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Remerciements.
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Pierre DAVOUST enseignant tuteur du projet pour les nombreuses sources
documentaires quil nous a fait parvenir.
Nathalie DEDESSUS-LE-MOUSTIER qui fait partie de latelier sant scurit au
travail dans le projet de recherche NanoNorma : de linnovation lutilisation : quel cadre
normatif pour les nano-produits ; Eric BALNOIS, Mickal CASTRO, chercheurs et Colin
ROBERT, doctorant au laboratoire dingnierie des matriaux de Bretagne (LIMATB) pour
le temps quils ont consacr rpondre nos questions.
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SOMMAIRE
INTRODUCTION. ................................................................................................................... 5
PARTIE 1 : Prsentation de la dmarche. ............................................................................. 6
PARTIE 2 : Gnralits. .......................................................................................................... 7
I. Dfinition. ....................................................................................................................... 7
II. Fabrication. .................................................................................................................. 8
III. Utilisation. ................................................................................................................. 10
IV. Enjeux conomiques. ................................................................................................. 11
PARTIE 3 : Les risques lis lutilisation des nanomatriaux.......................................... 12I. Polmiques autour des nanomatriaux. ......................................................................... 12
II. Les nanomatriaux dans notre environnement et exposition..................................... 12
III. Les impacts sur lHomme. ......................................................................................... 13
1. Danger pour la sant. ................................................................................................. 13
2. Danger pour la scurit. ............................................................................................. 17
IV. Les impacts sur lenvironnement............................................................................... 17
V. Autres risques. ........................................................................................................... 18
PARTIE 4 : tude de cas. ...................................................................................................... 19
PARTIE 5 : valuation des risques nanomatriaux. .......................................................... 22
I. La rglementation. ......................................................................................................... 22
II. valuation des risques nanomatriaux. ..................................................................... 22
1. Analyse prliminaire des risques (APR). .................................................................. 23
2. Mtrologie et valeurs limites. .................................................................................... 24
3. valuation et cotation du risque nanomatriaux........................................................ 254. Solution de prvention du risque nanomatriaux. ..................................................... 28
5. Avantages et limites de la mthode. .......................................................................... 29
CONCLUSION. ...................................................................................................................... 30
SOURCES. .............................................................................................................................. 31
ANNEXES. .............................................................................................................................. 33
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INTRODUCTION.
Dans le cadre des projets de deuxime anne au dpartement Hygine Scurit
Environnement de lIUT de Lorient, nous avons travaill sur les nanomatriaux. Ils sont en ce
moment au cur dun dbat : les risques possibles lis leur utilisation, dans les milieux delindustrie et de la recherche, suscitent des questions. Nous avons voulu par ce projet,
prsenter aux tudiants, sous forme de note documentaire, les connaissances actuelles sur les
nanomatriaux. En gardant lesprit quils pourront y tre confronts dans le futur.
Nous sommes partis de la problmatique suivante : en tant que technicien HSE,
comment grer lutilisation des nanomatriaux en entreprise en limitant leurs impacts sur
lhomme et lenvironnement?
Aprs avoir expos notre mthode de travail, nous prsenterons les rsultats de nosrecherches dans quatre parties, la premire sera une prsentation gnrale des nanomatriaux.
Puis, nous exposerons les risques lis leur utilisation. Ensuite, nous ferons un tat des lieux
vu avec les professionnels qui travaillent dans ce domaine. Enfin, nous proposerons une
mthode dvaluation des risques pour les nanomatriaux.
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PARTIE 1 : Prsentation de la dmarche.
Le but de ce projet sur les nanomatriaux est de raliser une note documentaire afin de
prsenter aux tudiants de deuxime anne les risques engendrs par les nanomatriaux.
Pour mener bien ce projet, nous avons commenc par raliser une collecte
dinformations documentaires sur le sujet des nanomatriaux. Grce Internet, en consultant
entre autres des sites spcialiss, comme ceux de lINRS ou de lIRSST, mais aussi en lisant
la presse quotidienne o le sujet des nanomatriaux prend la forme dun dbat dactualit.
Toutes nos sources documentaires sont rpertories dans la bibliographie du rapport.
Cette premire tape de collecte dinformations sur les nanomatriaux nous a permis
de connatre assez prcisment ce que sont les nanomatriaux, comment ils sont fabriqus, quoi ils servent et les risques quils prsentent.
Nous nous sommes alors pos la question de savoir sil existait des moyens de
prvenir les risques lis aux nanomatriaux. De nouveau grce des recherches dans la
littrature scientifique, mais aussi avec la rencontre de professionnels, nous avons fait un tat
des lieux de ce qui existait concernant la gestion des risques nanomatriaux, puis nous avons
rflchi la meilleure solution pour raliser une valuation des risques, compte tenu de nos
connaissances actuelles dans ce domaine. Nous avons pris en compte la mthode IUT, tout en
nous aidant de la mthode propose par lIRSST.
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PARTIE 2 : Gnralits.
I. Dfinition.Nous avons retenu la dfinition suivante : Les nanomatriaux : ce sont des matriaux
composs de nano-objet (dont la taille est comprise entre 1 et 100 nanomtres) et qui, de par
leur taille, prsentent des proprits spcifiques.
Plus gnralement, les nanotechnologies ncessitent la matrise de linfiniment petit.
Leur fabrication ncessite des outils et techniques permettant de structurer la matire au
niveau atomique, molculaire, voire supramolculaire.
En effet, on parle donc ici de matriaux extrmement petits de lordre du nanomtre,
c'est--dire du milliardime de mtre (1 nm = 10-9 m). Cela est quivalent 1/100 de la
largeur dune molcule dADN ou bien encore 1/50000 de lpaisseur dun cheveu humain.
La figure 1 ci-dessous permet dillustrer la taille extrmement fine dun nanomatriau.
Figure 1 : extrait du dossier les nanomatriaux de lINRS.
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II. Fabrication.La base de fabrication des nanomatriaux sont les nano-objets dont on peut distinguer
trois grandes familles :
1. Les nanoparticules ou particules ultrafines (PUF) dont aucune dimension nestsuprieure 100 nanomtres.
2. Les nanofibres, nanotubes, nano-filaments, et les nano-btonnets qui prsentent unesection de quelques dizaines de nanomtres et une longueur qui varie de 500 10 000
nanomtres.
3. Les nanofilms, les nano-couches et les nano-revtements, dont au moins deux de leursdimensions sont suprieures 100 nanomtres.
Pour fabriquer ces nano-objets deux mthodes existent :
1. Une mthode dite ascendante (ou bottom up) :Cette mthode permet lassemblage ou le positionnement datome ou de molcules de
faon prcise permettant ainsi la fabrication de matriaux dont la structure est
parfaitement matrise. Cette mthode fait appel des procds dlaboration
principalement physiques* et chimiques*.
2. Une mthode dite descendante (ou top down) :Cette mthode consiste miniaturiser les systmes actuels. Les structures sont ainsi
graduellement sous dimensionnes jusqu atteindre des proportions nanomtriques.
Cette mthode fait appel des procds principalement mcaniques.
*voir annexe 1 : diffrents procds pour les voies physiques, chimiques ou mcaniques.
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Ces nano-objets sont ensuite utiliss comme tels ou servent la fabrication de
nanomatriaux qui peuvent tre classs en trois catgories :
1. Les matriaux nano-chargs ou nano-renforcs. Ils sont labors par incorporation denano-objets dans une matrice organique ou minrale afin dapporter une nouvellefonctionnalit ou de modifier des proprits mcaniques, optiques, magntiques ou
thermiques.
2. Les matriaux nanostructurs en surface. Ils sont recouverts dune ou plusieurscouches de nanoparticules qui forment un revtement bien dfini, permettant de doter
la surface de proprits (rsistances lrosion, hydrophile, etc.) ou de fonctionnalits
nouvelles (adhrence, duret, aspect, etc.)
3. Les matriaux nanostructurs en volume. Ils possdent une structure intrinsquenanomtrique (microstructure, porosit, etc.) leur confrant ainsi des proprits
physiques particulires.
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III. Utilisation.Aujourdhui, les nanomatriaux sont prsents en masse dans des domaines divers et
varis. Le tableau suivant prsente les principaux secteurs dactivits dans lesquels onretrouve les nanomatriaux ainsi que quelques exemples dutilisation actuelle.
Secteur dactivit. Exemples dutilisation.
Automobile et aronautique. Matriaux renforcs et plus lgers. Peintures anti-rayures/salissures/corrosion Aditifs pour diesel permettant une meilleure combustion. Pneumatique plus durable et recyclable.
lectronique et
communication.
Mmoires hautes densits Processeurs miniaturiss. Ordinateurs rapides. Technologies sans fil. crans plats
Chimie et matriaux Vitres autonettoyantes Textiles antibactriens et ultra-rsistants Isolation thermique
Pharmacie, biomdicales et
biotechnologie
Mdicaments sur mesures dlivrs uniquement desorganes prcis
Rgnration des os et tissusCosmtiques Crmes solaires transparentes
Rouge lvre meilleure tenueSant Destruction de tumeurs par chauffages
Thrapie gnique : nano vecteurs pour transfert de gnes Microchirurgie : nano-implants et prothses
nergie Nouveaux types de batterie Photosynthse artificielle
Environnement et cologie Diminution des missions de dioxyde de carbone Production deau ultra-pure partir deau de mer Pesticides plus efficaces et moins dommageables
Dfense Systmes de surveillance miniaturiss Systme de guidage plus prcis
Tableau 1 : les principaux secteur utilisant les nanomatriaux et exemple.
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IV. Enjeux conomiques.Les nanomatriaux, et plus largement les nanotechnologies, sont prsents aujourdhui
dans prs de 1600 entreprises travers le monde, et cela regroupe plus de 700 substances
diffrentes.
La figure 2 : prsente ci-dessous la rpartition des nanotechnologies dans lconomie
actuelle.
Figure 2 : Rpartition de limpact conomique (en pourcentage) des nanotechnologies en2010.
Lindustrie du XXIe sicle est inonde par les nanotechnologies. Les conomistes
actuels voient donc larrive des nanotechnologies comme une nouvelle rvolution pour le
secteur industriel. De plus, lenjeu financier est important. Selon les tudes actuelles,
lindustrie des nanotechnologies pourrait reprsenter, ds 2015, plus de 1000 milliards
deuros par an.
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PARTIE 3 : Les risques lis lutilisation des nanomatriaux.
I. Polmiques autour des nanomatriaux.Aujourdhui dans lactualit les nanomatriaux sont de plus en plus dcris, alors quils
sont en train de devenir incontournables dans notre quotidien grce leurs proprits
intrinsques, de nombreux scientifiques et associations slvent pour mettre en garde les
utilisateurs et les consommateurs sur les risques potentiels engendrs par les nanomatriaux.
Et se heurtent aux lobbies des industries utilisatrices de ceux-ci.
lheure actuelle aucune tude srieuse na t mene sur limpact des nanomatriaux sur
lhomme et sur lenvironnement. Malgr tout, un certain nombre dentre eux sont accus
dtre lorigine de maladies, cest le cas des nanotubes de carbone qui de par leur forme(allonge et cylindrique) sont compares aux fibres damiante, dont il a t prouv que leur
petite taille et leur forme leur permettaient de pntrer profondment dans les poumons et de
dvelopper des tumeurs cancreuses.
II. Les nanomatriaux dans notre environnement et exposition.
Figure 3 : cycle des nanomatriaux de la production lexposition des personnes.
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La figure prcdente (figure 3) prsente le cycle des nanomatriaux, de leur
production lexposition des personnes, en passant par leur diffusion dans lenvironnement.
En ce qui concerne lexposition des personnes aux nanomatriaux, les oprateurs des
industries qui utilisent les nanomatriaux ne sont pas les seuls tre susceptibles dtreexposs aux nanomatriaux. Les consommateurs de produits base de nanomatriaux peuvent
aussi tre confronts aux nanomatriaux, mais aussi plus indirectement lensemble de la
population.
Les nanomatriaux peuvent aussi avoir un impact plus global sur lenvironnement, on
distingue alors :
1. Exposition directe, cela concerne les oprateurs des entreprises qui utilisent desnanomatriaux (lors des phases de production, de stockage, ou de transport) ainsi que
les consommateurs de ces produits.
2. Exposition indirecte, cela concerne lensemble de la population. En effet, la phase deproduction des nanomatriaux peut tre lorigine de rejet dans lenvironnement. Qui
par infiltration dans les sols, dans leau et par la diffusion dans lair vont pouvoir
pntrer dans lorganisme humain.
III. Les impacts sur lHomme.1. Danger pour la sant.
a. Les voies dentres des nanomatriaux dans lorganisme.De par leurs proprits physiques, on peut rapprocher le comportement des
nanomatriaux sur lorganisme celui des molcules chimiques.
Il existe trois voies de pntration des nanomatriaux dans lorganisme humain (figure 2) :
1) La voie cutane : certains nanomatriaux peuvent franchir des barrires cellulairestelles que la peau, cest le cas de ceux que lon peut trouver dans les crmes solaires.
Les barrires cellulaires seront plus ou moins faciles franchir en fonction de
lenvironnement dans lequel la personne se trouve (taux dhumidit, temprature,
pression, etc.) ainsi que ltat dans lequel se trouve sa peau.
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2) La voie respiratoire : voie privilgie en exposition directe, certains nanomatriaux parleurs proprits physiques (nanotubes de carbone) peuvent, sils sont inhals, pntrer
en profondeur dans les poumons.
3) La voie digestive : voie de pntration en exposition indirecte aux nanomatriaux. Ilest possible dtre confront aux nanomatriaux lorsque lon mange ou lon boit des
aliments contamins.
Figure 4 : voies de pntration des nanomatriaux
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b. tudes menes sur les impacts des nanomatriaux pour lhomme.Aujourdhui, aucune tude srieuse na t mene concernant limpact des nanomatriaux
pour lHomme.
Les seules tudes qui ont t menes ce jour, concernent des tests raliss sur des souris
(il sagit de souris exposes en laboratoire de fortes doses de nanomatriaux, quivalent
plus dune demi-anne dexposition pour une personne travaillant dans une entreprise utilisant
du dioxyde de titane). Ces tests montrent une corrlation entre lexposition aux
nanomatriaux et le dveloppement de certaines maladies (en effet, au bout de 5 jours
dexposition les souris prsentaient des ruptures au niveau de leurs brins dADN significatives
du dveloppement de cancer). Cela reste malgr tout difficile extrapoler vers lHomme, en
effet :
On ne retrouve jamais de tels niveaux dexposition dans les entreprisesCe nest pas parce que les souris vont dvelopper certaines maladies que
lHomme dveloppera les mmes symptmes
Il existe plus de mille nanomatriaux diffrents qui nagissent pas forcmentde la mme manire les uns et autres sur le corps humain.
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c. Critres qui influent sur la toxicit des nanomatriaux.De par leurs proprits intrinsques (et en les comparant aux matriaux dont ils
proviennent ou certaines substances chimiques qui possdent des proprits similaires) on
peut affirmer que certains facteurs qui les caractrisent peuvent engendrer une toxicit. Letableau (tableau 2) prsente les principales caractristiques des nanomatriaux qui peuvent
dterminer leur toxicit.
Composition
chimique
Certains nano-objets sont constitus de composs chimiques
(hydrocarbure aromatique polycyclique HAP, des mtaux tels que le fer,
le nickel, ) ces composs qui sont dj considrs comme toxiques a
une taille plus classique, le sont tout autant une taille nanomtrique.
Taille La diminution de taille des matriaux favorise leur pntration en
profondeur dans les poumons, dans les organes, et mme au cur des
cellules. De plus, ils migrent facilement dans le sang et peuvent ainsi
saccumuler dans certains organes (les reins)
Nombre Laugmentation du nombre de nanomatriaux dans lenvironnement
favorise leur pntration dans lorganisme (ex : plus il y a des
nanomatriaux dans lair plus loprateur sera susceptible den retrouver
dans ses poumons)
Forme Il semblerait que la forme joue un rle dans la toxicit des
nanomatriaux. Les formes fibreuses ou filamenteuses tant plus
toxiques que les autres
Solubilit La dissolution plus ou moins importante des nanomatriaux jouera un
rle dans la toxicit de ceux-ci.
Degr
dagglomration
Dans les faits les nanoparticules seulement existent rarement. Elles sont
le plus souvent unies dautres nanoparticules pour donner des
agglomrats. La taille tant modifie dans ce cas, les nanomatriaux
auront plus ou moins de mal pntrer dans lorganisme.
Tableau 2 : principales caractristiques des nanomatriaux pouvant dterminer leur toxicit.
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2. Danger pour la scurit.A limage des poussires, dans certaines conditions (figure 5), les nanomatriaux
peuvent provoquer un risque dincendie ou dexplosion pouvant altrer la scurit des
personnes, mais aussi dtriorer les biens.
Figure 5 : principaux facteurs favorisant une explosion ou un incendie.
IV. Les impacts sur lenvironnement.De mme que concernant limpact des nanomatriaux sur lHomme, aucune tude
srieuse na t mene lheure actuelle sur les impacts potentiels des nanomatriaux sur
lenvironnement.
En ce qui concerne le risque toxicologique des nanomatriaux, pour le connatre, il
faudrait sintresser leur volution dans lenvironnement (migration dans les airs, dans les
sols, dans leau, changement dtat, etc.).
Le seul effet significatif pour lenvironnement aujourdhui intervient lors de leur
fabrication puisquelle ncessite de grosses demandes en nergies.
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V. Autres risques.Les risques prsents ci-dessus sont les risques auxquels lhomme et lenvironnement sont
confronts principalement dans les conditions dutilisation des nanomatriaux. Il ne faut pas
oublier non plus les risques engendrs par les nanomatriaux lors du transport, du stockage etde la gestion des dchets.
Pour les questions de transport et de stockage aucune condition nest requise actuellement.
Il est ncessaire de transporter et de stocker les nanomatriaux dans des enceintes
hermtiquement closes. Les associations rclament la mise en place dune signaltique (sous
forme de pictogramme comme pour les produits chimiques).
En ce qui concerne la gestion des dchets rien nest fait pour les nanomatriaux qui setrouvent incorpors dans des matrices macroscopiques, ils se retrouvent donc comme les
autres dchets dans des centres denfouissement technique. La meilleure solution pour se
dbarrasser des nanomatriaux, est alors de les incinrer.
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PARTIE 4 : tude de cas.
Pour savoir comment est pris en compte le risque nanomatriaux dans les milieux qui
utilisent cette technologie, nous avons pu rencontrer Messieurs BALNOIS et CASTRO
chercheurs au laboratoire dingnierie des matriaux de Bretagne (LIMATB) et MonsieurROBERT doctorant au mme laboratoire. Ce laboratoire travaille avec des nanotubes de
carbone (utiliss pour leurs proprits conductrices) qui sont ensuite intgrs dans des
matrices. Leur activit les amne aussi travailler avec de largile dont la taille est de lordre
du nanomtre.
Actuellement, ces chercheurs ont entendu parler des risques potentiels lis lexposition
aux nanomatriaux et surtout aux nanotubes de carbone (que certains considrent comme le
nouvel amiante). Malgr tout, ils ne sont que peu informs sur ce sujet. Ce manque
dinformation, et surtout labsence de rglementation fait, quactuellement, quasiment rien na
t mis en place au laboratoire de recherche pour se protger contre le risque li aux
nanomatriaux.
Mme sils sont conscients dtre exposs un risque, il leur est difficile, pour li nstant,
de mettre en uvre des solutions de prvention. Plusieurs raisons ceci :
1. Aucune tude srieuse na pu mettre en vidence une corrlation entre expositionaux nanomatriaux et dveloppement de pathologie. Or ils utilisent deux types de
nanomatriaux les nanotubes de carbone (ils les considrent tout de mme comme
potentiellement dangereux et sen protgent autant que possible : utilisation dEPI
(gants, blouse et masque), manipulation des nanotubes dans une matrice liquide) et
de largile ; or pour ce dernier largile est utilise depuis tout temps (entre autres
dans les cosmtiques) donc il y a peu de raison de sinquiter lors de la
manipulation de largile.
2. Selon la forme dans laquelle ils utilisent ces nanomatriaux (dans un liquide, dansun solide ou en arosol) le risque semble plus ou moins important. Au laboratoire,
les nanomatriaux sont le plus souvent manipuls en solution ou intgrs dans une
matrice solide ; or dans ces cas ; le risque de pntration par voie pulmonaire est
nul puisque les nanomatriaux sont pigs. Cest sous forme darosol que le
risque est le plus important.
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3. Pour se protger des nanomatriaux prsents sous forme darosol, lesquipements de protection individuelle utiliss au laboratoire (gants, blouse,
masque) ne sont pas adapts la taille des particules. Des EPI existent (utiliss
dans les industries o les quantits de nanomatriaux sont importantes), mais pour
les faibles quantits utilises et les petites oprations effectues, ces EPI sont trop
lourds mettre en uvre. En ce qui concerne les quipements de protection
collectifs, seul le travail en vase clos (pice hermtique ou bote gant) permet
une protection efficace. Or les cots de ces quipement peuvent atteindre plusieurs
milliers deuros (de 5 000 30 000 pour une bote gant et au moins 100 000
euros pour une salle blanche) : cest un investissement trop lourd pour le
laboratoire surtout que la parution dune loi sur les nanomatriaux pourrait rendre
cet investissement caduc.
Selon eux, le risque nanomatriaux nest pas prendre la lgre, il est ncessaire pour
protger ceux qui utilisent ces matriaux de mettre en place une rglementation (qui fixera les
normes dexposition et les moyens adapts mettre en uvre) avant cela aucun
investissement lourd ne pourra tre risqu pour mettre en uvre des solutions de protection.
Mais la rglementation ne doit pas tre faite nimporte comment et prendre en compte les
particules au cas par cas en effet certaines dentre elles sont sans doute moins dangereuses que
dautres. Enfin, il faudra aussi prendre en compte les capacits des utilisateurs mettre en
place les quipements de protection prvus. En effet, une grande entreprise utilisatrice de
nanomatriaux aura incontestablement plus de facilit mettre en place des systmes de vase
clos que les laboratoires qui utilisent ponctuellement de faibles quantits de particule.
Pour savoir ce quil en tait vraiment au sujet de la rglementation sur les
nanomatriaux, nous avons choisi de rencontrer Madame DEDESSUS-LE-MOUSTIER qui
fait partie de latelier sant scurit au travail dans le projet de recherche NanoNorma intitul
de linnovation lutilisation : quel cadre normatif pour les nano-produits .
Pour linstant, les juristes on un regard surce qui se fait dans le risque chimique, ainsi
que la rglementation et la jurisprudence autour de lamiante (en effet, on compare souvent
les risques nanomatriaux et ceux de lamiante). Mais une loi est difficile faire dans les
conditions o aucune tude scientifique ne montre clairement la corrlation entre expositionaux nanomatriaux et risques pour la sant et pour lenvironnement. Actuellement, les
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autorits, les scientifiques et autres associations ne prnent quun principe de prcaution, or le
principe de prcaution (il sapplique un risque incertain) nest pas un principe du droit du
travail qui ne sapplique qu un risque qualifiable de certain.
Il faudra donc sans doute attendre encore avant de voir apparaitre une rglementationsur les nanomatriaux, mme si les opposants aux nanomatriaux esprent bien que lexemple
franais pour la recherche de solution de prvention des nanomatriaux sera reprit au niveau
europen.
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PARTIE 5 : valuation des risques nanomatriaux.
Lvaluation des risques est une obligation rglementaire, qui sinscrit dans un systme
damlioration continuede la sant, de la scurit et des conditions de travail.
I. La rglementation.Contrairement ce qui peut exister pour les produits chimiques (code du travail,
rglementation europenne REACH, SGH : Systme Gnral Harmonis), il nexiste pas,
actuellement, de rglementation concernant les nanomatriaux.
En termes de sant scurit au travail, la seule rglementation applicable est celle du code
du travail qui oblige :
Lemployeur valuer les risques, prendre les mesures ncessaires pour assurerla sant scurit des salaris.
Les salaris prendre soin de leur sant ainsi que celle de leurs collgues.*voir annexe 2 : article du code du travail correspondant lvaluation des risques
Dernirement (le 7 janvier 2009), le haut conseil de la sant publique a mis un avis relatif
la scurit des travailleurs lors de lexposition aux nanotubes de carbone. Le haut conseil de
la sant publique invite, dans cet avis, le gouvernement mettre en place une rglementation
sur les nanomatriaux et prvoit dans lattente lapplication dun principe de prcaution.
II. Evaluation des risques nanomatriaux.En ralit,lvaluation des risques nanomatriaux est trs complique, pour deux raisons.
Premirement, car il nexiste aucune obligation rglementaire pour valuer les risques
nanomatriaux. Et deuximement parce quactuellement, il n'existe que trs peu de
connaissance sur les risques engendrs par les nanomatriaux.
la suite de plusieurs polmiques autour des nanomatriaux, des quelques tudes qui ont
pu tre menes sur leurs risques et en labsence de conclusions satisfaisantes sur les risques
des nanomatriaux, la communaut scientifique, politique et quelques ONG prconisent aux
utilisateurs dappliquer un principe de prcaution et de prendre en compte le risque
nanomatriaux dans leur valuation des risques.
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Comme aucune dmarche dvaluation des risques nest prvue pour les nanomatriaux,
on se propose de prsenter une dmarche qui combine la dmarche de lIUT (applicable la
majorit des risques) et des prconisations de lIRSST (donne pour les responsables scurit
qui voudraient travailler sur ce risque.
1. Analyse prliminaire des risques (APR).Lanalyse prliminaire des risques (APR) sert au prventeur :
Dfinir les units de travail et les postes de travail de son analyse. Dtecter (avec laide de loprateur) les situations dangereuses ou susceptibles de
ltre. Pour cela, il doit obtenir un certain nombre dinformations sur le produit et ses
conditions dutilisation (voir tableau 2).
Caractristiques observer. Exemple.
Compositions chimiques. Mtaux. Oxydes mtalliques. Carbone. Polymres. Biomolcules. Puret.
Forme. Cube. Sphre. Aiguille. Tube. Agrgat/agglomrat. Coquille.
Proprits physiques. Surface spcifique. Charge de surface. Solubilit. Hydrophilicit. Hydrophobilit.
Biopersistence.
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Milieu de dispersion. Arosols aroports. Gels, collodes, liquides. tat solide (surface ou matrice).
Dimension. Distribution granulomtrique. Nombre. NP primaires. Agrgats. Agglomrats.
Modification de surface. NP naturelle. NP avec recouvrement. NP chimiquement modifie.
Sources potentielles
dexposition.
Sites de fuites potentielles ou dmanations. entretien et rparation des quipements. transport, entreposage.
Facteurs lis aux locaux Ventilation recirculation dair filtration et courants dair position du travailleur par rapport aux sources
dmission
dplacement des travailleursTableau 2 : Caractristique prendre en compte par le prventeur lors de la phase dAPR.
Pour obtenir ces informations, le prventeur peut se rfrer soit la fiche produit
donne par le fournisseur si elle existe ou bien des articles de la littrature scientifique.
Dans de nombreux cas, il nexiste pas dinformation sur le produit utilis. Le
prventeur pourra alors estimer que le produit utilis la taille nanomtrique est au moins
aussi dangereux que le mme produit la taille micromtrique.
2. Mtrologie et valeurs limites.Actuellement, en ce qui concerne la mtrologie, aucune mthode ne permet de mesurer
correctement des niveaux de concentration en nanomatriaux dans lair. En effet, tant donne
la taille extrmement petite des particules, il est difficile de trouver des matriels capables de
les mesurer. Aucune VLE ou VME nexistent concernant les nanomatriaux.
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3. valuation et cotation du risque nanomatriaux.Cette tape permettra au prventeur dvaluer quantitativement le risque
nanomatriaux, cela lui permettra par la suite de dtecter les points o il doit concentrer son
action de prvention, pour arriver une acceptabilit du risque.
La difficult de cette tape rside dans le fait que lon connat peu de chose sur la
gravit des nanomatriaux, et que contrairement au risque chimique, il nexiste aucune valeur
limite dexposition et aucun moyen de mesurer une concentration dexposition des
travailleurs aux nanomatriaux.
Le risque, cest la combinaison de la gravit et de la probabilit doccurrence du
risque. Pour valuer le risque le prventeur va devoir coter sparment la gravit et laprobabilit doccurrence du risque, grce aux informations quil aura pu relever lors de son
APR.
Pour coter la gravit, lIRSST se propose dtudier un certain nombre de critres
(tableau 3). Pour une situation donne, on retiendra la gravit la plus haute atteinte par lun
des critres.
Modr. Significatif. Important. Trs important.
E-- E- E E+
Chimie desurface
Forme de laparticule
Sphrique/
compact
Tubulaire/fibreuse
Diamtre de laparticule
40 100 nm 20 40 nm 10 20 nm < 10 nm
Solubilit Soluble Insoluble
Cancrognicit
Reprotoxicit
Mutagnicit
Gravit sur leproduit parent*
*Le produit parent correspond au mme produit mais une taille plus grandeTableau 3 : Critres prendre en compte pour valuer la gravit
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De la mme faon, lIRSST propose un certain nombre de critre pour quantifier laprobabilit doccurrence du risque (voir tableau 4). Ici, on prendra la probabilit la plus faibleatteinte par un des critres pour coter la probabilit du risque.
Bien maitris Assez bien
maitris
Moyennement
maitris
Mal/non maitris
Quantit utilise
durant la tache
< 10 mg 10 50 mg 50 100 mg > 100 mg
Capacit
dempoussirage
Frquence des
oprations
Annuelle Mensuelle Hebdomadaire Journalier
Dure des
oprations
< 1h 1 2h 2 4h > 4h
Qualit de la
ventilation
Isolation des
lieux de
manipulation
Qualit des EPI
Milieu de
dispersion
Liquide ou dans
une matrice
solide
Arosol
Tableau 4 : Critre prendre en compte pour lvaluation de la probabilit doccurrence.
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Ensuite, on regroupe les donnes obtenues dans un tableau (tableau 5) ce qui permettra
au prventeur dtablir un plan daction et des priorits daction mettre en uvre en fonction
des risques quil aura dtects.
Evaluation de la probabilit doccurrence
Evaluationd
elagravit
E-- E-- E-- E-- E--
E- E- E- E- E-
E E E E E
E+ E+ E+ E+ E+
* action mettre en place en priorit** action mettre en place rapidement*** action mettre en place sil ny a plus daction de niveau 1 et 2
Tableau 5 : Tableau rcapitulatif de lvaluation des risques
Action de
niveau 1*
Action de niveau
3***
Action de
niveau 2**
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4. Solution de prvention du risque nanomatriaux.Comme pour les autres risques, la prvention du risque nanomatriaux se fera dans
trois directions : Techniques, Humaine et Organisationnelle (THO) et devra intgrer les
conditions dacceptabilit technique, conomique et humaine.
Comme la rglementation nimpose pas actuellement aux industriels ou aux
laboratoires de se protger quand ils utilisent des nanomatriaux et quil existe peu
dinformation sur les risques engendrs par les nanomatriaux, les moyens de protection
existant restent faibles et coteux.
En ce qui concerne les mesures humaines, il est ncessaire comme pour les autres
risques de former, dinformer le personnel et davoir un suivi mdical. Du point de vueorganisationnel, il vaut mieux limiter le nombre de personnes qui manipulent les
nanomatriaux.
Cest au niveau des mesures techniques quil existe le plus de solutions pour palier au
risque nanomatriaux . Le but tant dempcher tout contact entre lhomme et les
nanomatriaux. Voici quelques exemples de mesures quil est possible de mettre en place :
Travail en milieu clos, dans une pice tanche o il est impossible aux personnesqui ne travaillent pas sur ces produits de se retrouver en contact avec eux.
Prvoir une ventilation adapte qui aspire au plus prs possible de la sourcedmission.
Prfrer travailler avec les nanomatriaux dans une matrice liquide ou solide. Limiter le niveau dempoussirement de la pice pour viter tout risque dincendie
ou dexplosion.
Travailler avec les EPI habituels : gants, blouse, masque et lunette de protection(les masques filtre qui existent aujourdhui sur le march ne disposent pas de
cartouches adaptes la taille des nanomatriaux).
Dvelopper un tiquetage.
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5. Avantages et limites de la mthode.Cette dmarche prsente un certain nombre davantages et dinconvnients
Avantages :
Dmarche participative : loprateur joue un rle centraldans la recherche des sourcesde danger.
Cest une dmarche simple dans la mise en uvre de la cotation. Inconvnients :
Dmarche longue de mise en uvre, car il est important de bien connatre lesnanomatriaux auxquels on est confront. Il faut donc du temps et un bon niveau
dexpertise dans le domaine.
La dmarche ne fait pas la diffrence entre risque aigu et risque chronique. Dmarche provisoire, une rglementation sur le sujet va sans doute arriver dici peu,
il faudra donc radapter lvaluation des risques en fonction des nouvelles obligations
rglementaires (ex : prise en compte de valeurs seuil)
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CONCLUSION.
Lors de ce pro jet de deuxime anne, nous nous sommes aperus quil y avait de
nombreuses informations sur le sujet et que les avis sur lutilisation des nanomatriaux taient
trs partags. Nous avons pu travers les recherches, apprendre beaucoup sur lesnanomatriaux, leurs utilisations, les modes de fabrication. Nous avons voulu nous attarder
sur laspect sant, scurit au travail. Les risques ntant pas dmontrs, nous pensons quil
faut prendre des prcautions. Aujourdhui lutilisation des nanomatriaux est une vidence.
Cest pour cela que nous avons rdig ce rapport, pour en faire une note documentaire
destins aux tudiants. Enfin nous avons labor une mthode dvaluation des risques pour
les futurs technicien HSE. Ils pourront si besoin est, sen servir de base, lorsquils raliseront
une valuation des risques nanomatriaux.
Nous pensons quil est important de suivre le dbat actuel. Des tudes sont faites sur
les risques lis lutilisation des nanomatriaux. Il faut sen proccuper, des rsultats notables
vont arriver. Les prventeurs qui travailleront dans des entreprises, o lon utilise des
nanomatriaux, devront tenir compte de ce nouveau risque. La rglementation imposera des
valeurs seuils concernant lexposition. A ce moment l, la mthode dvaluation des risques
que nous avons propos sera ractualiser.
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SOURCES.
Journaux Ouest France
o 18.10.2009 : Les nanoparticules sont l, on ignore leurs effets SergePOIROT
o Ces nanoparticules qui tuent distance o 23.02.2010 : nanotechnologies fin du dbat public
Sites INRS (Institut National de Recherche en Scurit) : www.inrs.fr
o Dossier Les nanomatriaux mis jour 04.06.2009 :http://www.inrs.fr/dossiers/nanomateriaux.html
o ED-6050 juin 2008 les nanomatriaux, dfinition, risques toxicologiques,caractrisation de lexposition professionnelle et mesures de prvention :http://www.inrs.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-accesParReference/ED%206050/$FILE/Visu.html
o ND 2286-210-08 1er trimestre 2008 nanotubes de carbone : quels risques,quelle prvention :http://www.inrs.fr/htm/les_nanotubes_carbone_quels_risques_quelle.html
o PR 40-216 3me trimestre 2009 la prvention lpreuve de lincertitude :http://www.inrs.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-
accesParReference/PR%2040/$File/Visu.html
o QR 31 trois demandes dassistance : http://www.hst.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-accesParReference/DMT_QR%2031/$File/QR31.pdf
IRSST (Institut de Recherche en Sant Scurit au Travail) : www.irsst.qc.cao Guide technique R-586 guide des bonnes pratiques favorisant la gestion des
risques relis aux nanoparticules de synthse :http://www.irsst.qc.ca/fr/_publicationirsst_100423.html
FNE (France Nature Environnement) : www.fne.asso.fro Cahier dacteur sur le dveloppement et la rgulation des
nanotechnologies octobre 2009 : http://www.fne.asso.fr/com/pdf-2/fne_cahier_acteur_nano.pdf
AFSSET (Agence Franaise de Scurit Sanitaire de lEnvironnement et du Travail) :www.afsset.fr
http://www.afsset.fr/index.php?pageid=707&parentid=424
cosociosystmes : http://www.ecosociosystemes.fr/nanomateriaux.html
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Autres :o www.actu-environnement.como www.techno-science.neto www.futura-sciences.com
- la rvolution des nanotechnologies (21/04/2008)
http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/technologie/d/les-nanosciences-avancees-risques-problemes-societaux-ethique_790/c3/221/p1/
- les nanoparticules des crmes solaires peuvent elles endommager lADNhttp://www.futura-sciences.com/fr/news/t/technologie-1/d/les-nanoparticules-des-cremes-solaires-peuvent-elles-endommager-ladn_21433/
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/technologie-1/d/semaine-speciale-plongee-a-lechelle-nanometrique_21264/#xtor=RSS-8
o www.legifrance.gouv.fro www.nanonorma.orgo http://www.novethic.fr/novethic/entreprise/pratiques_commerciales/produits/n
anotechnologies_nombreuses_incertitudes_pesent_debat/128131.jsp?utm_source=newsletter&utm_medium=Email&utm_content=novethicInfo&newsletter=ok
o http://www.debatpublic-nano.org/
Autres Avis du Haut Conseil de la Sant Publique (HCSP) relatif la scurit des travailleurs
lors de lexposition aux nanotubes de carbone.
Film www.nous-les-dieux.org : film Le Silence des Nanos
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ANNEXES.
Annexe 1 : procds dlaboration des nanomatriaux.Procds physiques Par vaporation/condensation
Par ablation au laser Par dcharge lectrique Par les flammes de la combustion Par pyrolyse au laser Par des micro-ondes Par irradiation ionique ou lectronique Par dcomposition catalytique Par dpts physiques en phase vapeur
Procds chimiques Par raction en phase vapeur Par raction en milieu liquide/solide Par technique sol-gel base de silice, alkoxyde mtal, etc.
Procdsmcaniques
Par broyage haute nergie ou mcano-synthse Par consolidation et densification Par les techniques de fortes dformations :
torsion/friction/laminage
Attention dans lindustrie certains procds peuvent amener la fabrication involontaire denanoparticules.
Procdsthermiques
Fonderie et affinage des mtaux Mtallisation Soudage Coupage de mtaux (laser etc.) Traitement thermique de surface Application de rsines et de cires
Procdsmcaniques
Usinage Ponage Perage Polissage
Combustion Emissions de moteur diesel, essence ou gaz
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Annexe 2 : article du code du travail concernant lvaluation des risques.
Article L4121-1L'employeur prend les mesures ncessaires pour assurer la scurit et protger la santphysique et mentale des travailleurs.
Ces mesures comprennent :1. Des actions de prvention des risques professionnels ;2. Des actions d'information et de formation ;3. La mise en place d'une organisation et de moyens adapts.
L'employeur veille l'adaptation de ces mesures pour tenir compte du changement descirconstances et tendre l'amlioration des situations existantes.
Article L4121-2L'employeur met en uvre les mesures prvues l'article L. 4121 -1 sur le fondement des
principes gnraux de prvention suivants :1. Eviter les risques ;2. Evaluer les risques qui ne peuvent pas tre vits ;3. Combattre les risques la source ;4. Adapter le travail l'homme, en particulier en ce qui concerne la conception des
postes de travail ainsi que le choix des quipements de travail et des mthodes detravail et de production, en vue notamment de limiter le travail monotone et le travailcadenc et de rduire les effets de ceux-ci sur la sant ;
5. Tenir compte de l'tat d'volution de la technique ;6. Remplacer ce qui est dangereux par ce qui n'est pas dangereux ou par ce qui est moins
dangereux ;7. Planifier la prvention en y intgrant, dans un ensemble cohrent, la technique,
l'organisation du travail, les conditions de travail, les relations sociales et l'influencedes facteurs ambiants, notamment les risques lis au harclement moral, tel qu'il estdfini l'article L. 1152-1 ;
8. Prendre des mesures de protection collective en leur donnant la priorit sur lesmesures de protection individuelle ;
9. Donner les instructions appropries aux travailleurs. Article L4121-3
L'employeur, compte tenu de la nature des activits de l'tablissement, value les risques pour
la sant et la scurit des travailleurs, y compris dans le choix des procds de fabrication, desquipements de travail, des substances ou prparations chimiques, dans l'amnagement ou leramnagement des lieux de travail ou des installations et dans la dfinition des postes detravail.
A la suite de cette valuation, l'employeur met en uvre les actions de prvention ainsi queles mthodes de travail et de production garantissant un meilleur niveau de protection de lasant et de la scurit des travailleurs. Il intgre ces actions et ces mthodes dans l'ensembledes activits de l'tablissement et tous les niveaux de l'encadrement.
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Article L4122-1Conformment aux instructions qui lui sont donnes par l'employeur, dans les conditionsprvues au rglement intrieur pour les entreprises tenues d'en laborer un, il incombe chaque travailleur de prendre soin, en fonction de sa formation et selon ses possibilits, de sasant et de sa scurit ainsi que de celles des autres personnes concernes par ses actes ou ses
omissions au travail.
Les instructions de l'employeur prcisent, en particulier lorsque la nature des risques lejustifie, les conditions d'utilisation des quipements de travail, des moyens de protection, dessubstances et prparations dangereuses. Elles sont adaptes la nature des tches accomplir.
Les dispositions du premier alina sont sans incidence sur le principe de la responsabilit del'employeur.
Article R4121-1L'employeur transcrit et met jour dans un document unique les rsultats de l'valuation des
risques pour la sant et la scurit des travailleurs laquelle il procde en application del'article L4121-3.
Cette valuation comporte un inventaire des risques identifis dans chaque unit de travail del'entreprise ou de l'tablissement, y compris ceux lis aux ambiances thermiques.
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Annexe 3 : les nanotubes de carbone.
Voici un petit complment sur les nanotubes de carbone qui font partie desnanomatriaux les plus utiliss en ce moment, ils sont galement au cur dune polmiqueautour de leur dangerosit pour lhomme car il semblerait quils se comportent comme les
fibres damiante. Ce sont entre autres les nanomatriaux avec lesquels travaille le laboratoirede recherche de Lorient.
1. prsentation.
Les nanotubes de carbone (figure 1 et 2) ont t dcouvert en 1985, ils sont constitusde molcules de carbone disposes de telle sorte former un (mono-feuillet), ou plusieurs(multi-feuillets), tubes creux et concentrique dune longueur microscopique mais dundiamtre nanomtrique.
Figure 6 : diffrentes formes sous lequel peut se prsenter un nanotube de carbone.
Figure 7 : nanotube de carbone observ au microscope lectronique
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2. quelques proprits des nanotubes de carbone.
Propritslectriques
En fonction de leur configuration les nanotubes de carbone pourront tresoit isolant soit conducteur. Les ordres de grandeurs de la rsistivit ainsique celle des densits dnergie transporte tant plus importants que pour
les matriaux de taille micromtrique.Propritdmission dechamp
A leurs extrmits les nanotubes de carbone sont capable dmettre deslectrons et de les envoyer sur un endroit bien prcis.
Propritmcanique
Les nanotubes de carbone prsentent une rsistance mcanique importante(100 200 fois suprieure lacier pour un poids 6 fois infrieure) et dansle mme temps ils prsentent une grande facilit se dformer (jusqu unangle de 110).
Propritthermique
Les nanotubes de carbone sont considrs comme les matriaux ayant lameilleure conductivit thermique (devant largent, le cuivre et le diamant).
3. les risques nanomatriaux.
Les risques toxicologiques pour lhommePeu de connaissance existe en ce qui concerne la toxicit des nanotubes sur lhomme, en effetles seules tudes qui ont t raliseslont t sur des animaux et les rsultats des ces tudessont encore difficiles extrapoler chez lhomme.
On distingue tout de mme trois voies principales dentre des nanotubes : la voierespiratoire (voie privilgie), la voie cutane et la voie digestive.
Les risques dincendie et dexplosionDe mme que pour le risque toxicologique peu dinformation existe concernant le risquedincendie et dexplosion. Malgr tout on sait que les nanotubes sont trs inflammables etforment avec lair un mlange explosif.
4. la prvention des risques.
Comme pour les autres nanomatriaux, les nanotubes de carbone ne sont pas soumis une rglementation particulire, il nexiste donc pas lheure actuelle de moyens deprvention adapts au risque nanotube de carbone.