. Les nanoparticules ne sont devenues un risque professionnel que récemment, donc il faudra du temps pour adapter les instruments actuels à l’échantillonnage de nanoparticules.

3) Comment faut-il mesurer les niveaux naturels et les nanoparticules anthropiques

Il est difficile de différencier les niveaux naturels de nanoparticules (d’origine naturelle et d’origine anthropique) (consulter la section Définitions) des nanoparticules qui sont produites délibérément. Une option consiste à obtenir un échantillon dans le milieu de travail, lorsque les processus de fabrication de nanoparticules ont cessé. Une autre option consiste à obtenir un échantillon des concentrations de nanoparticules de l’extérieur, mais les deux approches comportent des lacunes qui leur sont propres. La méthode habituelle pour déterminer les niveaux naturels consiste à obtenir un échantillon d’une zone « propre », dans les mêmes installations où les nanoparticules sont préparées. Par exemple, l’hygiéniste industriel peut prélever un échantillon dans le bureau de l’administration.

6.3 Évaluation de l’exposition par inhalation

Avant de procéder à l’évaluation de l’exposition sur les lieux, l’hygiéniste industriel doit préparer une stratégie d’échantillonnage. Il faut prendre des décisions en ce qui concerne les contaminants qui feront l’objet de l’échantillonnage, les emplacements d’échantillonnage et la durée de l’échantillonnage. Ces facteurs déterminent la sélection de l’équipement et des méthodes d’analyse. Le Guide canadien concernant l’échantillonnage professionnel de conformité relatif aux agents chimiquesNote de bas de page 7 décrit les procédures à suivre lors des évaluations des dangers dans un milieu de travail. Après l’échantillonnage, on compare les expositions des employés à une substance chimique dangereuse aux limites de l’exposition professionnelle correspondantes (Threshold limit values de l’Amercian Conference of Governmental Industrial Hygienists). Il s’agit de la façon dont les évaluations de l’exposition par inhalation sont effectuées, pour la plupart des particules dangereuses en suspension dans l’air.

Il existe une vaste sélection d’instruments d’échantillonnage des produits chimiques en suspension dans l’air. Ils permettent d’obtenir des échantillons de matières dans différents états et peuvent distinguer les particules de tailles différentes. En hygiène industrielle, on obtient souvent des échantillons de particules très fines au moyen de dispositifs d’échantillonnage adaptés à la taille des particules. Ces dispositifs détectent des granules de particules, en fonction de leur diamètre aérodynamique équivalent. Cette caractéristique est très utile à connaître, car les particules de tailles inférieures se logent dans différentes régions des voies respiratoires humaines, comparativement aux particules de tailles supérieures. Les trois tailles de granules que les dispositifs actuels permettent de prélever sont les suivantes :

  • Dépôts de granules inhalables, à tout endroit dans les voies respiratoires
  • Dépôts de granules thoraciques, dans le nez, la gorge, les bronches et les bronchioles
  • Dépôts de granules respirables, dans les alvéoles

À ce jour, aucune méthode d’échantillonnage ou d’analyse n’a été conçue exclusivement pour les nanoparticules. Par conséquent, on utilise les méthodes conçues pour d’autres produits chimiques dangereux pour effectuer les évaluations des risques liés aux nanoparticules. La liste ci-dessous présente quelques méthodes que le National Institute for Occupational Safety and Health a créées et utilisées aux fins d’échantillonnage des nanoparticules :

Tableau 1 : Méthodes du National Institute for Occupational Safety and Health pour l’échantillonnage et la mesure des nanomatériaux
Méthode Substance ou objectif Échantillonnage
0600 (en anglais seulement) Dioxyde de titane (respirable) Membrane en Polychlorure de vinyle
Cyclone
5040 (en anglais seulement) Nanotubes et nanofibres de carbone (carbone élémentaire) Membrane en fibre de quartz
Cyclone
Analyseur thermo-optique
7402 (en anglais seulement) Observation de l’échantillon Membrane en ester de cellulose mixte
Dispositif d’échantillonnage adapté à la taille des particules
Microscope électronique à transmission
7300 (en anglais seulement) Identification des éléments Membrane en ester de cellulose mixte
Dispositif d’échantillonnage adapté à la taille des particules
Spectroscope d’émission atomique à plasma à couplage inductif

Une liste d’instruments qui servent actuellement à surveiller les expositions aux nanoparticules se trouve dans le Tableau C.1 du document Z12885 préparé par l’Association canadienne des normes. On déploie des efforts pour concevoir des dispositifs d’échantillonnage propres aux nanomatériaux. Aux États-Unis, le National Institute for Occupational Safety and Health met au point un dispositif personnel d’échantillonnage de nanoparticules (Personal Nanoparticle Sampler) qui peut servir à évaluer les expositions des employés; le Personal Nanoparticle Sampler est constitué d’un cyclone pour particules respirables et d’un broyeur, fixés sur un boîtier filtre ferméNote de bas de page 41. Le National Institute for Occupational Safety and Health étudie également l’utilisation des instruments à lecture directe et de l’échantillonnage par frottis lors des évaluations initiales de l’hygiène industrielle. En Europe, une initiative nommée NANODEVICE met au point de l’équipement pratique (abordable et portatif) pour évaluer les concentrations de nanoparticules dans les milieux de travail. Jusqu’à ce que ces dispositifs soient validés et mis sur le marché, les hygiénistes industriels continueront à utiliser les méthodes ci-dessus pour effectuer les évaluations de l’exposition par inhalation aux nanomatériaux. Pour obtenir des renseignements au sujet de la création des lignes directrices pour l’échantillonnage, il faut consulter le document préparé par le Conseil de coopération Canada–États-Unis en matière de réglementation, intitulé « Initiative sur la nanotechnologie – Rapport final »Note de bas de page 36, plus particulièrement, la section 4.2.

6.4 Évaluation de l’exposition par absorption dermique

Les évaluations de l’exposition dermique ne sont pas aussi bien mises au point que celles de l’exposition par inhalation, mais la peau représente une voie d’exposition non négligeable. D’ailleurs, l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists a créé une mention dermique de Threshold limit values à inscrire sur les produits qui pénètrent facilement par la peau. L’exposition dermique aux substances chimiques dangereuses peut se produire de trois façonsNote de bas de page 42 :

  • Contact : la peau touche un objet ou une surface qui contient la substance contaminante
  • Dépôt : la substance, sous forme de particules en suspension dans l’air, se dépose sur la peau
  • Immersion : la peau est submergée dans la substance ou dans un mélange qui en contient ou est arrosée avec la substance

Il n’existe aucun consensus scientifique sur la meilleure façon d’effectuer les évaluations de l’exposition dermique. Une méthode non quantitative consiste à utiliser la détection fluorescente. On ajoute des produits traceurs à la substance concernée, puis on détecte sa présence sur les surfaces contaminées. Des lampes spécialisées peuvent également servir à observer les particules en suspension dans l’air et à évaluer l’efficacité du système de ventilation local. Une méthode quantitative consiste à retirer les substances de la peau avec des solutions nettoyantes ou des lingettes, puis à analyser les échantillons par la suite. Une nouvelle méthode consiste à procéder à un test cutané, soit d’appliquer un tampon de coton sur une partie des avant-bras, pour évaluer l’exposition. Une méthode plus invasive consiste à effectuer de petites biopsies de la peau, puis à analyser les dommages que causent les nanoparticules. Une étude sur les souris a démontré que l’analyse élémentaire des biopsies cutanées exsangues permet d’établir une corrélation avec la dose totale de nanoparticules d’or administréeNote de bas de page 43. Par conséquent, la peau est un organe important lorsqu’il est question d’accumulation de nanoparticules, et les biopsies de la peau peuvent servir lors des évaluations quantitatives des expositions. L’American Industrial Hygiene Association a créé un outil pratique pour estimer les expositions dermiques aux substances chimiques dangereuses. Ce logiciel, intitulé Industrial Hygiene SkinPerm (en anglais seulement), est une trousse semblable est utilisée dans le cadre du projet RISKOFDERM (en anglais seulement).

7.0 Mesures de contrôle

Les substances dangereuses, comme les nanoparticules fabriquées, sont régies par la partie X du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail. La partie X prévoit la manière dont les substances dangereuses doivent être entreposées, manipulées et utilisées, ainsi que la manière d’affecter les évaluations des dangers. Il est important de noter que les mesures de prévention de la section 19.5(1) décrivent la façon dont les mesures de contrôle doivent être mises en œuvre pour réduire les expositions des employés aux substances dangereuses. Il peut être pratique de consulter le Guide de gestion substances dangereuses, préparé par le Programme de travail, pour effectuer des évaluations de substances dangereuses dans les milieux de travail. Les enquêtes doivent se dérouler en présence du comité local de santé et sécurité au travail (consulter la section 135.7e du Code canadien du travail). Après une évaluation des risques, il peut être nécessaire d’appliquer des mesures de contrôle afin de réduire les expositions des employés aux substances dangereuses. Les situations de surexposition mènent certainement à l’application des mesures de contrôle, mais il demeure tout aussi important de réduire les concentrations qui respectent les limites légales, afin de protéger du mieux possible la santé des employés. La sélection et l’application des mesures de contrôle nécessitent une expertise particulière de la part du professionnel en santé et sécurité, ainsi que la rétroaction des employeurs et des employés pour des raisons de fonctionnalité.

Il faut appliquer les mesures de contrôle dans un ordre hiérarchique. Par ordre d’importance, les mesures de contrôle qui servent à réduire les expositions des employés comprennent les éléments suivants :

  • Élimination des produits chimiques dangereux du milieu de travail
  • Remplacement des substances par d’autres substances moins toxiques
  • Isolation des substances dans des pièces ou des compartiments à part
  • Contrôles opérationnels, comme de la ventilation ou une modification des produits ou des processus
  • Contrôles administratifs, comme la rotation des quarts ou la restriction des accès
  • Équipement de protection individuelle, comme les protecteurs des voies respiratoires, des yeux ou de la peau

Ces mesures de contrôle correspondent à des sections qui traitent des substances dangereuses, à la partie X du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail (pour obtenir des détails, consulter l’annexe B). Lorsque les niveaux d’exposition approchent les limites d’exposition professionnelles ou les valeurs recommandées, il est nécessaire d’adopter des méthodes de contrôle plus rigides. Habituellement, il faut employer l’équipement de protection individuelle en dernier recours pour protéger les employés des risques professionnels. Toutefois, dans certaines situations où, par exemple, il est impossible d’appliquer les mécanismes de contrôle techniques pour prévenir les expositions des employés, il devient nécessaire d’utiliser des appareils de protection respiratoire. La loi exige que les employeurs respectent la norme Z94.4, Choix, utilisation et entretien des appareils de protection respiratoire de l’Association canadienne de normalisation, lorsqu’ils utilisent les programmes de protection respiratoire. Un survol des équipement de protection individuelle utilisés pour la protection contre les nanomatériaux se trouve dans le document intitulé « L’équipement de protection individuelle contre les nanoparticules fabriquées » (Personal Protective Equipment for Engineered Nanoparticles), publié par l’American Industrial Hygiene Association.Note de bas de page 44 Cette ressource peut servir aux employés qui souhaitent mieux connaître les façons dont ils peuvent réduire les expositions aux nanoparticules dans le milieu de travail. La prochaine sous-section traite de la technique de gestion graduée des risques, dans le contexte des nanomatériaux fabriqués.

7.1 Modèle d’évaluation et de gestion des risques

La gestion graduée des risques est un outil pratique de gestion des risques qui permet de réduire les expositions des employés aux substances chimiques dangereusesNote de bas de page 45. Les substances qui présentent des niveaux de risque similaires (par exemple les carcinogènes ou les irritants) sont rassemblées en « groupes », et un ensemble particulier de mesures de contrôle (par exemple un système de ventilation local, des pratiques exemplaires) est attribué à chaque groupe. L’objectif de la gestion graduée des risques consiste à fournir un cadre simple à utiliser qui permette aux employeurs de gérer les risques professionnels. La gestion graduée des risques est une technique particulièrement appropriée pour les petits organismes qui n’ont pas accès en permanence à une expertise en santé et sécurité au travail. L’industrie pharmaceutique a été la première à utiliser la gestion graduée des risques afin de veiller à ce que les employés travaillent de façon sécuritaire avec des produits chimiques dont la toxicité était inconnue. Ce principe a encore sa raison d’être aujourd’hui : la gestion graduée des risques sert habituellement à gérer les substances dont les données toxicologiques sont limitées et les substances sans limites en matière de l’exposition professionnelle, notamment les nanoparticules.

La première étape de la gestion graduée des risques consiste à classer la substance concernée dans un groupe particulier. Les substances du même groupe de risque doivent avoir au moins un des aspects suivants en commun :

  • Propriétés chimiques ou physiques
  • Toxicité biologique
  • Types de processus où la substance est utilisée
  • Voies de pénétration
  • Durée et fréquence de l’exposition
  • Concentrations de la substance dans le milieu de travail

Pour chaque groupe, il existe une liste de mesures de contrôle conçues pour convenir à un niveau particulier de danger. Par exemple, on peut recommander la ventilation générale et l’équipement de protection individuelle pour un groupe de substances dangereuses qui irritent la peau. Les substances très toxiques qui sont présentes en grande quantité dans le milieu de travail sont gérées au moyen de mesures de contrôle plus strictes, comparativement aux substances à faible toxicité ou en faibles concentrations. La technique de gestion graduée des risques procure de nombreux avantages. Tout d’abord, la gestion graduée des risques est un outil pratique que les personnes non spécialisées dans le domaine peuvent facilement comprendre et utiliser. Ensuite, on peut regrouper les substances sans limites de l’exposition professionnelle dans un groupe particulier de risque et les gérer conformément aux mesures de contrôle propres à ce groupe. Une limite de la gestion graduée des risques est qu’elle ne convient pas pour contrôler les dangers dans les milieux de travail où les niveaux d’exposition varient considérablement (soit un écart-type géométrique supérieur à 2,0)Note de bas de page 7.

Habituellement, la gestion graduée des risques en fonction des niveaux de danger comprend les échelons suivants :

  1. Substances non toxiques
  2. Substances moyennement toxiques
  3. Substances qui causent la mort ou des effets graves sur la santé
  4. Cas particuliers (par exemple le cancer) pour les situations les plus risquées

La gestion graduée des risques ne vise pas à remplacer les mesures de contrôle plus strictes déjà adoptées dans un milieu de travail. Elle vise plutôt à conseiller l’application de mesures de contrôle, de façon concrète. Le bureau de la santé et de la sécurité des personnes du Royaume-Uni (United Kingdom Health and Safety Executive) a créé un des modèles les plus populaires de gestion graduée des risques, qui sert aux experts et aux employeurs : les fondements du contrôle des substances dangereuses pour la santé (Control of substances hazardous to health essentials). L’outil électronique Control of substances hazardous to health essentials (en anglais seulement) se trouve en ligne. Il est prévu que le Programme de travail canadien publie des renseignements supplémentaires au sujet de la gestion graduée des risques, en 2017.

8.0 Résumé et perspectives

En résumé, les nanoparticules fabriquées représentent un nouveau risque professionnel. La vitesse d’évolution de la nanotechnologie, ainsi que les nombreuses preuves au sujet des effets néfastes pour la santé humaine, rendent nécessaire l’utilisation du principe de précaution pour gérer les nanomatériaux. Il est connu que l’exposition aux nanoparticules est toxique pour les systèmes cardiovasculaire, nerveux et pulmonaire. Puisque les employés sont les premiers à être exposés aux nanoparticules fabriquées, il faut accorder la priorité aux efforts pour gérer les substances chimiques dangereuses dans le milieu de travail. Les perspectives en ce qui concerne la gestion des nanoparticules fabriquées sont les suivantes :

  • Des limites en matière de l’exposition professionnelle pour les différents types de nanomatériaux, en fonction des connaissances récentes. L’Amercian Conference of Governmental Industrial Hygienists établit actuellement des Threshold limit values (valeurs limites d’exposition) pour les nanoparticules d’oxyde de zinc et de dioxyde de titane. L’établissement des seuils légaux d’exposition acceptable rend les employeurs responsables de l’application des mesures de contrôle pour réduire l’exposition des employés aux nanomatériaux.
  • Il faut créer ou modifier les instruments d’échantillonnage qui permettent d’obtenir des échantillons adéquats, pour différentes caractéristiques des nanoparticules. Puisque les caractéristiques physiques (par exemple la superficie) causent une toxicité plus élevée que la composition des substances, l’équipement d’échantillonnage doit permettre d’obtenir des mesures appropriées. Le dispositif idéal d’échantillonnage permettrait de mesurer les concentrations en nombre, les concentrations massiques et la superficie, en fonction de la taille des particules. L’instrument serait également portatif et pourrait enregistrer des données durant une période prolongée. Étant donné que l’inhalation est une voie d’exposition primaire, il faut concentrer les efforts sur le développement des capacités à mesurer les particules en suspension dans l’air.
  • Il faut mettre au point des méthodes d’échantillonnage et d’analyse propres aux différents types de nanomatériaux. Pour l’instant, lors des évaluations d’hygiène industrielle, on mesure les nanoparticules au moyen de méthodes que le National Institute for Occupational Safety and Health a créées pour d’autres matériaux. La mise au point de méthodes appropriées permettrait de normaliser la façon dont les experts en santé et sécurité effectuent les évaluations des risques.
  • On recommande aux organismes de réglementation et aux employeurs d’adopter la méthode de gestion graduée des risques. La gestion graduée des risques est une technique simple pour réduire les expositions des employés aux substances sans limites de l’exposition professionnelle, pour lesquelles il existe peu de données toxicologiques, notamment les nanoparticules fabriquées. Faute d’expertise technique, les organismes petits et moyens peuvent envisager d’employer la gestion graduée des risques comme un outil pratique pour réduire les expositions des employés.
  • Il faut mener des recherches supplémentaires sur les effets que l’exposition aux nanomatériaux cause sur la santé, afin de mettre au point un profil toxicologique plus exhaustif. Les premières études ont démontré que les nanoparticules causent des maladies aiguës. L’intégration généralisée des nanomatériaux dans les produits fabriqués accentue le besoin d’évaluer aussi les effets à long terme sur la santé. De plus, il faut mener des recherches sur l’efficacité de l’équipement de protection individuelle qui servent à protéger les voies respiratoires et la peau des employés, dans un contexte d’exposition aux nanoparticules.

En conclusion, les nanoparticules fabriquées représentent un important risque professionnel. Il existe un risque d’exposition pour les employés de nombreux types de milieux de travail, notamment, ceux régis par la réglementation fédérale (par exemple le domaine du transport). Actuellement, il n’existe aucun règlement canadien spécifique à l’évaluation et au contrôle des expositions aux nanoparticules, toutefois, on s’attend à ce qu’une politique qui renvoie au document Z-12885 de l’Association canadienne de normalisation soit bientôt ajoutée à la partie II du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail. Entre-temps, les employeurs sont tenus d’assurer un milieu de travail sain et sécuritaire pour les employés, lorsqu’il est question de substances chimiques dangereuses. Une formation adéquate et le respect de la hiérarchie lors de l’application des mesures de contrôle serviront grandement à réduire les expositions des employés aux nouvelles substances, comme les nanomatériaux fabriqués. L’initiative en nanotechnologie du Conseil de coopération Canada–États-Unis en matière de réglementation a publié un rapport qui comprend des règlements pratiques au sujet des nanomatériaux fabriqués; cette ressource peut intéresser les spécialistes de la santé et de la sécurité. En somme, il est nécessaire d’effectuer des recherches supplémentaires afin de mettre au point des outils qui permettront aux experts techniques d’évaluer l’importance des expositions aux nanoparticules au Canada.

9.0 Annexes

9.1 Annexe A - Introduction aux nanoparticules fabriquées à l’intention des comités de santé et de sécurité au travail

Contexte

Le présent document a pour but de fournir aux comités de santé et de sécurité des milieux de travail canadiens soumis à la réglementation fédérale un aperçu de l’exposition professionnelle aux nanoparticules fabriquées. Il s’agit d’un document abrégé qui complète le guide de 34 pages, Nanoparticules fabriquées : Aspects liés à la santé et à la sécurité, préparé par Emploi et Développement social Canada Programme du travail. Il fournit des renseignements au sujet des effets sur la santé, des voies d’exposition, des mesures de contrôle et des exigences législatives en matière de nanoparticules fabriquées. Pour obtenir de plus amples renseignements, il est recommandé de consulter le guide complet.

Que sont les nanoparticules?

Les avancées récentes en nanotechnologie ont entraîné une hausse de l’utilisation et de la production de nanoparticules fabriquées. En somme, les nanoparticules sont de minuscules matériaux d’environ un milliardième de mètre (10-9 mètre). À titre d’exemple, l’épaisseur moyenne d’un cheveu humain est de 70 000 nanomètres, tandis que les nanoparticules mesurent entre 1 et 100 nanomètres. Habituellement, les nanoparticules sont composées de carbone et de métaux ou d’oxydes métalliques. Elles se présentent sous différentes formes, notamment, des particules, des feuilles, des tubes et des sphères. Les nanoparticules possèdent des propriétés chimiques et physiques uniques, qui les distinguent des autres particules semblables de taille supérieure. Par exemple, le rapport surface-volume élevé des nanoparticules augmente leur réactivité biologique et possiblement leur toxicité. On trouve souvent les nanoparticules dans certaines industries sous réglementation fédérale, comme l’automobile et l’aérospatiale. On les trouve aussi dans les revêtements, les capteurs ou les détecteurs, les catalyseurs, les piles à combustible et dans bien d’autres produits. Malgré les applications de la nanotechnologie, le potentiel d’exposition humaine demeure une menace pour la santé des employés.

Quelles sont les préoccupations en matière de santé et de sécurité relatives aux nanoparticules?

Puisqu’il existe de nombreux types de nanoparticules, il faut tenir compte des aspects relatifs à la santé et à la sécurité pour chaque type, de façon ponctuelle. Toutefois, les recherches ont montré que l’exposition aux nanoparticules peut causer une multitude d’effets indésirables, dans plusieurs systèmes anatomiques. Par exemple, des données ont révélé que les nanoparticules causent la bronchite, la dermatite et l’hypertension. On présume également que les nanoparticules possèdent les mêmes propriétés toxicologiques, notamment la cancérogénicité, que les formes plus volumineuses de ces particules. Les rapports sur les effets que cause l’exposition aux nanoparticules sur la santé se multiplient, et il est prévu que de nombreux autres seront publiés sur le sujet au cours des prochaines années. Lors de l’étude des effets de l’exposition sur la santé, il est recommandé d’évaluer les facteurs suivants : la composition et les propriétés de chaque nanoparticule, la voie de pénétration; l’importance de l’exposition (c'est-à-dire, la durée, la fréquence et la concentration – s’il est possible d’utiliser les méthodes d’analyse et d’échantillonnage, autrement, le modèle d’évaluation et de gestion des risques peut constituer une option); ainsi que l’efficacité des mesures de contrôle.

Comment les employés deviennent-ils exposés aux nanoparticules?

La contamination se produit par quatre voies de pénétration, présentées dans l’ordre de la plus courante à la moins courante :

  • Inhalation : respirer de l’air contaminé par les nanoparticules
  • Absorption dermique et oculaire : omettre de se protéger la peau et les yeux, ouvrant ainsi la voie aux nanoparticules
  • Ingestion : consommer des aliments qui ont été en contact avec des nanoparticules
  • Injection : subir des blessures par des objets tranchants contaminés par des nanoparticules

Les chercheurs ont découvert que certains processus opérationnels génèrent des concentrations considérables de nanoparticules en suspension dans l’air. Il s’agit notamment des activités d’emballage, de filtrage, de nettoyage par pulvérisation et par aspiration et de meulage.

Quelles sont les façons de contrôler l’exposition aux nanoparticules?

Pour réduire l’exposition des employés aux nanoparticules, les mesures de contrôle suivantes peuvent être instaurées :

  • Élimination des produits chimiques dangereux du milieu de travail
  • Remplacement des substances par d’autres substances moins toxiques
  • Isolation des substances dans des pièces ou des compartiments à part
  • Contrôles opérationnels, comme de la ventilation ou une modification des produits ou des processus
  • Contrôles administratifs, comme la rotation des quarts ou la restriction des accès
  • Équipement de protection individuelle, comme les protecteurs des voies respiratoires, des yeux ou de la peau

Quelles sont les exigences législatives relatives aux nanoparticules?

Les dispositions du Code canadien du travail et le Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail régissent l’exposition professionnelle aux substances chimiques dangereuses dans les milieux de travail sous réglementation fédérale. Plus précisément, la partie X du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail énonce les méthodes d’entreposage, de manipulation et d’utilisation des substances chimiques dangereuses, ainsi que les procédures à suivre pour réaliser des enquêtes. Le tableau A1 du guide Nanoparticules fabriquées : Aspects liés à la santé et à la sécurité comprend un graphique qui résume les articles du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail qui concernent directement ce sujet. Il est important de noter que les lois énoncées à la Partie II du Code canadien du travail stipulent qu’il incombe à l’employeur de designer des personnes qualifiées pour évaluer l’exposition professionnelle aux substances chimiques dangereuses (ce qui comprend les nanoparticules) dans le but de protéger la santé des employés.

Résumé

En conclusion, les nanoparticules fabriquées constituent un risque professionnel grandissant. Compte tenu du fait que la vitesse à laquelle les nanomatériaux sont produits dépasse la vitesse à laquelle les limites en matière de l’exposition professionnelle sont établies, il est important d’adopter une approche préventive en ce qui concerne les nanoparticules dans le milieu de travail. L’Association canadienne de normalisation a publié un document exhaustif de normes relatives aux pratiques recommandées pour le domaine des nanotechnologies (Association canadienne de normalisation Z12885 – Nanotechnologies), et ce document peut devenir une ressource pratique pour les comités de santé et de sécurité. Le guide Nanoparticules fabriquées : Aspects liés à la santé et à la sécurité, préparé par le personnel du Programme du travail, respecte les normes de l’Association canadienne de normalisation.

9.2 Annexe B

Articles du Code canadien du travail et du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail pertinents à l’évaluation des risques et à la gestion relatives aux nanoparticules selon le Code canadien du travail

Mesures de prévention - Code canadien du travail 122.2

Passage pertinents : La prévention devrait consister avant tout dans l’élimination des risques, puis dans leur réduction, et enfin dans la fourniture de matériel, d’équipement, de dispositifs ou de vêtements de protection, en vue d’assurer la santé et la sécurité des employés.

Mesures de prévention - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 19.5(1)

Passage pertinents : Afin de prévenir les risques, y compris ceux liés à l’ergonomie, qui ont été recensés et évalués, l’employeur prend toute mesure de prévention selon l’ordre de priorité suivant :

  • (a) l’élimination du risque, notamment par la mise au point de mécanismes techniques pouvant comprendre des aides mécaniques et la conception ou la modification d’équipement en fonction des attributs physiques de l’employé;
  • (b) la réduction du risque, notamment par son isolation;
  • (c) la fourniture de matériel, d’équipement, de dispositifs ou de vêtements de protection personnels;
  • (d) l’établissement de procédures administratives, telles que celles relatives à la gestion des durées d’exposition aux risques et de récupération ainsi qu’à la gestion des régimes et des méthodes de travail.
Substitution de substances - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 10.16

Passage pertinents :

(1) Il est interdit d’utiliser une substance dangereuse dans le lieu de travail lorsqu’il est en pratique possible de la remplacer par une substance non dangereuse.

(2) S’il est impossible de respecter les exigences du paragraphe 10.16(1), dans le cas où une substance dangereuse est censée être utilisée à une fin quelconque dans le lieu de travail et qu’une substance équivalente présentant moins de risque peut être utilisée à la même fin, cette dernière doit, lorsque cela est en pratique possible, être substituée à la substance dangereuse.

Aération - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 10.17

Passage pertinents :

(1) Les systèmes d’aération installés le 1er janvier 1997 ou après cette date pour contrôler la concentration de substances dangereuses dans l’air doivent être conçus, fabriqués, installés, utilisés et entretenus de manière que :

  • (a) d’une part, la concentration de substances dangereuses dans l’air n’excède pas les valeurs prévues aux paragraphes 10.19(1) et 10.20(1) et (2);
  • (b) d’autre part, ils respectent les normes énoncées :
    • (i) soit dans la partie 6 du Code canadien du bâtiment,
    • (ii) soit dans les publications de l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists, intitulées Industrial Ventilation : A manual of Recommended Practice for Design, 26e édition, publiée en 2007, et Industrial Ventilation : A Manual of Recommended Practice for Operation and Maintenance, publiée en 2007, compte tenu de leurs modifications successives
    • (iii) soit dans la norme Z9.2-2006 de l’ANSI, intitulée Fundamentals Governing the Design and Operation of Local Exhaust Systems, publiée en 2006, compte tenu de ses modifications successives Contrôle des risques - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 10.19
Contrôle des risques - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 10.19

Passage pertinents :

(1) Aucun employé ne doit être exposé à : (a) une concentration d’un agent chimique dans l’air qui excède la valeur établie pour cet agent chimique par l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists dans sa publication intitulée Threshold limit values and Biological Exposure Indices, compte tenu de ses modifications successives

(3) Lorsqu’il est probable que la concentration d’un agent chimique dans l’air excède la valeur visée au paragraphe (1), des échantillons d’air doivent être prélevés et la concentration de l’agent chimique doit être calculée conformément :

  • (b) soit aux normes du National Institute for Occupational Safety and Health des États-Unis énoncées dans la troisième édition du National Institute for Occupational Safety and Health Manual of Analytical Methods, volumes 1 et 2, publiée en février 1984, compte tenu de ses modifications successives;
  • (c) soit à toute méthode consistant à prélever et à analyser un échantillon représentatif de l’agent chimique, et dont l’exactitude et les niveaux de détection sont au moins équivalents à ceux que permettraient d’obtenir les normes visées à l’alinéa b);
  • (d) soit à toute méthode éprouvée sur le plan scientifique, utilisée pour prélever et analyser un échantillon représentatif de l’agent chimique, lorsqu’aucune norme n’est prévue pour l’agent chimique dans les publications visées aux alinéas a) et b) et qu’il n’existe aucune méthode qui réponde aux exigences de l’alinéa c).

Nonobstant le paragraphe 10.19(1), l’employeur doit veiller à ce que l’exposition des employés aux substances énumérées par l’ACGIH® et reconnues comme étant carcinogènes ou soupçonnés de l’être soit maintenue au plus bas niveau, dans la mesure du possible.

Enquête sur les risques - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 10.4

Passage pertinents :

(1) Lorsque la santé ou la sécurité d’un employé risque d’être compromise par l’exposition à une substance dangereuse présente dans le lieu de travail, l’employeur doit sans délai :

  • (a) nommer une personne qualifiée pour faire enquête sur la situation;
  • (b) à des fins de participation à l’enquête, aviser le comité local ou le représentant qu’il y aura enquête et lui communiquer le nom de la personne qualifiée nommée pour faire enquête.

(2) Au cours de l’enquête visée au paragraphe (1), les facteurs suivants doivent être pris en compte :

  • (a) les propriétés chimiques, biologiques et physiques de la substance dangereuse;
  • (b) les voies par lesquelles la substance dangereuse pénètre dans le corps;
  • (c) les effets aigus et chroniques sur la santé que produit l’exposition à la substance dangereuse;
  • (d) a quantité de substance dangereuse à manipuler;
  • (e) la manière d’entreposer, d’utiliser, de manipuler et d’éliminer la substance dangereuse;
  • (f) les méthodes de contrôle utilisées pour éliminer ou réduire l’exposition des employés à la substance dangereuse;
  • (g) la concentration ou le niveau de la substance dangereuse auquel l’employé risque d’être exposé;
  • (h) la probabilité que la concentration d’un agent chimique aéroporté ou le niveau de rayonnement ionisant ou non ionisant soit supérieur à 50 % des valeurs visées respectivement aux paragraphes 10.19(1) et 10.26(3) et (4);
  • (i) la probabilité que le niveau visé à l’alinéa g) soit supérieur ou inférieur au niveau prévu à la partie VI.
Enquête sur les risques - Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail 10.6

Passage pertinents : L’employeur doit conserver le rapport visé à l’article 10.5 pendant les trente ans qui suivent la date de sa signature par la personne qualifiée.

Nanoparticules - à déterminer

Passages pertinents :

Nanomatériaux fabriqués – nanomatériaux conçus pour une utilisation ou une fonction spécifique

Nanomatériaux anthropiques – nanomatériaux produits involontairement, qui sont des sous-produits d’un processus

Lorsque des nanomatériaux fabriqués sont présents dans le milieu de travail, l’employer doit veiller à ce qu’une personne qualifiée procède aux activités suivantes :

  • établit et maintient un processus pour identifier et supprimer les dangers, puis réduire les risques associés aux nanomatériaux, en ce qui concerne la manipulation, l’utilisation et l’exposition de façon continue, conformément à la norme Z-12885 de l’ACN;
  • fixe des objectifs et des buts pour élaborer des mesures de prévention et de protection, conformément à la norme Z-12885 de l’ACN.

Lorsqu’une opération génère des sous-produits qui sont des nanomatériaux anthropiques, l’employer doit effectuer une évaluation et mettre en place des mesures de contrôle, conformément aux sections 10.4 à 10.6 de ces règlements.

Bien que les exigences proposées ne soient pas encore intégrées aux règlements, on recommande fortement aux intervenants des milieux de travail de suivre ces lignes directrices. Les changements des politiques reflètent le besoin de clarifier la formulation [10.16(2)], la nécessité de mettre à jour les documents afin de respecter les normes les plus récentes de l’industrie [10.17(2b-ii)], le besoin de motiver les employeurs à faire de leur mieux pour contrôler l’exposition aux substances chimiques [10.19] et le besoin de remédier à l’absence des règlements adaptés aux expositions aux nanoparticules [à déterminer].

Valeurs de référence pour les nanoparticules de quatre classes de nanomatériaux fabriqués (van Broekhuizen et al., 2012)Note de bas de page 29
Classe Description Densité Valeurs de référence pour les nanoparticules (MPT de 8 h) Exemples
1 Nanofibres rigides biopersistantes dont les effets similaires à ceux de l’amiante ne sont pas exclus Aucune donnée disponible 0,01 fibre centimetre-3 nanotube monoparoi ou nanotube multiparoi, ou des fibres d’oxyde métallique dont les effets similaires à ceux de l’amiante ne sont pas exclus
2 Nanomatériaux granulaires biopersistants dont la taille varie de 1 à 100 nm > 6 000 kilogramme
m-3
20 000 particules centimetre m-3 argent, or, dioxyde de cérium(IV), oxyde de cobalt(II), fer, oxyde de fer, lanthane, plomb, pentoxyde d’antimoine, dioxyde d’étain
3 Nanomatériaux granulaires et fibreux biopersistants dont la taille varie de 1 à 100 nm < 6 000 kilogramme 
m-3
40 000 particules centimetre m-3 oxyde d’aluminium, dioxyde de silicium, nitrure de titane, dioxyde de titane, oxyde de zinc, nanoargile de noir de carbone, fullerène, dendrimères, nanofibres de polystyrène dont les effets similaires à ceux de l’amiante sont exclus
4 Nanomatériaux granulaires non biopersistants dont la taille varie de 1 à 100 nm Aucune donnée disponible LEP applicable Par exemple graisses, chlorure de sodium

Figure B1 – Algorithme pour définir les préoccupations relatives à l’exposition aux nouvelles nanoparticules se trouve dans la publicationNote de bas de page 36 par le Conseil de coopération Canada–États-Unis en matière de réglementation, 2015.

Description de l'image

En ce qui concerne l'exposition humaine aux nouvelles nanoparticules, l'algorithme a été développé pour définir si, pour évaluer l'exposition, des tests supplémentaires sont nécessaires.

S'il n'y a pas d'exposition aux nanoparticules, il n'y a pas d'exigences d'essai supplémentaires.

Cependant, si une exposition humaine aux nanoparticules se produit ou s’il y a une probabilité qu’elle se produise, il peut être nécessaire de satisfaire à certaines exigences de tests supplémentaires afin d'évaluer l'exposition et de recommander des mesures de contrôle appropriées pour empêcher l'exposition des employés aux nanoparticules.

Les nanoparticules peuvent entrer dans le corps par trois voies principales d'entrée : l'inhalation, l'ingestion (orale) et l'absorption cutanée (dermique). Si la voie orale d'exposition humaine est déterminée, la solubilité des nanoparticules (en milieu biologique et dissolution à pH faible) doit être considérée. Si la solubilité est considérée comme faible, la taille des particules et la chimie de surface telles que : 1) l'absorption des particules plus petites est plus grande que pour les particules plus grandes, et 2) la chimie de surface affectera l'efficacité d'absorption, des tests supplémentaires sont nécessaires. Si une solubilité élevée est déterminée, il est nécessaire de déterminer s'il existe suffisamment d'informations disponibles sur la dissociation ou la toxicité moléculaire ou ionique. Si l'information n'est pas disponible, des tests supplémentaires sont nécessaires, si l'information est suffisante - il n'y a pas d'exigences de test supplémentaires.

Si la voie d'entrée par inhalation est déterminée, il est nécessaire de considérer la forme de la particule. Si la forme de la particule est une fibre, le rapport d'aspect doit être déterminé. Pour le rapport d'aspect égal ou supérieur à 3:1, la taille et la solubilité de la fibre doivent être prises en compte, et si elle est soluble et qu'une toxicité respiratoire et systémique est déterminée, des tests supplémentaires sont nécessaires. De plus, si la solubilité est jugée médiocre ou insoluble (biopersistante), les principales préoccupations tournent autour de la fibrose pulmonaire, des granulomes et du cancer, et des tests supplémentaires sont donc nécessaires.

Si le rapport d'aspect est inférieur à 3:1, une taille de particule doit être déterminée. Pour les particules supérieures à 2,5 μm (microns), la voie orale d'exposition humaine doit être suivie pour déterminer si des tests supplémentaires sont nécessaires. Pour les particules égales ou inférieures à 2,5 μm (microns), la voie d'inhalation doit être suivie et la solubilité, ainsi que les considérations de surface doivent être prises en compte pour déterminer les exigences de tests supplémentaires.

Enfin, si la voie cutanée de l'entrée des nanoparticules est considérée et que l’absorption cutanée est probable ou inconnue, des tests supplémentaires sont nécessaires. Si l'absorption cutanée est improbable, il n'y a pas d'exigences de tests supplémentaires.

9.3 Annexe C

Figure C1 – Fiche signalétique du dioxyde de titane (en anglais seulement)

Tronox fiche signalétique du dioxyde de titane, toutes les notes

2835; Numéro de version: 01; Date de révision: 22 décembre 2009; Date d'impression: 22 décembre 2009

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