Évaluation d’indices de comparaison pour la substitution des solvants en milieu de travail

La substitution est une méthode de prévention primaire qui permet l’élimination à la source des dangers pour les travailleurs. Une des étapes de la démarche est la comparaison des options afin de procéder au choix final. Divers indices de comparaison, basés sur des paramètres physicochimiques, sanitaires et environnementaux des substances, permettent de guider ce choix. Toutefois, aucune évaluation de ces indices n’a été effectuée dans le cas de la substitution des solvants. Une recherche de développement a été entreprise afin de proposer une méthodologie améliorée de comparaison des solvants. La démarche d’analyse de substitution et la comparaison des options de remplacement à l’aide du rapport de danger de vapeur (« Vapour Hazard Ratio », VHR) ont été appliquées à un cas réel de substitution de solvants en entreprise. Trois indices de potentiel de surexposition (IPS) (VHR, « Måleteknisk Arbejdshygiejnisk Luftbehov » (MAL) et « SUBstitution FACtor » (SUBFAC)) et trois indices globaux de hiérarchisation des dangers (indice air (ψiair), « Indiana Relative Chemical Hazard Score » (IRCHS) et « Final Hazard Score » (FHS)) ont été évalués et comparés à partir de listes de 56 et 67 solvants respectivement. La problématique de la non-idéalité des mélanges a aussi été considérée par rapport aux IPS par l’évaluation et la comparaison de 50 mélanges de solvant. Une méthodologie d’établissement d’une valeur limite d’exposition (VLE), pour les solvants n’en possédant pas, a été développée par modélisation de type relations quantitatives propriété-propriété (QPPR). La modélisation QPPR des VLE, effectuée sur une liste de 88 solvants possédant une VLE, a été effectuée à partir des coefficients de partage octanol:air, octanol:eau, sang:air et des constantes métaboliques. L’étude de cas a montré que l’utilisation du VHR facilitait la comparaison des options, bien qu’elle puisse se heurter à l’absence de VLE. Les indices VHR et SUBFAC ont été identifiés comme des méthodes très proches, caractérisées par une forte corrélation (R=0,99) alors que l’indice MAL se distingue des deux autres IPS par une perte d’information sur la volatilité résultant en une corrélation plus faible avec le VHR (R=0,75). L’impact de la non idealité, évalué par le calcul de coefficients d’activité sur une série de 50 mélanges, a permis d’établir que les ratios entre les indices VHR corrigés et non corrigés variaient entre 0,57 et 2,7, suggérant un facteur de sécurité de cinq lors de la comparaison de mélanges. Les analyses de corrélation et de sensibilité ont montré que les indices de hiérarchisation des dangers différaient de façon importante sur leur prise en compte de paramètres comme la volatilité, les VLE, l’exposition cutanée, l’inflammabilité, la cancérogénicité et les divers paramètres environnementaux. Aucun de ces indices ne peut être recommandé pour la substitution des solvants. Deux modèles QPPR ont été développés afin de prédire des VLE et des VHR, et 61 % et 87 % des VHR prédits variaient respectivement d’un facteur maximal de deux et de cinq par rapport aux VHR calculés. Nos résultats mènent à proposer une démarche améliorée de comparaison en deux étapes. Après un tri selon des critères prioritaires de santé, de sécurité et d’environnement, la comparaison devrait se baser sur le calcul du VHR tout en considérant d’autres paramètres selon la situation concrète de l’entreprise ou du procédé. La comparaison devra tenir compte de la non-idéalité pour les mélanges, et de VLE estimées pour les solvants n’en possédant pas.Substitution is a primary preventive method which allows the elimination of hazards to workers at the source. One of the steps in substitution analysis is the comparison between options in order to choose the best alternative. Various comparison indices based on physicochemical, health and environmental parameters of substances may facilitate the choice. However, no evaluation of theses indices has been done in the case of solvent substitution. Development research was undertaken in order to propose an improved methodology for solvent substitution. A systematic procedure of solvent substitution was applied to a real workplace case and the comparison between options was made using the Vapour Hazard Ratio (VHR). Three Overexposure Potential Indices (OPIs) (VHR, « Måleteknisk Arbejdshygiejnisk Luftbehov » (MAL) and SUBstitution FACtor (SUBFAC)) and three comprehensive hazard screening indices (air index (ψiair), Indiana Relative Chemical Hazard Score (IRCHS) and Final Hazard Score (FHS)) were evaluated and compared using a list of 56 and 67 solvents respectively. In the case of mixtures, the effect of nonideality on OPIs was also investigated by comparing 50 solvent mixtures. Quantitative property-property relationship (QPPR) models were developed for estimating Occupational Exposure Limits (OELs) for solvents without OELs. QPPR models were made from octanol:air, blood:air and metabolic constants using a list of 88 solvents. The case study showed that the use of the VHR made comparison of replacement options easier, although it was limited by the absence of an OEL for a solvent. VHR and SUBFAC were shown to be close with excellent correlation between the two indices (R=0.99) but a worse correlation was calculated between MAL and VHR (R=0.75). This was attributed to the discrete nature of the volatility parameter in MAL. The impact of nonideality, evaluated by the calculation of activity coefficients on 50 solvent mixtures, resulted in ratios between corrected and non corrected VHRs varying between 0.57 and 2.7, suggesting that a safety factor of five could be used when comparing solvent mixtures. Correlation and sensitivity analysis showed that hazard screening indices differed in the way they integrate key substitution factors such as volatility, OEL, skin exposure, flammability, carcinogenicity and various environmental parameters. No index was found to be suitable for performing solvent substitution. Two QPPR modeling approaches were developed for computing OELs and VHRs; and 61 % and 87 % of the predicted VHRs were within a factor of two and five, respectively, of the calculated VHRs. Our results lead us to propose an improved comparison procedure using a two-tier approach. In the first tier, a selection would eliminate solvent candidates having crucial health, safety and environmental impacts. In the second tier, the comparison would emphasize the VHR but also consider other parameters which are relevant to the specific context. Comparison would also take into account nonideality for mixtures and predicted OELs for solvents without such values

Étude de cas de substitution de solvant pour le nettoyage de disjoncteurs haute tension

Cet article présente une étude de substitution d’un solvant utilisé pour le nettoyage de graisse de silicone lors de la maintenance de disjoncteurs haute tension. Une méthodologie systématique de substitution en neuf étapes a été appliquée. Un comité de substitution a été mis en place. Le solvant Securo (mélange de trichloroéthylène, perchloroéthylène et hydrocarbures saturés) a été identifié comme la source de problèmes d’irritation des muqueuses relevés chez plusieurs travailleurs. Des mesurages ont mis en évidence un potentiel de surexposition. Par ailleurs, le trichloroéthylène et le perchloroéthylène sont classés comme cancérogènes. Des recherches documentaires et auprès de fournisseurs ont permis d’identifier sept substituts potentiels : OS-20 (octaméthyltrisiloxane), lactate d’éthyle, Varsol® 3139, Skysol (mélange d’hydrocarbures saturés et de MMB (3-méthoxy-3-méthyl-1-butanol)), Voltz Red (mélange d’hydrocarbures saturés et de d-limonène), Ultrasolv 221 (hydrocarbures saturés) et Teksol (mélange d’hydrocarbures saturés et de lactate de n-butyle). Des tests à petite échelle ont permis d’écarter quatre solvants sur la base d’évaporation trop lente ou de leur odeur. Les trois solvants Varsol® 3139, Skysol et OS-20 ont été sélectionnés pour une évaluation plus approfondie des aspects santé, sécurité et environnement. La recommandation finale a porté sur l’OS-20. Cette option n’a pas été retenue par l’entreprise pour des raisons économiques. Le solvant Skysol a été préféré. L’utilisation du rapport de danger de vapeur (« Vapour Hazard Ratio » (VHR)) a facilité la comparaison des options de substitution, bien qu’elle se heurte à l’absence de valeur limite d’exposition pour certaines substances comme le MMB.This article presents a study of substitution of a solvent used for the cleaning of silicone grease when performing maintenance tasks on high voltage circuit breakers. A nine steps systematic methodology of substitution was applied. A substitution committee was set up. The Securo solvent (mixture of trichloroethylene, perchloroethylene and saturated hydrocarbons) was identified as the source of problems of mucous membrane irritation experienced by several workers. Exposure monitoring revealed a potential of overexposure. In addition, trichloroethylene and perchloroethylene are classified as carcinogens. A literature search and information from suppliers made it possible to identify seven potential substitutes: OS-20 (octamethyltrisiloxane), ethyl lactate, Varsol® 3139, Skysol (mixture of saturated hydrocarbons and MMB (3-methoxy-3-methyl-1-butanol)), Voltz Red (mixture of saturated hydrocarbons and d-limonene), Ultrasolv 221 (saturated hydrocarbons) and Teksol (mixture of saturated hydrocarbons and n-butyl lactate). Small scale tests discarded four solvents on the basis of slow evaporation or objectionable odour. Three solvents, Varsol® 3139, Skysol and OS-20 were selected for a thorough evaluation based on considerations of health, safety and environment. The final recommendation was the OS-20 solvent. For cost considerations, the company did not select the latter but chose Skysol. The use of the Vapour Hazard Ratio (VHR) made the comparison of the replacement options easier, although it was limited by the absence of occupational exposure limits for certain substances like MMB

Outils d'aide à la substitution des substances toxiques hors solvants

Rapport soumis à l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail (Convention de coopération 06_CRD_33). Département de santé environnementale et santé au travail, Faculté de médecine, Université de Montréal, Montréal.Introduction La substitution est une méthode de prévention qui consiste à éliminer l’utilisation d’une substance dangereuse en la remplaçant par une autre moins dangereuse ou par un procédé différent. Elle occupe le premier rang dans la hiérarchie des méthodes de prévention des risques associés à l’exposition aux substances dangereuses. Il s’agit d’une approche complexe nécessitant plusieurs étapes et devant considérer divers facteurs tels que la santé et la sécurité du travail, l’environnement, la faisabilité technique, les coûts, mais aussi les facteurs humains et organisationnels. Réaliser un projet de substitution nécessite de disposer de méthodes et d’outils pour mettre en place le processus et comparer les différentes solutions de remplacement envisagées. L’objectif de ce travail était de recenser les outils d’aide à la substitution disponibles plus spécifiquement pour les substances toxiques qui ne sont pas des solvants, ces derniers ayant fait l’objet d’un précédent rapport. Méthodologie Une recherche documentaire exhaustive a été effectuée dans sept bases de données bibliographiques et sur les sites Web d’organismes de plusieurs pays tels que les ÉtatsUnis, la France, l’Allemagne ou le Danemark. Divers mots-clés se rapportant à la substitution et à la comparaison des produits chimiques dangereux ont été utilisés pour effectuer la recherche. Des moteurs de recherche généralistes ont également été consultés. Résultats Les outils d’aide à la substitution sont regroupés en cinq catégories : 1) démarches générales de substitution, dont diverses procédures par étapes qui s’adressent essentiellement aux entreprises ainsi que des cadres de référence très complets tels que celui du Lowell Center Alternatives Assessment Framework ou du U.S. EPA, 2) outils d’évaluation et de comparaison des substituts potentiels dont quatorze ont été recensés, 3) divers outils auxiliaires (bases de données, modèles) alimentant en données les outils précédents, 4) banques de cas de substitution, dont quatre sont présentées plus en détail et 5) documentation spécifique provenant de divers organismes gouvernementaux et paragouvernementaux. Parmi les outils d’évaluation et de comparaison, qui sont le cœur de ce rapport, on peut distinguer les outils spécialisés quant aux types de substances couvertes, comme PestScreen pour les pesticides et GISBAU/GISCODE pour les produits du domaine de la construction. On note également trois outils limités aux aspects environnementaux, CHEMS, la matrice à cinq niveaux et PestScreen. Les approches de gestion graduée des produits chimiques (« control banding ») telles que la méthodologie d’évaluation simplifiée du risque chimique de l’INRS ou le Stoffenmanager bien que non destinées spécifiquement à la substitution permettent d’attribuer relativement simplement des scores à diverses substances dans la situation concrète de petites et moyennes entreprises. Le modèle à colonnes a quant à lui été développé spécifiquement dans une perspective de substitution en entreprise dans le contexte réglementaire allemand. Il s’appuie en grande partie sur les renseignements présents sur les fiches de données de sécurité et sur les phrases de risque, mais il laisse à l’utilisateur une large marge de manœuvre pour pondérer les catégories prises en compte. Quick Scan est un autre outil relativement complet et s’appuyant en partie sur les phrases de risque. Destiné à l’évaluation des substances par les industriels néerlandais dans le cadre de l’implantation de REACH, il permet cependant une évaluation du niveau de préoccupation des substances en tenant compte de leurs utilisations prévues. Green Screen a une approche très large, incluant le cycle de vie, mais basée uniquement sur les propriétés dangereuses inhérentes des substances. IRCHS et P2OASys sont des systèmes relativement complets qui intègrent un grand nombre de paramètres et mènent à un indice chiffré. Les deux outils sont cependant complexes, exigeant la consultation de banques de données et parfois l’utilisation de modèles. P2OASys, spécifiquement développé pour les entreprises, plutôt que pour les gouvernements ou les grands industriels, est plus souple qu’IRCHS (présence d’un tableur et diverses pondérations possibles). Conclusion Il n’y a pas d’outil d’aide à la substitution propre aux substances hors solvants. La majorité des outils est complexe à l’encontre de certains outils destinés exclusivement au domaine des substances volatiles. Le recours à un expert est le plus souvent nécessaire p. ex. pour valider les informations contenues dans les FDS, pallier le manque d’information pour certaines substances et pour pondérer les catégories de danger en fonction de la situation concrète d’une entreprise. Les contraintes de temps et d’argent vont moduler le choix de l’outil approprié dans une situation donnée. Ainsi, les PME auront avantage à l’utilisation d’outils simples comme le modèle à colonnes, mais également à avoir recours aux banques de cas et éventuellement au réseautage par Internet. Finalement, il y a un réel besoin de développer de nouveaux outils de comparaison des substances toxiques hors solvants, ciblant des substances ou familles de substances particulières de par leur nature physique ou leur fonction

Les enjeux relatifs à la perception et à la communication dans le cadre de la gestion des risques sur la santé publique

La prolifération des technologies de toutes sortes et l'implication croissante de la population dans les dossiers de santé publique ont contribué à la considération de la prévention et de la précaution comme outils importants dans la gestion des risques. Celle-ci est un processus complexe où l’estimation du risque, sa perception et sa communication occupent une place majeure et essentielle. Dans un souci de transparence et d'équité, le processus de gestion des risques doit donc prendre en compte la nécessité de mettre en place des mécanismes de coordination et de concertation.Proliferation of technologies and increased implication of the population in various debates related to public health contributed to consider prevention and precaution as important factors in risk management. The latter is a complex process where assessment, perception and communication play a central role. In the perspective of improving transparency and equity considerations, the risk management process must take into account the obligation to set coordination mechanism and iterative approach between risk managers, stakeholders and population

Les enjeux relatifs à la perception et à la communication dans le cadre de la gestion des risques sur la santé publique

Proliferation of technologies and increased implication of the population in various debates related to public health contributed to consider prevention and precaution as important factors in risk management. The latter is a complex process where assessment, perception and communication play a central role. In the perspective of improving transparency and equity considerations, the risk management process must take into account the obligation to set coordination mechanism and iterative approach between risk managers, stakeholders and population

Occupational Microbial Risk among Embalmers

Embalmers are exposed to many pathogens present in bodily fluids. However, the risk posed by these pathogens has yet to be defined in terms of the nature of the hazard and the intensity of the exposure. The objective of this project was to monitor the exposure of embalmers to biological particles in real time and to characterize the microbiota found in the air during embalming activities in three thanatopraxy laboratories. An innovative approach, using a laser-induced fluorescence aerosol spectrometer (WIBS-NEO), made it possible to measure the concentrations and particle size distributions of the aerosols (biological and non-biological) emitted during embalming. At the same time, an Andersen impactor was used to sample the culturable microbiota present in the air and perform its characterization. The preferential aerosolization of the biological (fluorescent) fraction during embalming procedures, which was compared to the non-biological (non-fluorescent) fraction, showed that most of the tasks performed by the embalmer are likely to lead to microbial exposure via bioaerosols. The concentrations measured represented the equivalent of 2000 to 10,000 biological particles inhaled per minute. Although Mycobacterium tuberculosis was not identified in the air during this study, the presence of Streptococcus pneumoniae in some of the samples demonstrated that if a pathogen is present in the lungs of the deceased it can be aerosolized and inhaled by the embalmers. The size distribution showed that embalmers are exposed to a high proportion of small particles in the aerosols produced during their work. Thus, the respirable/total ratios calculated are between 58% and 78%. Finally, the detection of airborne Enterobacter, Serratia, Leclercia, and Hafnia tended to demonstrate the aerosolization of intestinal bacteria and their possible inhalation or ingestion. Due to the difficulty of identifying the presence of pathogenic agents before embalming, the presence of faecal bacteria in the air, the proximity of the embalmer to the body, and the limitations associated with the dilution of contaminants by general ventilation in the near field, local ventilation must be provided. Otherwise, minimally, a fitted N95-type respirator should be recommended

Occupational Microbial Risk among Embalmers

Embalmers are exposed to many pathogens present in bodily fluids. However, the risk posed by these pathogens has yet to be defined in terms of the nature of the hazard and the intensity of the exposure. The objective of this project was to monitor the exposure of embalmers to biological particles in real time and to characterize the microbiota found in the air during embalming activities in three thanatopraxy laboratories. An innovative approach, using a laser-induced fluorescence aerosol spectrometer (WIBS-NEO), made it possible to measure the concentrations and particle size distributions of the aerosols (biological and non-biological) emitted during embalming. At the same time, an Andersen impactor was used to sample the culturable microbiota present in the air and perform its characterization. The preferential aerosolization of the biological (fluorescent) fraction during embalming procedures, which was compared to the non-biological (non-fluorescent) fraction, showed that most of the tasks performed by the embalmer are likely to lead to microbial exposure via bioaerosols. The concentrations measured represented the equivalent of 2000 to 10,000 biological particles inhaled per minute. Although Mycobacterium tuberculosis was not identified in the air during this study, the presence of Streptococcus pneumoniae in some of the samples demonstrated that if a pathogen is present in the lungs of the deceased it can be aerosolized and inhaled by the embalmers. The size distribution showed that embalmers are exposed to a high proportion of small particles in the aerosols produced during their work. Thus, the respirable/total ratios calculated are between 58% and 78%. Finally, the detection of airborne Enterobacter, Serratia, Leclercia, and Hafnia tended to demonstrate the aerosolization of intestinal bacteria and their possible inhalation or ingestion. Due to the difficulty of identifying the presence of pathogenic agents before embalming, the presence of faecal bacteria in the air, the proximity of the embalmer to the body, and the limitations associated with the dilution of contaminants by general ventilation in the near field, local ventilation must be provided. Otherwise, minimally, a fitted N95-type respirator should be recommended

Chapitre 23. Environnements de travail

International audience23.1. Le milieu de travail : un déterminant majeur de la santé 23.2. Lésions professionnelles et indicateurs de santé 23.3. Principaux facteurs de risque pour les travailleurs 23.3.1. Agents chimiques 23.3.2. Agents biologiques 23.3.3. Agents physiques 23.3.4. Contraintes du travail associées aux troubles musculo-squelettiques (TMS) 23.3.5. Organisation du travail 23.4. Prévention et gestion du risque professionnel 23.4.1. Interventions en santé au travail 23.4.2. Surveillance des milieux de travail 23.4.3. Surveillance médicale individuelle 23.4.4. Surveillance épidémiologique 23.5. Perspective