NANOMATERIAUX – Prévention des Risques – CHSCT MESR
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1. Rassembler les connaissances sur les nanomat riaux en vue de l valuation des risques et de l information du public 58 Substance au sens du r glement CE n 1907 2006 fabriqu e intentionnellement et se caract risant par une ou plusieurs dimensions externes ou une structure interne sur une chelle de 1 100 nm Code de l environnement R 523 12 HAHOMONDE REACH r glement sur l enregistrement l valuation l autorisation et les restrictions des substances chimiques ll est entr en vigueur le 1 juin 2007 REACH rationalise et am liore l ancien cadre Balle de tennis x i ADN e 5 em r glementaire l Union europ enne UE sur les produits chimiques lt Nanomonde selon Richard Feynman 1959 1 nanom tre nm 10 m 0 000 000 001 m Article 3 du r glement CE n 1907 2006 substance un l ment chimique et ses compos s a l tat naturel ou obtenus par un processus de fabrication compris tout additif n cessaire pour en pr server la stabilit et toute impuret r sultant du processus mis en uvre mais l exclusion de tout solvant qui peut tre s par sans affecter la stabilit de la substance ou modifier sa composition Mat riau destin rejeter une substance l tat nanopar ticulaire dans des conditions normales ou raisonnablement pr visibles d utilisation le terme mat riau est interpr ter par article au sens2. NANOMATERIAUX Pr vention des risques SEMINAIRE DE FORMATION DES MEMBRES DU CHSCT DU MESR 2 d cembre 2013 Paris Damien MONCOQ Charg de Mission CNRS Nanomat riaux et pr vention des risques Ing nieur R gional de Pr vention et de S curit Responsable du Service Pr vention et S curit CNRS D l gation Centre Limousin Poitou Charentes i nes Damien Moncogq dr8 cnrs fr Ep 6115 T l 02 38 25 52 46 SOMMAIRE 1 Introduction 2 D finitions et terminologie 3 Dangers pour la sant et la s curit 3 1 Effets sur la sant 3 2 Explosion et incendie 4 Caract risation de l exposition professionnelle 5 Contexte r glementaire Nanotubes de carbone n r f rences bibliographiques SOMMAIRE 6 Mesures de pr vention 6 1 Les principes g n raux de la d marche de pr vention 6 2 L am nagement des laboratoires 6 3 La ventilation des laboratoires 6 3 1 La mise en d pression des laboratoires 6 3 2 Les enceintes ventil es 6 3 3 Les dispositifs de captage la source 6 4 La filtration de l atmosph re des laboratoires 6 5 Le nettoyage des quipements et des locaux 6 6 Le stockage des produits 6 7 Le traitement des d chets 6 8 La maintenance des quipements et des locaux et le d mant lement des installations 6 9 La gestion des accidents et des incidents 6 10 Les quipements de protection individuelle 6 10 1 La protection respiratoire 6 10 2 La protection cu
3. de REACH La d finition fait r f rence un mat riau article dont le rejet de la substance l tat nanoparticulaire sert remplir une fonction accessoire la fonction principale de l article il doit apporter un plus au mat riau article en question et doit se produire dans des conditions pr vues pour l utilisation de cet article d crites par exemple dans un manuel d utilisation ou dans des conditions qui ne seraient pas tout fait normales mais raisonnablement anticipables conditions dont la survenue est probable en raison de l apparence ou de la fonction du mat riau article Fabricant toute personne fabriquant dans l exercice de ses activit s professionnelles sur le territoire pour son propre usage ou en vue de leur cession titre on reux ou gratuit une substance l tat nanoparticulaire en l tat ou contenue dans un m lange sans y tre li e ou un mat riau destin rejeter une telle substance dans des conditions normales ou raisonnablement pr visibles d utilisation Importateur toute personne qui introduit dans l exercice de ses activit s professionnelles sur le territoire une substance l tat nanoparticulaire en l tat ou contenue dans un m lange sans y tre li e ou un mat riau destin rejeter une telle substance dans des conditions normales ou raisonnablement pr visibles d utilisation en provenance d un autre Etat membre de l Union europ enne o
4. es dans ces fiches donner une repr sentation la plus juste possible des risques mise en uvre des EPC l utilisation des EPI les bonnes pratiques de travail les proc dures de nettoyage et de traitement des d chets les mesures d hygi ne les mesures en cas d incident accident Une tra abilit doit tre r alis e 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr Ce Survelllance medlcale Il n existe pas ce jour de consensus sur le contenu et les modalit s de suivi m dical des salari s potentiellement expos s aux nanomat riaux 41 d termination de l aptitude au poste de travail et l information des salari s sur les risques et les mesures de protection constituer un bilan de r f rence l embauche gt dossier m dical individuel des salari s gt adaptation en fonction des connaissances venir Conclusions www cnrs fr Des connaissances parcellaires Une r duction de l exposition au niveau le plus bas possible Evaluation des risques it rative Bonnes pratiques de laboratoires rigoureuses manipulations nettoyage Protections collectives Protections individuelles Formation des personnels renouvel e Maintenance et entretien Gestion des d chets 116
5. grant des int grateurs int grant des nanomateriaux meurs 47 nanomat riaux de PME 130 180 entreprises pr sentent une activit R amp D et ou industrielle dans les nanomat riaux en France dont 62 de PME et 87 d entreprises fran aises L essor de ce secteur pourrait ainsi repr senter environ 10 des emplois manufacturiers l horizon 2015 1 Impact conomique des nanotechnologies en 2010 D veloppement et conseil 2004 En France Un chiffre d affaire de 600 ME en 2010 3 producteurs 90 Effectifs 600 personnes 3 producteurs 70 Figure 6 R partition par activit des entreprises impliqu es dans les nanomat riaux en France 6 Secteurs d activit en France Technologies et Luxe Transport services de D fense cosm tique amp l information p textile Industries des biens Agrochimie etagro e industries Eco industries BTP et construction nergie quipementde la Halen Agroalimentaire Figure 4 Les secteurs d activit concern s par l utilisation de nanoparticules nanotubes nanopoudres ou encore de nanocomposites Les nano objets en France Nanoargile pour Nanoparticules nf Silice pour les Composites Composant les composites d argent comme mat riaux base structurants et structurel ou ZnO el TiO pour desinfectants d a rogel conducteurs rev tement pour absorbcr lcs UV Parti
6. connaissances sur la toxicit des nano objets sont pour l heure insuffisantes pour tablir des valeurs limites d exposition professionnelle Il convient donc de rechercher quelle que soit l op ration effectu e le niveau d exposition le plus bas possible 5 REGLEMENTAIRE D claration annuelle des substances l tat nanoparticulaire En application de l article L 523 4 du code de l environnement WWW Cnrs fr Les personnes qui fabriquent importent ou distribuent des substances l tat nanoparticulaire en l tat ou contenues dans des m langes sans y tre li es ou des mat riaux destin s rejeter de telles substances dans des conditions normales ou raisonnablement pr visibles d utilisation d clarent p riodiquement l autorit administrative dans un objectif de tra abilit et d information du public l identit les quantit s et les usages de ces substances ainsi que l identit des utilisateurs professionnels qui elles les ont c d es titre on reux ou gratuit Les informations relatives l identit et aux usages des substances ainsi d clar es sont mises disposition du public Code de l environnement L 523 1 Les objectifs de la loi 1 Avoir la connaissance des nanomat riaux produits import s mis sur le march identit quantit s usages Tra abilit fabricant distributeur importateur et utilisateur professionnel
7. se d posent dans l arbre respiratoire sont dissous par les fluides biologiques Les nanomat riaux insolubles ou peu solubles qui se d posent dans les voies a riennes sup rieures et dans l arbre trach o bronchique sont principalement limin s par transport muco ciliaire en direction du nez et de la bouche Les facteurs li s l organisme expos Ceux qui se d posent au niveau des alv oles QD pulmonaires sont g n ralement limin s par les macrophages via le m canisme de la phagocytose Or plusieurs tudes indiquent que les nanomat riaux individuels ne sont pas phagocyt s de fa on efficace par les PRE e QP gt une accumulation dans les alv oles pulmonaires Phagolys G gt inflammations pathologies 20 Les facteurs li s l organisme expos Les nanomat riaux inhal s ou ing r s sont de surcroit capables de franchir les barri res biologiques nasale bronchique alv olaire intestinale et placentaire et de migrer vers diff rents sites de l organisme processus de translocation via le sang et la lymphe Les facteurs li s aux nanomat riaux distribution granulom trique QD surface sp cifique r activit de surface Un potentiel morphologie porosit cristallinit e solubilit charge lectrique degr s d agr gation et d agglom ration substances absorb es m taux hydrocarbures e M thode de fabrication vieilliss
8. 13 14 Control banding 4 CARACTERISATION DE L EXPOSITION www cnrs fr Identification et caract risation du danger D marche 1 d tecter d identifier et d inventorier l ensemble des nanomat riaux qui sont fabriqu s ou utilis s 2 Ce recensement doit tre exhaustif et mis jour r guli rement 3 revue de la litt rature scientifique 4 toxicit du mat riau parent 5 tudes r alis es sur cellules chez l animal voire chez l homme mat riau parent 4 CARACTERISATION DE L EXPOSITION Evaluation de l exposition Analyser chaque poste de travail les proc d s de synth se ou d utilisation m thodes en phase liquide ou vapeur broyage etc et les modes op ratoires mis en uvre l tat dans lequel se trouvent le ou les nano objets manipul s sous forme de poudre de suspension liquide de gel Incorpores dans une matrice etc a propension des nanomat riaux se retrouver dans l air ou sur les surfaces de travail c est dire former des a rosols ou des gouttelettes les quantit s fabriqu es ou utilis es la dur e et la fr quence des op rations les voies d exposition des op rateurs inhalation ingestion et ou contact cutan les mesures de pr vention visant r duire lexposition ventuellement mises en place Il convient de s int resser Transfert chantillonnage pes e mise en suspension et incorporati
9. SURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr Le transport En l absence d une r glementation sp cifique concernant le transport des nanomat riaux il convient d appliquer les r gles en vigueur relatives au transport des marchandises dangereuses et de se r f rer aux r glementations ADR 1 transport par la route RID 2 transport par chemin de fer IATA 3 transport par air et IMDG 4 transport par mer Le transport par voie postale de nanomat riaux est interdit 1 Accord europ en relatif au transport international des marchandises dangereuses par route 2 R glement concernant le transport international ferroviaire de marchandises dangereuses 3 International Air Transport Association 4 International Maritime Transport for Dangerous Goods 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 7 le traitement des d chets Les d chets de nanomat riaux doivent tre trait s comme des d chets dangereux gt poubelles ferm es au plus pr s des zones de manipulation d di es et identifi es r sidus de manipulation contenants vides souill s produits et r sidus de nettoyage sac aspirateur EPI contamin s emballages ferm s et identifi s Contient des nanomat riaux entreposage adapt local d di Les produits liquides gt conteneurs tanches et tiquet s Les produits solides les filtres les EPI jetables etc gt sacs en plastique tanches et tique
10. abor es au cas par cas 7 8 19 Elles visent r duire l exposition des salari s au niveau le plus bas possible niveaux d exposition dur e d exposition nombre de salari s expos s etc Le sch ma g n ral de la d marche de pr vention dict e par le Code du travail comporte six tapes identifier les dangers pr sent s par les nanomat riaux viter les risques si possible en les supprimant valuer les risques pour la sant et la s curit au travail qui ne peuvent tre vit s en fonction des proc d s appliqu s et des modes de travail appr cier la nature et l importance des risques mettre en place des mesures visant pr venir ou limiter les risques utiliser des quipements de protection individuelle uniquement en compl ment des protections collectives ou d faut de protections collectives efficaces v rifier l efficacit des mesures prises assurer la formation et l information des salari s Les principales voies de la d marche de pr vention 8 19 20 modifier le proc d ou l activit de fa on ne plus produire ou utiliser le ou les nanomat riaux remplacer le ou les nanomat riaux par des substances non toxiques ou dont la toxicit est moindre e manipuler les nanomat riaux sous une forme plus s re de pr f rence en suspension dans un milieu liquide l tat de gel ou int gr s dans une matri
11. aboratoires Locaux de travail Guides INRS ED 950 21 et ND 2173 22 WWW Cnrs fr Exemple de pictogramme Risque d exposition aux nanomat riaux IDENTIFICATION ET SIGNALISATION DES LABORATOIRES Contient des nanomat riaux Risques d exposition aux nanomat riaux Les laboratoires doivent tre s par s des zones tertiaires NB d pression de 20 Pa locaux adjacents ratio des surfaces sas ou zone sp cifiquement d di e Pr voir un acc s direct ET restreint aux seuls op rateurs limiter les expositions formation et ferm s en dehors des heures de travail Equipements et instruments d di s sinon proc dure de nettoyage rev tements de sol et muraux et paillasses doivent tre lisses imperm ables non poreux facilement nettoyables 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr La pr vention des explosions et incendies Conditions simultan es pour qu une explosion survienne en suspension Source Produits a AE Confinement ASS d KI Les caract ristiques des particules composition chimique granulometrie etc et les conditions environnementales temp rature humidit etc influencent le domaine d explosivit Domaine d explosivit Trop pauvre en combustible 100 combustible DS d air LSE LIE combustible 100 d air 76 G n ralement trois facteurs doivent tre r unis pour qu un incendie
12. accidentel accumulation dans des conduits etc Certains m taux facilement _oxydables comme l aluminium le magn sium le lithium ou le zirconium ainsi que quelques produits inorganiques tels que les nanotubes de carbone sont particuli rement risque Peu d informations sont galement disponibles sur les risques d incendie des nano objets mais il est toujours possible de se r f rer aux connaissances d j publi es sur les poussi res de plus grandes dimensions G n ralement trois facteurs doivent tre r unis pour qu un incendie se produise a pr sence de particules combustibles un comburant en g n ral l oxyg ne de l air une source d nergie NB travaux par point s chaud s Source d nergie Combustible _ Z Comburant 4 CARACTERISATION DE L EXPOSITION WWW Cnrs fr Dans une optique d valuation de l exposition professionnelle par inhalation il est essentiel de privil gier une caract risation des nanomat riaux dispers s dans l air c est dire sur la phase a rosol nano a rosol 7 8 11 12 Il n existe pas actuellement de d finition normative d finissant la fraction de taille de l a rosol devant tre mesur e consid rer toute la gamme submicronique particules dont le diam tre quivalent est inf rieur environ 1 000 nm Cri tes d valuation de l exposition QD Pour les substances insolubles ou peu solu
13. ation gt H13 ups SES Da type II A Vater d extraction cran i mobile dii v ouverture Manipulation Fentes _ d extraction Plenum d extraction 1 CMR Plan de F i travail Metaux facilement oxydables Biblio 24 25 26 Lors d quipements trop volumineux qui ne peuvent tre plac s dans une enceinte ventil e un dispositif de captage des nanomat riaux dispos au plus proche de leur point d mission doit tre mis en place hottes de laboratoire tables aspirantes plan de travail perfor dosserets aspirants buses aspirantes entonnoirs aspirants anneaux aspirants etc gt Filtration avant rejet HEPA gt H13 Des pictogrammes peuvent tre appos s sur les enceintes ventil es indiquant par exemple Risque d exposition aux nanomat riaux notamment dans les laboratoires qui ne sont pas sp cifiquement d di s la manipulation de nanomat riaux Exemples d op rations effectuer D le d conditionnement la synthese la pes e l chantillonnage le broyage la mise en suspension et le m lange e transvasement le filtration et le s chage le changement de filtres sur un aspirateur 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 4 La filtration de l air des laboratoires Impaction Interception diffusion Brownienne Dans le domaine des particules nanom triq
14. bles les indicateurs de masse et de composition chimique semblent tre inappropri s effets sp cifiques deux autres indicateurs d exposition semblent devoir tre mesur s la surface um2 m3 et le nombre particules cm3 Pas de m thode de mesure unique et simple ni de consensus Cela implique de d terminer QD a concentration en surface a concentration en nombre a concentration en masse leur distribution granulom trique a morphologie des particules la composition chimique e structure cristalline La strat gie de mesurage doit permettre de rep rer et de caract riser la ou les QD source s d mission s robable s des nanomat riaux en faisant sorte de les discerner du bruit de fond c est dire des particules de taille nanom trique pr sentes dans l atmosph re de travail mais non li es l activit tudi e gt tendance se d poser et s accumuler gt pas de m thode de pr l vement surfacique valid e Pour proc der une valuation quantitative connaissance av r e des dangers QD niveaux d exposition n est g n ralement pas possible dans les laboratoires dans lesquels sont manipul s des nanomat riaux d appliquer des m thodes d valuation des risques quantitatives gt l utilisation de m thodes d valuation et de gestion des risques qualitatives apparaissent alors comme une alternative possible
15. ce optimiser le proc d pour obtenir un niveau d empoussi rement aussi faible QD que possible afin de limiter l exposition privil gier des syst mes clos et des techniques automatis es capter les polluants la source mettre en place une ventilation locale ventilation g n rale filtrer l air avant rejet l ext rieur du local de travail HEPA H13 QD employer un quipement de protection individuelle si les mesures de protection collective s av rent insuffisantes e collecter et traiter les d chets former et informer les salari s expos s sur les risques et leur pr vention donner aux salari s les informations n cessaires l ex cution de leurs t ches dans des conditions de s curit optimales assurer une tra abilit des expositions des op rateurs c est dire noter et QD conserver toutes les informations pertinentes relatives leur exposition types de nanomat riaux manipul s quantit s mises en uvre op rations et t ches effectu es moyens de pr vention mis en place etc gt fiche d exposition analyser et exploiter les incidents et accidents survenus optimiser les proc d s afin d utiliser des quantit s de nanomat riaux plus faibles remplacer les installations v tustes afin de r duire les dysfonctionnements les fuites ou les sources d ignition 6 MESURES DE PREVENTION 6 2 L am nagement des l
16. cules de Pt Pd isolation Puccs l a rospatial CeO silice et Ni Co et Rh comme Silicone et carbone lectroniques l automobile les autre pour les catalyseurs pour la d livrance Capteurs pipelines les biens filtres et D Nanoparlicules dc m dicament a Coating de consommation catalyseurs d aluminium pour les Carbone _ sport etc Nanoparticules de capteurs hydroxyapatite bi silice et d alumine Cuivre et argent pour pour les dispositifs pour le coating la micro lectronique m dicaux Nano Matr iaux particules de c ramique Mat riels particuies de e R 3 nanoporeux Nanotubes de carbone Structur s P Q d D livrance de Marquage Composites pour Couches m dicaments Diagnostic in vitro les biens de conductrices Diagnostic Applications en consommation Cellules Encre opto lectronique Additifs photovolta ques Adh sif Cellules antioxydants pour Capteurs Cosm tique photovoltaiques les cosm tiques Encre Cellules Dendrim res Figure 3 Les principaux group photovolta ques a e Fuller nes 274 09 4 PL A es de nano objets liste non exhaustive Mesures de pr vention le plus int gr es QD possibles mais en laissant l utilisateur au centre de la r flexion Objectifs gt R duire l exposition De la synth se aux d chets Am nag
17. ement traitement de surface de toxicit sp cifique La toxicit Les connaissances sur la toxicite des nanomat riaux demeurent lacunaires La plupart des donn es toxicologiques proviennent d tudes g n ralement de port e limit e r alis es sur cellules ou chez l animal et donc difficilement extrapolables l homme s interroger sur les risques encourus y compris pour des compos s r put s inertes A masse quivalente les objets nanom triques pr sentent une toxicit plus grande et sont l origine d effets inflammatoires plus importants que les objets micro et macroscopiques et de m me nature chimique 7 10 Voie confirm e gt Voie potentielle m dicament Ingestion Tractus respiratoire Trach o Alv ol Nasale bronchique Voies d entr e dans l organisme 1 os Translocation et distribution Ba gt Autres sites 4 A Sudation exfoliation Lait maternel i I I I i d 1 i d excr tion Bio cin tiques de particules taille nanom trique d apr s Oberdorster G 2005 24 Effets secondaires Nanomaterial releases free metal ions is OXIDATIVE STRESS Increased ROS OH O57 A Nanomaterial reacts with cell surface Nac Endocytosed DNA DAMAGE nanomaterial DNA strand breakages 80HdG adduct formation Histone modification Epi
18. ements exploitation modifications gt R duire probabilit d occurrence d un incendie ou une explosion 2 DEFINITIONS Normative ISO www cnrs fr Un nanomat riau est un mat riau dont au moins une dimension est a l chelle QD nanom trique c est dire comprise approximativement entre 1 nm et 100 nm ou qui poss de une structure interne ou de surface l chelle nanom trique 2 3 4 5 On distingue les nanomat riaux g n r s de facon intentionnelle manufactur s des non intentionnelle Classification des nano objets et des nanomat riaux manufactur s Mat riaux nanostructures Agr gats et agglom rats EZ de nano objets Nanofibre nanotube aT Nanocomposites nano objets presents dans une 4 matrice ou sur une surface Nanoparticule Nanofeuillet nanoplaquette Mat riaux nanoporeux Les nano objets peuvent tre utilis s en tant que tels sous forme de poudre de suspension de solution ou de gel 12 2 DEFINITIONS Recommandation de la Commission Europ enne portant sur la d finition WW W Cnrs fr du terme nanomat riau Un nanomat riau est un mat riau naturel form accidentellement ou manufactur QD contenant des particules libres sous forme d agr gat ou sous forme d agglom rat dont au moins 50 des particules dans la r partition num rique par taille pr sentent une ou plusieurs dimensions externes se s
19. genetic events Altered DNA methylation ancer DNA damage response Apoptosis genes 537 INFLAMMATION NFKB amp AP 1 dependent genes p Cytokines IL 1 IL 6 TNF o Mecanismes indirects qui peuvent conduire la genotoxicite d apr s Singh N 2009 25 Colloque INRS Nanomat riaux et risques 5 au 7 avril 2011 Nanc TiO2 anatase rutile et Fe2O3 nanom triques sont plus cytotoxiques que les homologues microm triques SiO2 peut avoir un effet sur le syst me immunitaire maturation des cellules dendritiques MnO TiO2 CeO2 gt augmentation potentiel inflammatoire Nanotubes de carbone simple feuillet brut gt granulomes marqueurs inflammatoires stress oxydant apoptose phagocytose rapide que purifi s chez le rat AI OH 3 transport par les phagocytes gt ganglions lymphatiques gt sang accumulation dans le cerveau progressif chez la souris ZnO gt augmentation des micronoyaux g notoxiques et cytotoxiques effets clastog nes coupures ADN et aneug nes anomalies nb Chromosomes cellules pr sentatrices d antig ne aux lymphocytes T Colloque INRS Nanomat riaux et risques 5 au 7 avril 2011 Nanc D e R sultats parcellaires Difficiles de transposer l Homme Absence de mod le d tude normalis s ll convient de prendre ces r sultats avec une qrande prudence Cependant au regard des tudes sur l animal il faut r duire les exposi
20. ique nonc es aux articles R 4412 1 R 4412 58 du Code du travail les r gles particuli res de pr vention du risque chimique pour les activit s impliquant des agents chimiques canc rog nes mutagenes et toxiques pour la reproduction CMR de cat gorie 1 et 2 d finies aux articles R 4412 59 R 4412 93 du Code du travail 49 T 5 REGLEMENTAIRE AT 5 2 Les valeurs limites d exposition professionnelle A l heure actuelle il n a pas t d fini dans les r glementations fran aise et D europ enne valeurs limites d expositions professionnelles pour les nanomat riaux Il existe des valeurs limites pour certaines cat gories de poussi res poussi res r put es sans effet sp cifique dioxyde de titane graphite sous forme non fibreuse certains oxydes et sels m talliques etc Pas applicables aux formes nanom trique En 2005 le NIOSH 1 propose deux valeurs limites d exposition pour le dioxyde de titane 1 5 mg m3 pour le dioxyde de titane fin 0 1 mg m3 pour le dioxyde de titane ultra fin particules de diam tre inf rieur 100 nm 15 En 2010 il tablit une valeur limite d exposition pour les nanotubes de carbone de 7 ug m3 16 1 National Institute for Occupational Safety and Health Le BSI 2 16 ou l IFA 3 17 d finissent des valeurs seuils en distinguant certaines cat gories de nano objets fibres CMR nano objets insolubles et so
21. ituant entre 1 et 100 nanom tres gt r glementations futures d claration en 2013 3 DANGERS POUR LA SANTE ET LA SECURITE aon 3 1 Effets sur la sant Les effets toxicologiques D Les principaux facteurs qui d terminent les effets toxicologiques des nanomat riaux sur l organisme sont 7 8 9 10 e Les facteurs li s l exposition Voies d exposition Dur e d exposition Fr quence de l exposition Les facteurs li s l organisme expos Les facteurs li s aux nanomat riaux Le d p t n est g n ralement pas uniforme Nano Micro 100 Extrathoracique a Fraction d pos e 40 Trach o bronchique 30 Alv olaire f A 201 Ar 10 0 o 1 10 100 1 000 104 10 Diam tre de particule nm D p t total et r gional chez l homme en fonction du diam tre des particules 17 Les facteurs li s l exposition Les nano objets peuvent galement se retrouver dans le syst me gastro intestinal La p n tration transcutan e des nano objets est une hypoth se encore l tude Les propri t s de surface et l lasticit des nano objets ainsi que le s bum la sueur les pores les irritations locales et les flexions r p t es de la peau sont galement des facteurs qui pourraient favoriser leur p n tration percutan e Les facteurs li s l organisme expos Les nanomat riaux solubles qui
22. lubles etc Ces instituts indiquent que les valeurs propos es visent r duire l exposition des salari s conform ment l tat de l art Ils pr cisent galement qu elles ne sont pas justifi es sur le plan toxicologique et que leur respect ne saurait constituer une garantie de ne pas d velopper une pathologie 2 British Standards Institution 3 Institut f r Arbeitsschhutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung 53 Classification CIRC 1 du noir de carbone et du dioxyde de titane o Il n existe pas aujourd hui d tude pid miologique publi e sur les populations de travailleurs expos s Dans les industries les plus anciennes comme celles du dioxyde de titane ou du noir de carbone plusieurs tudes de morbidit et de mortalit ont t effectu es En f vrier 2006 le CIRC a publi les r sultats des r valuations du potentiel canc rog ne du noir de carbone et du dioxyde de titane sous formes nanom trique et microm trique Il a confirm pour le noir de carbone le classement tabli en 1996 savoir canc rog ne possible chez l homme cat gorie 2B et a modifi pour le dioxyde de titane celui tabli en 1989 qui passe ainsi de la cat gorie 3 classification impossible quant au pouvoir canc rog ne pour les humains la cat gorie 2B Ces deux substances ne sont pas class es par l Union Europ enne 1 Centre international de recherche sur le cancer gt Les
23. nettoyage des quipements et des locaux Le nettoyage des surfaces des instruments des quipements et du mobilier doit tre QD effectu par les op rateurs gt linges humides et ou d un aspirateur HEPA gt H 13 d di et signal gt D chets contenant des nanomat riaux gt Nettoyer l aspirateur gt Utilisation d EPI adapt s ne pas m langer avec les v tements de ville pr venir l entreprise de nettoyage le cas ch ant gt Hygi ne du travail Lavage des mains avants bras 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 6 Le stockage des produits Le stockage dans un local central isol du laboratoire doit toujours tre pr f r D 32 proximit imm diate du laboratoire gt identifi ex Risque d exposition aux nanomat riaux gt produits tiquet s gt acc s r serv ferm en dehors des heures ouvrables gt r tention gt ventilation m canique gt surfaces facilement nettoyables gt produit de nettoyage et de r cup ration absorbant gt EPI disposition Le stockage tampon peut tre r alis en armoire ventil e Ne pas stocker sous sorbonne Le conditionnement le d conditionnement et le fractionnement des nanomat riaux et notamment des nanopoudres doivent tre effectu s dans une enceinte ventil e gt Postes de pes e ventil s ex Safetech Skan AG Extraction en dehors des locaux 6 ME
24. on dans une matrice min rale ou organique de nanopoudres Transvasement agitation m lange et sechage d une suspension liquide contenant des nano objets Chargement ou vidange d un r acteur Usinage de nanocomposites d coupe polissage Conditionnement emballage stockage et transport des produits Nettoyage des quipements et des locaux nettoyage d un r acteur d une bo te gants d une paillasse etc Entretien et maintenance des quipements et des locaux d montage d un r acteur changement de filtres usag s etc Collecte conditionnement entreposage et transport des d chets Fonctionnement d grad s ou incidents fuite d un r acteur ou d un syst me clos 5 REGLEMENTAIRE He 5 1 La pr vention du risque chimique Aucune r glementation sp cifique ne r git actuellement la manipulation de nanomat riaux n existe pas pour autant de vide r glementaire Les principes g n raux relatifs la protection de la sant des salari s demeurent applicables ainsi que les textes consacr s la mise sur le march des substances chimiques des m dicaments NANOMATERIAUX AGENTS CHIMIQUES DANGEREUX Les r gles de pr vention du risque chimique QD s appuient sur les principes g n raux de pr vention d finis l article L 4121 2 du Code du travail et se d clinent en 2 volets les r gles g n rales de pr vention du risque chim
25. pr vention Les lieux de travail sont quip s d un mat riel de premiers secours facilement accessible Des lave il et des douches de s curit seront notamment install s 6 MESURES DE PREVENTION 6 10 1 Protection respiratoire WWW Cnrs fr Familles d appareils de protection INRS ED 780 2011 les filtres de classe 1 marqu s P1 ou FFP1 arr tent au moins 80 des a rosols les filtres de classe 2 marqu s P2 ou FFP2 qui arr tent au moins 94 des a rosols les filtres de classe 3 marqu s P3 ou FFP3 qui arr tent au moins 99 95 des a rosols Nanomat riaux gt classe 3 gt Etanch it 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 10 2 Protection cutan e oculaire Il est recommand de porter des v tements de protection contre les QD produits chimiques sous forme de particules en Tyvek de type 5 plus efficace que le coton et le polypropyl ne vis vis des nanoa rosols 38 39 usage unique NB manchettes en Tyvek Des gants tanches nitrile vinyle latex ou n opr ne 38 39 deux paires de gants Des lunettes quip es de protection lat rale 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 11 Information formation S informer l aide des fiches de donn es D de s curit des mat riaux parents Les donn es importantes granulom trie la surface sp cifique ou encore la morphologie ne sont pas pr cis
26. se produise a pr sence de particules combustibles un comburant en g n ral l oxyg ne de l air une source d nergie NB travaux par point s chaud s Source d nergie Combustible _ Z Comburant La mise en uvre sous atmosph re contr l e Limiter les nanoa rosols Nettoyage r gulier Isoler des sources d ignition charges lectrostatiques 6 MESURES DE PREVENTION 6 3 La ventilation des laboratoires 6 3 1 Principes g n raux www cnrs fr Locaux a pollution sp cifique La ventilation locale doit r pondre neuf principes simples 23 envelopper au maximum la zone de production des nanomat riaux capter au plus pr s de la zone d mission placer le dispositif de mani re que l op rateur ne soit pas entre celui ci et la source de pollution utiliser les mouvements naturels des polluants induire une vitesse d air suffisante 0 4 m s 0 6 m s viter les courants d air et les sensations d inconfort thermiques rejeter l air pollu en dehors des zones d entr e d air neuf apr s filtration HEPA gt H13 La ventilation g n rale assure une limination des polluants r siduels non directement capt s la source 10 20 renouvellements par heure 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 3 2 Les enceintes ventil es SORBONNE HOTTE A FLUX LAMINAIRE Norme EN 14175 Norme EN 12469 QD Filtration gt H13 Filtr
27. t s Fili res d limination gt incin rateur jusqu a 1000 gt four cimentier jusqu 1850 C 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 8 Maintenance d mant lement L entretien et la maintenance p riodiques des quipements et des installations minimisent les risques d interruptions non planifi es de dysfonctionnements et de d gagements accidentels fuites gt programm gt acc s restreint gt information des personnels Le d poussi rage et le nettoyage soigneux des quipements et des installations concern s constituent la premi re tape de l intervention puis la fin des op rations 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 9 Incidents accidents Des proc dures d intervention lors de d gagements fuites et de QD renversements accidentels doivent tre r dig es et diffus es aupr s des op rateurs e alerter les services de secours e identifier les p rim tres affect s par des incidents ou des accidents d envergures diverses mettre en place un contr le de l acc s aux locaux contamin s disposer d quipements de protection individuelle adapt s e Informer des m thodes de nettoyage Un registre des incidents et des accidents doit tre tenu jour Une analyse rigoureuse de chaque incident et accident doit tre conduite afin d viter qu il ne se r it re et de prendre le cas ch ant des mesures de
28. tan e 6 11 L information et la formation Bibliographie 1 INTRODUCTION www cnrs fr Une nanoparticule est un assemblage de quelques centaines quelques milliers d atomes formant un objet de taille nanom trique 1 100 nm On distingue Des nanoparticules naturelles Un grand nombre de nanoparticules d origine naturelle sont pr sentes dans l environnement Exemples poussi res mises par combustion ou par les volcans produites par rosion Des nanoparticules non manufactu es d origine anthropique Ce sont des nanoparticules d chets de l activit humaine Exemples nanoparticules de moteur diesel combustions diverses condensation Des nanoparticules manufactur es Ce sont des nanoparticules produites par l Homme dans un but industriel ou de recherche Exemples noir de carbone pneus semelles de chaussure dioxyde de titane peintures blanches dentifrices cr mes solaires surfaces auto nettoyantes nanoparticules de silice pneus vert d or catalyseur Enjeux conomiques et technologiques Nanomat riaux 34 9 o lectronique 30 Autres 1 Transports 7 9 o RN Pharmaceutique Chimie 18 10 eS Entre 30 et 40 transformateurs offre int grateurs 53 Production et de PME transformation de Se Entre 40 et 50 1 producteurs 81 La demande Semi produits de PME Entre 60 et 90 Produits finis int
29. tions professionnelles au niveau le plus bas possible 3 DANGERS POUR LA SANTE ET LA SECURITE 3 2 Explosion et incendie Peu de donn es sont actuellement disponibles dans la litt rature QD est n anmoins envisageable d anticiper leur comportement par extrapolation partir des connaissances acquises sur les poudres fines et ultra fines gt incertitudes propri t s chimiques et physiques diff rentes gt la violence et la s v rit d une explosion de m me que la facilit de d clenchement ont tendance augmenter mesure que la taille des particules diminue l nergie d activation n cessaire est moins lev e Nanomat riaux sont plus r actifs voire plus explosifs Conditions simultan es pour qu une explosion survienne en suspension Source Produits a AE Confinement ASS d KI Les caract ristiques des particules composition chimique granulometrie etc et les conditions environnementales temp rature humidit etc influencent le domaine d explosivit Domaine d explosivit Trop pauvre en combustible 100 combustible DS d air LSE LIE combustible 100 d air 30 Les conditions favorables la survenue d une explosion ventilation d ficiente m thodes de travail inadapt es par exemple nettoyage trop peu fr quent ou nettoyage la soufflette fuite sur un quipement deversement
30. u d un Etat tiers Distributeur toute personne tablie sur le territoire y compris un d taillant qui ex cute des op rations de stockage et de cession titre on reux ou gratuit des utilisateurs professionnels d une substance l tat nanoparticulaire en l tat ou contenue dans un m lange sans y tre li e ou d un mat riau destin rejeter une telle substance dans des conditions normales ou raisonnablement pr visibles d utilisation QQ0QC gt D claration annuelle avant le 1 mai des activit s de l ann e civile pr c dente gt D claration simplifi e cat gorie de nanomat riau via une application informatique d di e gt Substances l tat nanoparticulaire amp mat riaux en contenant fabrication importation ou distribution au moins 100 g an proportion minimale des particules 50 96 en nombre 7 E a Libert Egalit Fraternit R PUBLIQUE FRANCAISE st re de l E Mini cologie et du D veloppement Durable D claration au Ministre charg de l Ecologie du D veloppement Durable et de l Energie via anses l ANSES hexam tre de Quintilien Qui Quoi O Quand Comment 63 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 1 Les principes g n raux de la d marche de pr vention gt Les strat gies de pr vention et les bonnes pratiques de travail qu il o convient de mettre en place dans les laboratoires doivent donc tre l
31. ues le m canisme de collection est la diffusion Ligne de Trajectoire de la particule Ligne de courant Trajectoire de la particule fe IMPACTION aw 3 INTERCEPTION 0 3 ge particule dp Trajectoire de la particule Collecte des particules par impaction Collecte des particules par diffusion gt 1 um et interception gt 0 1 um Brownienne 100 nm forces coulombienne polarisation fibres charg es image particule charg e 87 Efficacit d un filtre fibres c Q 9 o S d augmentation de l efficacit des filtres fibres avec la diminution de la taille des particules 28 29 MPPS Most P enetrating P articule Size 100 Diam tre des particules nm Efficacit minimale MPPS Particules trop grosses pour que l effet de diffusion soit efficace et trop petites pour que les m canismes d interception et d impaction jouent un r le important M thode normalis e EN 1822 5 30 88 Classe de Valeur int grale Valeur locale filtre Efficacit P n tration Efficacit P n tration LE Classification des filtres EPA E 10 E 12 H 13 et H 14 et ULPA U15 et U17 selon EN 1822 1 31 Aspirateurs industriels Norme EN 60335 2 69 s applique et des dispositifs de classe H 89 6 MESURES DE PREVENTION WWW Cnrs fr 6 5 Le
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