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44. Qualité de l'air intérieur

Éditeur de chapitre :  Xavier Guardino Sola


 

Table des matières 

Figures et tableaux

Qualité de l'air intérieur : introduction
Xavier Guardino Sola

Nature et sources des contaminants chimiques intérieurs
Derrick Crump

Radon
Maria José Berenguer

Fumée de tabac
Dietrich Hoffmann et Ernst L. Wynder

Règlement sur le tabagisme
Xavier Guardino Sola

Mesure et évaluation des polluants chimiques
M. Gracia Rosell Farras

Contamination biologique
Brian Flannigan

Règlements, recommandations, lignes directrices et normes
Maria José Berenguer

Tables

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1. Classification des polluants organiques intérieurs
2. Émission de formaldéhyde à partir d'une variété de matériaux
3. Tttl. composés organiques volatils concs, revêtements de mur/sol
4. Produits de consommation et autres sources de composés organiques volatils
5. Principaux types et concentrations dans le Royaume-Uni urbain
6. Mesures sur le terrain des oxydes d'azote et du monoxyde de carbone
7. Agents toxiques et tumorigènes dans la fumée secondaire de cigarette
8. Agents toxiques et tumorigènes de la fumée de tabac
9. Cotinine urinaire chez les non-fumeurs
10. Méthodologie de prélèvement des échantillons
11. Méthodes de détection des gaz dans l'air intérieur
12. Méthodes utilisées pour l'analyse des polluants chimiques
13. Limites de détection inférieures pour certains gaz
14. Types de champignons pouvant causer une rhinite et/ou de l'asthme
15. Micro-organismes et alvéolite allergique extrinsèque
16. Micro-organismes dans l'air intérieur non industriel et la poussière
17. Normes de qualité de l'air établies par l'US EPA
18. Directives de l'OMS pour les nuisances non cancéreuses et non olfactives
19. Valeurs guides de l'OMS basées sur les effets sensoriels ou la gêne
20. Valeurs de référence pour le radon de trois organisations

Figures

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Le lien entre l'utilisation d'un immeuble soit comme lieu de travail soit comme habitation et l'apparition, dans certains cas, d'inconforts et de symptômes qui peuvent être la définition même d'une maladie est un fait qui ne peut plus être contesté. Le principal coupable est la contamination de divers types à l'intérieur du bâtiment, et cette contamination est généralement appelée « mauvaise qualité de l'air intérieur ». Les effets néfastes dus à la mauvaise qualité de l'air dans les espaces clos touchent un nombre considérable de personnes, puisqu'il a été démontré que les citadins passent entre 58 et 78 % de leur temps dans un environnement intérieur plus ou moins pollué. Ces problèmes se sont accrus avec la construction de bâtiments conçus pour être plus étanches et qui recyclent l'air avec une plus faible proportion d'air neuf de l'extérieur afin d'être plus économes en énergie. Le fait que les bâtiments qui n'offrent pas de ventilation naturelle présentent des risques d'exposition aux contaminants est maintenant généralement admis.

Le terme air intérieur s'applique généralement aux environnements intérieurs non industriels : immeubles de bureaux, bâtiments publics (écoles, hôpitaux, théâtres, restaurants, etc.) et logements privés. Les concentrations de contaminants dans l'air intérieur de ces structures sont généralement du même ordre que celles couramment retrouvées dans l'air extérieur, et sont bien inférieures à celles retrouvées dans l'air des locaux industriels, où des normes relativement connues sont appliquées pour évaluer la qualité de l'air. qualité. Malgré cela, de nombreux occupants d'immeubles se plaignent de la qualité de l'air qu'ils respirent et il est donc nécessaire d'enquêter sur la situation. La qualité de l'air intérieur a commencé à être évoquée comme un problème à la fin des années 1960, même si les premières études n'ont paru qu'une dizaine d'années plus tard.

S'il semblerait logique de penser qu'une bonne qualité de l'air repose sur la présence dans l'air des composants nécessaires dans des proportions adéquates, en réalité c'est l'utilisateur, par la respiration, qui est le meilleur juge de sa qualité. En effet, l'air inhalé est parfaitement perçu par les sens, l'être humain étant sensible aux effets olfactifs et irritants d'environ un demi-million de composés chimiques. Par conséquent, si les occupants d'un bâtiment sont dans l'ensemble satisfaits de l'air, on dit qu'il est de bonne qualité ; s'ils ne sont pas satisfaits, c'est qu'il est de mauvaise qualité. Est-ce à dire qu'il est possible de prédire à partir de sa composition comment l'air sera perçu ? Oui, mais seulement en partie. Cette méthode fonctionne bien dans les environnements industriels, où les composés chimiques spécifiques liés à la production sont connus, et leurs concentrations dans l'air sont mesurées et comparées à des valeurs limites seuils. Mais dans les bâtiments non industriels où il peut y avoir des milliers de substances chimiques dans l'air mais à des concentrations si faibles qu'elles sont peut-être des milliers de fois inférieures aux limites fixées pour les environnements industriels, la situation est différente. Dans la plupart de ces cas, les informations sur la composition chimique de l'air intérieur ne nous permettent pas de prédire comment l'air sera perçu, car l'effet combiné de milliers de ces contaminants, ainsi que la température et l'humidité, peuvent produire un air perçu comme irritant. , infect ou périmé, c'est-à-dire de mauvaise qualité. La situation est comparable à ce qui se passe avec la composition détaillée d'un aliment et son goût : l'analyse chimique est insuffisante pour prédire si l'aliment aura bon ou mauvais goût. Pour cette raison, lors de la planification d'un système de ventilation et de son entretien régulier, une analyse chimique exhaustive de l'air intérieur est rarement nécessaire.

Un autre point de vue est que les personnes sont considérées comme les seules sources de contamination de l'air intérieur. Ce serait certainement vrai s'il s'agissait de matériaux de construction, de meubles et de systèmes de ventilation tels qu'ils étaient utilisés il y a 50 ans, lorsque la brique, le bois et l'acier prédominaient. Mais avec les matériaux modernes, la situation a changé. Tous les matériaux contaminent, les uns peu, les autres beaucoup, et ensemble ils contribuent à la détérioration de la qualité de l'air intérieur.

Les changements dans la santé d'une personne dus à une mauvaise qualité de l'air intérieur peuvent se manifester par un large éventail de symptômes aigus et chroniques et sous la forme d'un certain nombre de maladies spécifiques. Celles-ci sont illustrées à la figure 1. Bien qu'une mauvaise qualité de l'air intérieur n'entraîne que des maladies pleinement développées dans quelques cas seulement, elle peut entraîner des malaises, du stress, de l'absentéisme et une perte de productivité (avec des augmentations concomitantes des coûts de production) ; et les allégations de problèmes liés à l'immeuble peuvent rapidement se transformer en conflit entre les occupants, leurs employeurs et les propriétaires des immeubles.

Figure 1. Symptômes et maladies liés à la qualité de l'air intérieur.

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Normalement, il est difficile d'établir précisément dans quelle mesure une mauvaise qualité de l'air intérieur peut nuire à la santé, car il n'y a pas suffisamment d'informations disponibles concernant la relation entre l'exposition et l'effet aux concentrations dans lesquelles les contaminants se trouvent habituellement. Par conséquent, il est nécessaire de prendre les informations obtenues à des doses élevées - comme pour les expositions en milieu industriel - et d'extrapoler à des doses beaucoup plus faibles avec une marge d'erreur correspondante. De plus, pour de nombreux contaminants présents dans l'air, les effets d'une exposition aiguë sont bien connus, alors qu'il existe des lacunes considérables dans les données concernant à la fois les expositions à long terme à de faibles concentrations et les mélanges de différents contaminants. Les notions de no-effect-level (NOEL), d'effet nocif et d'effet tolérable, déjà confuses même dans le domaine de la toxicologie industrielle, sont ici encore plus difficiles à définir. Il existe peu d'études concluantes sur le sujet, qu'il s'agisse de bâtiments publics et de bureaux ou d'habitations privées.

Des séries de normes pour la qualité de l'air extérieur existent et sont utilisées pour protéger la population générale. Ils ont été obtenus en mesurant les effets néfastes sur la santé résultant de l'exposition à des contaminants dans l'environnement. Ces normes sont donc utiles comme lignes directrices générales pour une qualité acceptable de l'air intérieur, comme c'est le cas de celles proposées par l'Organisation mondiale de la santé. Des critères techniques tels que la valeur limite seuil de l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) aux États-Unis et les valeurs limites légalement établies pour les environnements industriels dans différents pays ont été fixés pour la population active, adulte et pour des durées d'exposition spécifiques , et ne peut donc être appliqué directement à la population générale. L'American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) aux États-Unis a élaboré une série de normes et de recommandations largement utilisées pour évaluer la qualité de l'air intérieur.

Un autre aspect à considérer dans le cadre de la qualité de l'air intérieur est son odeur, car l'odeur est souvent le paramètre qui finit par être le facteur déterminant. La combinaison d'une certaine odeur avec le léger effet irritant d'un composé dans l'air intérieur peut nous amener à définir sa qualité comme « frais » et « propre » ou comme « vicié » et « pollué ». L'odeur est donc très importante pour définir la qualité de l'air intérieur. Si les odeurs dépendent objectivement de la présence de composés en quantités supérieures à leurs seuils olfactifs, elles sont très souvent évaluées d'un point de vue strictement subjectif. Il convient également de garder à l'esprit que la perception d'une odeur peut résulter des odeurs de nombreux composés différents et que la température et l'humidité peuvent également affecter ses caractéristiques. Du point de vue de la perception, quatre caractéristiques permettent de définir et de mesurer les odeurs : intensité, qualité, tolérabilité et seuil. Cependant, lorsqu'on considère l'air intérieur, il est très difficile de « mesurer » les odeurs d'un point de vue chimique. Pour cette raison, la tendance est d'éliminer les odeurs «mauvaises» et d'utiliser à leur place celles considérées comme bonnes afin de donner à l'air une qualité agréable. La tentative de masquer les mauvaises odeurs par de bonnes se termine généralement par un échec, car des odeurs de qualités très différentes peuvent être reconnues séparément et conduire à des résultats imprévisibles.

Un phénomène connu sous le nom syndrome des bâtiments malsains survient lorsque plus de 20 % des occupants d'un immeuble se plaignent de la qualité de l'air ou présentent des symptômes certains. Il est mis en évidence par une variété de problèmes physiques et environnementaux associés aux environnements intérieurs non industriels. Les caractéristiques les plus courantes observées dans les cas de syndrome des bâtiments malsains sont les suivantes : les personnes concernées se plaignent de symptômes non spécifiques similaires au rhume ou aux maladies respiratoires ; les bâtiments sont économes en énergie et sont de conception et de construction modernes ou récemment rénovés avec de nouveaux matériaux ; et les occupants ne peuvent pas contrôler la température, l'humidité et l'éclairage du lieu de travail. La répartition estimée en pourcentage des causes les plus courantes du syndrome des bâtiments malsains est une ventilation inadéquate due à un manque d'entretien ; mauvaise répartition et apport d'air frais insuffisant (50 à 52 %) ; la contamination générée à l'intérieur, notamment par les machines de bureau, la fumée de tabac et les produits d'entretien (17 à 19 %) ; contamination provenant de l'extérieur du bâtiment en raison d'un placement inadéquat des bouches d'admission et d'évacuation d'air (11 %) ; contamination microbiologique par l'eau stagnante dans les conduits du système de ventilation, des humidificateurs et des tours de réfrigération (5 %) ; et le formaldéhyde et autres composés organiques émis par les matériaux de construction et de décoration (3 à 4 %). Ainsi, la ventilation est citée comme facteur contributif important dans la majorité des cas.

Une autre question d'une autre nature est celle des maladies liées au bâtiment, moins fréquentes mais souvent plus graves, et s'accompagnant de signes cliniques bien précis et de résultats de laboratoire clairs. Des exemples de maladies liées au bâtiment sont la pneumopathie d'hypersensibilité, la fièvre des humidificateurs, la légionellose et la fièvre de Pontiac. Une opinion assez générale parmi les chercheurs est que ces conditions doivent être considérées séparément du syndrome des bâtiments malsains.

Des études ont été menées pour déterminer à la fois les causes des problèmes de qualité de l'air et leurs solutions possibles. Au cours des dernières années, les connaissances sur les contaminants présents dans l'air intérieur et les facteurs contribuant à la dégradation de la qualité de l'air intérieur ont considérablement augmenté, même s'il reste encore beaucoup de chemin à parcourir. Des études menées au cours des 20 dernières années ont montré que la présence de contaminants dans de nombreux environnements intérieurs est plus élevée que prévu, et de plus, différents contaminants ont été identifiés par rapport à ceux qui existent dans l'air extérieur. Cela contredit l'hypothèse selon laquelle les environnements intérieurs sans activité industrielle sont relativement exempts de contaminants et que, dans le pire des cas, ils peuvent refléter la composition de l'air extérieur. Les contaminants tels que le radon et le formaldéhyde sont identifiés presque exclusivement dans l'environnement intérieur.

La qualité de l'air intérieur, y compris celui des habitations, est devenue une question de santé environnementale au même titre que la maîtrise de la qualité de l'air extérieur et l'exposition au travail. Bien que, comme déjà mentionné, une personne urbaine passe 58 à 78 % de son temps à l'intérieur, il faut rappeler que les personnes les plus sensibles, à savoir les personnes âgées, les jeunes enfants et les malades, sont celles qui passent le plus clair de leur temps à l'intérieur. Ce sujet a commencé à être particulièrement d'actualité à partir de 1973 environ, lorsque, en raison de la crise énergétique, les efforts d'économie d'énergie se sont concentrés sur la réduction autant que possible de l'entrée d'air extérieur dans les espaces intérieurs afin de minimiser les coûts de chauffage et de refroidissement. bâtiments. Bien que tous les problèmes liés à la qualité de l'air intérieur ne soient pas le résultat d'actions visant à économiser l'énergie, il est un fait qu'à mesure que cette politique se généralise, les plaintes concernant la qualité de l'air intérieur se multiplient et tous les problèmes apparaissent.

Un autre élément nécessitant une attention est la présence de micro-organismes dans l'air intérieur qui peuvent causer des problèmes à la fois de nature infectieuse et allergique. Il ne faut pas oublier que les micro-organismes sont une composante normale et essentielle des écosystèmes. Par exemple, les bactéries et champignons saprophytes, qui se nourrissent de matières organiques mortes dans l'environnement, se trouvent normalement dans le sol et l'atmosphère, et leur présence peut également être détectée à l'intérieur. Ces dernières années, les problèmes de contamination biologique dans les environnements intérieurs ont reçu une attention considérable.

L'épidémie de légionellose en 1976 est le cas le plus discuté d'une maladie causée par un micro-organisme dans l'environnement intérieur. D'autres agents infectieux, tels que les virus qui peuvent provoquer des maladies respiratoires aiguës, sont détectables dans les environnements intérieurs, en particulier si la densité d'occupation est élevée et qu'il y a beaucoup de recirculation d'air. En fait, la mesure dans laquelle les micro-organismes ou leurs composants sont impliqués dans l'éclosion de conditions associées aux bâtiments n'est pas connue. Les protocoles de démonstration et d'analyse de nombreux types d'agents microbiens n'ont été développés que dans une mesure limitée, et dans les cas où ils sont disponibles, l'interprétation des résultats est parfois incohérente.

Aspects du système de ventilation

La qualité de l'air intérieur d'un bâtiment est fonction d'une série de variables parmi lesquelles la qualité de l'air extérieur, la conception du système de ventilation et de climatisation, les conditions de fonctionnement et d'entretien de ce système, le cloisonnement du bâtiment et la présence de sources intérieures de contaminants et leur ampleur. (Voir figure 2) En guise de résumé, on peut noter que les défauts les plus courants sont le résultat d'une ventilation inadéquate, d'une contamination générée à l'intérieur et d'une contamination provenant de l'extérieur.

Figure 2. Schéma d'un bâtiment montrant les sources de polluants intérieurs et extérieurs.

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En ce qui concerne le premier de ces problèmes, les causes d'une ventilation inadéquate peuvent inclure : un apport d'air frais insuffisant en raison d'un niveau élevé de recirculation de l'air ou d'un faible volume d'admission ; placement et orientation incorrects dans le bâtiment des prises d'air extérieur ; une mauvaise répartition et par conséquent un mélange incomplet avec l'air du local, ce qui peut produire une stratification, des zones non ventilées, des différences de pression imprévues entraînant des courants d'air indésirables et des changements continus des caractéristiques thermohygrométriques perceptibles au fur et à mesure des déplacements dans le bâtiment - et une mauvaise filtration du l'air en raison d'un manque d'entretien ou d'une conception inadéquate du système de filtrage, carence particulièrement grave lorsque l'air extérieur est de mauvaise qualité ou lorsque le niveau de recirculation est élevé.

Origines des contaminants

La contamination intérieure a différentes origines : les occupants eux-mêmes ; matériaux inadéquats ou matériaux présentant des défauts techniques utilisés dans la construction du bâtiment ; le travail effectué à l'intérieur ; utilisation excessive ou inappropriée de produits usuels (pesticides, désinfectants, produits de nettoyage et de polissage) ; gaz de combustion (provenant du tabagisme, des cuisines, des cafétérias et des laboratoires); et la contamination croisée provenant d'autres zones mal ventilées qui se diffuse ensuite vers les zones voisines et les affecte. Il faut garder à l'esprit que les substances émises dans l'air intérieur ont beaucoup moins de chance de se diluer que celles émises dans l'air extérieur, compte tenu de la différence des volumes d'air disponibles. Quant à la contamination biologique, son origine est le plus souvent due à la présence d'eau stagnante, de matériaux imprégnés d'eau, de gaz d'échappement, etc., et à un entretien défectueux des humidificateurs et des tours de réfrigération.

Enfin, la contamination provenant de l'extérieur doit également être prise en compte. En ce qui concerne l'activité humaine, trois sources principales peuvent être mentionnées : la combustion dans des sources fixes (centrales électriques) ; combustion dans des sources mobiles (véhicules); et procédés industriels. Les cinq principaux contaminants émis par ces sources sont le monoxyde de carbone, les oxydes de soufre, les oxydes d'azote, les composés organiques volatils (dont les hydrocarbures), les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les particules. La combustion interne dans les véhicules est la principale source de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures et est une source importante d'oxydes d'azote. La combustion dans des sources fixes est la principale source d'oxydes de soufre. Les procédés industriels et les sources fixes de combustion génèrent plus de la moitié des particules émises dans l'air par l'activité humaine, et les procédés industriels peuvent être une source de composés organiques volatils. Il existe également des contaminants générés naturellement qui sont propulsés dans l'air, tels que les particules de poussière volcanique, le sol et le sel marin, ainsi que les spores et les micro-organismes. La composition de l'air extérieur varie d'un endroit à l'autre, en fonction à la fois de la présence et de la nature des sources de contamination à proximité et de la direction du vent dominant. S'il n'y a pas de sources générant des contaminants, la concentration de certains contaminants que l'on retrouve généralement dans l'air extérieur « propre » est la suivante : dioxyde de carbone, 320 ppm; ozone, 0.02 ppm : monoxyde de carbone, 0.12 ppm ; oxyde nitrique, 0.003 ppm; et dioxyde d'azote, 0.001 ppm. Cependant, l'air urbain contient toujours des concentrations beaucoup plus élevées de ces contaminants.

Outre la présence de contaminants provenant de l'extérieur, il arrive parfois que l'air contaminé du bâtiment lui-même soit expulsé vers l'extérieur puis retourne à l'intérieur par les prises d'air du système de climatisation. Une autre voie possible par laquelle les contaminants peuvent pénétrer de l'extérieur est l'infiltration à travers les fondations du bâtiment (par exemple, le radon, les vapeurs de carburant, les effluves d'égout, les engrais, les insecticides et les désinfectants). Il a été démontré que lorsque la concentration d'un contaminant dans l'air extérieur augmente, sa concentration dans l'air intérieur du bâtiment augmente également, bien que plus lentement (une relation correspondante s'obtient lorsque la concentration diminue) ; on dit donc que les bâtiments exercent un effet écran contre les contaminants extérieurs. Cependant, l'environnement intérieur n'est bien sûr pas le reflet exact des conditions extérieures.

Les contaminants présents dans l'air intérieur sont dilués dans l'air extérieur qui entre dans le bâtiment et l'accompagnent à sa sortie. Lorsque la concentration d'un contaminant est inférieure dans l'air extérieur que dans l'air intérieur, l'échange d'air intérieur et extérieur entraînera une réduction de la concentration du contaminant dans l'air à l'intérieur du bâtiment. Si un contaminant provient de l'extérieur et non de l'intérieur, cet échange se traduira par une augmentation de sa concentration intérieure, comme mentionné ci-dessus.

Les modèles pour l'équilibre des quantités de contaminants dans l'air intérieur sont basés sur le calcul de leur accumulation, en unités de masse par rapport au temps, à partir de la différence entre la quantité qui entre plus ce qui est généré à l'intérieur, et ce qui sort avec l'air plus ce qui est éliminé par d'autres moyens. Si des valeurs appropriées sont disponibles pour chacun des facteurs de l'équation, la concentration intérieure peut être estimée pour une large gamme de conditions. L'utilisation de cette technique permet de comparer différentes alternatives pour maîtriser un problème de contamination intérieure.

Les bâtiments à faible taux d'échange avec l'air extérieur sont classés comme étanches ou économes en énergie. Ils sont économes en énergie car moins d'air froid entre en hiver, ce qui réduit l'énergie nécessaire pour chauffer l'air à la température ambiante, réduisant ainsi les coûts de chauffage. Lorsqu'il fait chaud, moins d'énergie est également utilisée pour refroidir l'air. Si le bâtiment ne possède pas cette propriété, il est ventilé par des portes et fenêtres ouvertes par un procédé de ventilation naturelle. Bien qu'elles puissent être fermées, les différences de pression, résultant à la fois du vent et du gradient thermique existant entre l'intérieur et l'extérieur, forcent l'air à pénétrer par les crevasses et les fissures, les joints de fenêtres et de portes, les cheminées et autres ouvertures, provoquant à ce qu'on appelle la ventilation par infiltration.

La ventilation d'un bâtiment se mesure en renouvellements par heure. Un renouvellement par heure signifie qu'un volume d'air égal au volume du bâtiment entre de l'extérieur toutes les heures ; de la même manière, un volume égal d'air intérieur est expulsé vers l'extérieur toutes les heures. S'il n'y a pas de ventilation forcée (avec un ventilateur) cette valeur est difficile à déterminer, bien qu'on considère qu'elle varie entre 0.2 et 2.0 renouvellements par heure. Si les autres paramètres sont supposés inchangés, la concentration de contaminants générés à l'intérieur sera moindre dans les bâtiments à forte valeur de renouvellement, bien qu'une valeur de renouvellement élevée ne soit pas une garantie complète de la qualité de l'air intérieur. Sauf dans les zones à forte pollution atmosphérique, les bâtiments plus ouverts auront une concentration de contaminants dans l'air intérieur plus faible que ceux construits de manière plus fermée. Cependant, les bâtiments plus ouverts sont moins éconergétiques. Le conflit entre l'efficacité énergétique et la qualité de l'air est d'une grande importance.

De nombreuses actions entreprises pour réduire les coûts énergétiques affectent plus ou moins la qualité de l'air intérieur. En plus de réduire la vitesse de circulation de l'air à l'intérieur du bâtiment, les efforts pour augmenter l'isolation et l'étanchéité du bâtiment impliquent l'installation de matériaux qui peuvent être des sources de contamination intérieure. D'autres actions, comme compléter les systèmes de chauffage central anciens et souvent inefficaces avec des sources secondaires qui chauffent ou consomment l'air intérieur, peuvent également augmenter les niveaux de contaminants dans l'air intérieur.

Les contaminants dont la présence dans l'air intérieur est le plus fréquemment mentionnée, outre ceux provenant de l'extérieur, comprennent les métaux, l'amiante et autres matériaux fibreux, le formaldéhyde, l'ozone, les pesticides et les composés organiques en général, le radon, les poussières domestiques et les aérosols biologiques. Avec ceux-ci, une grande variété de types de micro-organismes peuvent être trouvés, tels que des champignons, des bactéries, des virus et des protozoaires. Parmi ceux-ci, les champignons et bactéries saprophytes sont relativement bien connus, probablement parce qu'il existe une technologie permettant de les mesurer dans l'air. Il n'en est pas de même d'agents tels que les virus, les rickettsies, les chlamydias, les protozoaires et de nombreux champignons et bactéries pathogènes, pour lesquels aucune méthodologie n'est encore disponible pour la mise en évidence et le dénombrement. Parmi les agents infectieux, il convient de mentionner en particulier : Legionella pneumophila, Mycobactérie avium, les virus, Coxiella burnetii et Histoplasma capsulatum; et parmi les allergènes : Cladosporium, Penicillium et Cytophage.

Enquête sur la qualité de l'air intérieur

L'expérience acquise à ce jour suggère que les techniques traditionnelles utilisées en hygiène industrielle et en chauffage, ventilation et climatisation ne fournissent pas toujours à l'heure actuelle des résultats satisfaisants pour résoudre les problèmes de plus en plus courants de qualité de l'air intérieur, bien que la connaissance de base de ces techniques permette de bonnes approximations pour traiter ou réduire les problèmes rapidement et à peu de frais. La solution aux problèmes de qualité de l'air intérieur nécessite souvent, en plus d'un ou plusieurs experts en chauffage, ventilation et climatisation et en hygiène industrielle, des spécialistes du contrôle de la qualité de l'air intérieur, de la chimie analytique, de la toxicologie, de la médecine environnementale, de la microbiologie, mais aussi de l'épidémiologie. et la psychologie.

Lorsqu'une étude est menée sur la qualité de l'air intérieur, les objectifs qui lui sont assignés influenceront profondément sa conception et les activités orientées vers l'échantillonnage et l'évaluation, puisque dans certains cas des procédures donnant une réponse rapide seront nécessaires, tandis que dans d'autres des valeurs globales seront d'intérêt. La durée du programme sera dictée par le temps nécessaire pour obtenir des échantillons représentatifs, et dépendra également de la saison et des conditions météorologiques. Si l'objectif est de réaliser une étude exposition-effet, en plus des prélèvements long terme et court terme pour l'évaluation des pics, des prélèvements individuels seront nécessaires pour connaître l'exposition directe des individus.

Pour certains contaminants, des méthodes bien validées et largement utilisées sont disponibles, mais pour la majorité ce n'est pas le cas. Les techniques de mesure des niveaux de nombreux contaminants trouvés à l'intérieur sont normalement dérivées d'applications en hygiène industrielle mais, étant donné que les concentrations d'intérêt dans l'air intérieur sont généralement bien inférieures à celles qui se produisent dans les environnements industriels, ces méthodes sont souvent inappropriées. Quant aux méthodes de mesure utilisées en contamination atmosphérique, elles fonctionnent avec des marges de concentrations similaires, mais sont disponibles pour relativement peu de contaminants et présentent des difficultés d'utilisation en intérieur, comme cela se poserait, par exemple, avec un échantillonneur de grand volume pour la détermination des particules , ce qui d'une part serait trop bruyant et d'autre part pourrait modifier la qualité de l'air intérieur lui-même.

La détermination des contaminants dans l'air intérieur est généralement effectuée en utilisant différentes procédures : avec des moniteurs continus, des échantillonneurs actifs permanents, des échantillonneurs passifs permanents, un échantillonnage direct et des échantillonneurs personnels. Des procédures adéquates existent actuellement pour mesurer les niveaux de formaldéhyde, d'oxydes de carbone et d'azote, de composés organiques volatils et de radon, entre autres. Les contaminants biologiques sont dosés par des techniques de sédimentation sur plaques de culture ouvertes ou, plus fréquemment de nos jours, par l'utilisation de systèmes actifs faisant impacter l'air sur des plaques contenant du nutriment, qui sont ensuite cultivées, la quantité de micro-organismes présents étant exprimée en colonies. formant des unités par mètre cube.

Lorsqu'un problème de qualité de l'air intérieur est à l'étude, il est d'usage de concevoir au préalable une stratégie pratique consistant en une approximation par phases. Ce rapprochement commence par une première phase, l'investigation initiale, qui peut être réalisée à l'aide de techniques d'hygiène industrielle. Il doit être structuré de manière à ce que l'enquêteur n'ait pas besoin d'être un spécialiste dans le domaine de la qualité de l'air intérieur pour mener à bien son travail. Une inspection générale de l'immeuble est entreprise et ses installations sont vérifiées, notamment en ce qui concerne la régulation et le bon fonctionnement du système de chauffage, ventilation et climatisation, selon les normes fixées lors de son installation. Il est important à cet égard de se demander si les personnes concernées sont capables de modifier les conditions de leur environnement. Si le bâtiment ne dispose pas de systèmes de ventilation forcée, le degré d'efficacité de la ventilation naturelle existante doit être étudié. Si après révision - et ajustement si nécessaire - les conditions de fonctionnement des systèmes de ventilation sont conformes aux normes, et si malgré cela les plaintes persistent, une enquête technique d'ordre général devra s'ensuivre pour déterminer l'importance et la nature du problème . Cette première enquête doit également permettre d'évaluer si les problèmes peuvent être envisagés uniquement du point de vue fonctionnel du bâtiment, ou si l'intervention de spécialistes en hygiène, en psychologie ou dans d'autres disciplines sera nécessaire.

Si le problème n'est pas identifié et résolu dans cette première phase, d'autres phases peuvent suivre impliquant des enquêtes plus spécialisées se concentrant sur les problèmes potentiels identifiés dans la première phase. Les investigations ultérieures peuvent comprendre une analyse plus détaillée du système de chauffage, de ventilation et de climatisation du bâtiment, une évaluation plus approfondie de la présence de matériaux suspectés d'émettre des gaz et des particules, une analyse chimique détaillée de l'air ambiant du bâtiment et des évaluations médicales ou épidémiologiques pour détecter des signes de maladie.

En ce qui concerne le système de chauffage, de ventilation et de climatisation, les équipements de réfrigération doivent être contrôlés afin de s'assurer qu'il n'y a pas de croissance microbienne ou d'accumulation d'eau dans leurs bacs de récupération, les unités de ventilation doivent être contrôlées pour s'assurer qu'elles sont fonctionnent correctement, les systèmes d'admission et de reprise d'air doivent être examinés en divers points pour s'assurer qu'ils sont étanches et l'intérieur d'un nombre représentatif de conduits doit être vérifié pour confirmer l'absence de micro-organismes. Cette dernière considération est particulièrement importante lorsque des humidificateurs sont utilisés. Ces unités nécessitent des programmes d'entretien, de fonctionnement et d'inspection particulièrement soignés afin d'empêcher la croissance de micro-organismes, qui peuvent se propager dans tout le système de climatisation.

Les options généralement envisagées pour améliorer la qualité de l'air intérieur d'un bâtiment sont l'élimination de la source ; son isolation ou sa ventilation indépendante ; séparer la source de ceux qui peuvent être affectés ; nettoyage général du bâtiment; et une vérification et une amélioration accrues du système de chauffage, de ventilation et de climatisation. Cela peut nécessiter n'importe quoi, des modifications à des points particuliers à une nouvelle conception. Le processus est souvent de nature répétitive, de sorte que l'étude doit être relancée plusieurs fois, en utilisant à chaque fois des techniques plus sophistiquées. Une description plus détaillée des techniques de contrôle se trouve ailleurs dans ce Encyclopédie.

Enfin, il convient de souligner que, même avec les enquêtes les plus complètes sur la qualité de l'air intérieur, il peut être impossible d'établir une relation claire entre les caractéristiques et la composition de l'air intérieur et la santé et le confort des occupants du bâtiment à l'étude. . Seules l'accumulation d'expérience d'une part, et la conception rationnelle de la ventilation, de l'occupation et du cloisonnement des bâtiments d'autre part, sont des garanties possibles d'emblée pour obtenir une qualité d'air intérieur adéquate pour la majorité des occupants d'un bâtiment.

 

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Polluants chimiques caractéristiques

Les contaminants chimiques de l'air intérieur peuvent se présenter sous forme de gaz et de vapeurs (inorganiques et organiques) et de particules. Leur présence dans l'environnement intérieur résulte de l'entrée dans le bâtiment depuis l'environnement extérieur ou de leur génération à l'intérieur du bâtiment. L'importance relative de ces origines intérieures et extérieures diffère selon les polluants et peut varier dans le temps.

Les principaux polluants chimiques couramment retrouvés dans l'air intérieur sont les suivants :

  1. dioxyde de carbone (CO2), qui est un produit métabolique et souvent utilisé comme indicateur du niveau général de pollution de l'air lié à la présence humaine à l'intérieur
  2. monoxyde de carbone (CO), oxydes d'azote (NOx) et de dioxyde de soufre (SO2), qui sont des gaz de combustion inorganiques formés principalement lors de la combustion de carburants et d'ozone (O3), qui est un produit de réactions photochimiques dans des atmosphères polluées, mais peut également être rejeté par certaines sources intérieures
  3. composés organiques provenant de diverses sources intérieures et extérieures. Des centaines de produits chimiques organiques sont présents dans l'air intérieur, bien que la plupart soient présents à de très faibles concentrations. Ceux-ci peuvent être regroupés en fonction de leurs points d'ébullition et une classification largement utilisée, présentée dans le tableau 1, identifie quatre groupes de composés organiques : (1) composés organiques très volatils (VVOC) ; (2) volatile (COV); (3) semi-volatil (SVOC); et (4) les composés organiques associés aux particules (POM). Les matières organiques en phase particulaire sont dissoutes ou adsorbées sur la matière particulaire. Ils peuvent se produire à la fois en phase vapeur et en phase particulaire en fonction de leur volatilité. Par exemple, les hydrocarbures polyaromatiques (HAP) constitués de deux cycles benzéniques condensés (par exemple, le naphtalène) se trouvent principalement en phase vapeur et ceux constitués de cinq cycles (par exemple, le benz[a]pyrène) se trouvent principalement dans la phase particulaire.

 

Tableau 1. Classification des polluants organiques intérieurs

Catégories

Description

Abréviation

Plage d'ébullition (°C)

Méthodes d'échantillonnage généralement utilisées dans les études sur le terrain

1

Composés organiques très volatils (gazeux)

COVV

0 au 50-100

Échantillonnage par lots ; adsorption sur charbon

2

Composés organiques volatils

COV

50-100 au 240-260

Adsorption sur Tenax, noir moléculaire de carbone ou charbon de bois

3

Composés organiques semi-volatils

COV

240-260 au 380-400

Adsorption sur mousse polyuréthane ou XAD-2

4

Composés organiques associés à la matière particulaire ou à la matière organique particulaire


POM


380


Filtres de collecte

 

Une caractéristique importante des contaminants de l'air intérieur est que leurs concentrations varient à la fois dans l'espace et dans le temps dans une plus grande mesure qu'à l'extérieur. Cela est dû à la grande variété des sources, au fonctionnement intermittent de certaines sources et aux différents puits présents.

Les concentrations de contaminants provenant principalement de sources de combustion sont sujettes à de très grandes variations temporelles et sont intermittentes. Les rejets épisodiques de composés organiques volatils dus aux activités humaines telles que la peinture entraînent également de grandes variations d'émission dans le temps. D'autres émissions, telles que la libération de formaldéhyde des produits à base de bois, peuvent varier en fonction des fluctuations de température et d'humidité dans le bâtiment, mais l'émission est continue. L'émission de produits chimiques organiques provenant d'autres matériaux peut être moins dépendante des conditions de température et d'humidité, mais leurs concentrations dans l'air intérieur seront fortement influencées par les conditions de ventilation.

Les variations spatiales au sein d'une pièce ont tendance à être moins prononcées que les variations temporelles. À l'intérieur d'un bâtiment, il peut y avoir de grandes différences dans le cas de sources localisées, par exemple, des photocopieurs dans un bureau central, des cuisinières à gaz dans la cuisine d'un restaurant et le tabagisme limité à une zone désignée.

Sources dans le bâtiment

Les niveaux élevés de polluants générés par la combustion, en particulier le dioxyde d'azote et le monoxyde de carbone dans les espaces intérieurs, résultent généralement d'appareils de combustion non ventilés, mal ventilés ou mal entretenus et de la consommation de produits du tabac. Les appareils de chauffage au kérosène et au gaz non ventilés émettent des quantités importantes de CO, CO2, Je n'ai pasx, SO2, particules et formaldéhyde. Les cuisinières et les fours à gaz libèrent également ces produits directement dans l'air intérieur. Dans des conditions normales de fonctionnement, les chauffe-eau et les chauffe-eau à air pulsé alimentés au gaz ne devraient pas libérer de produits de combustion dans l'air intérieur. Cependant, un déversement de gaz de combustion et un refoulement peuvent se produire avec des appareils défectueux lorsque la pièce est dépressurisée par des systèmes d'évacuation concurrents et dans certaines conditions météorologiques.

Fumée de tabac ambiante

La contamination de l'air intérieur par la fumée de tabac résulte de la fumée principale secondaire et exhalée, généralement appelée fumée de tabac ambiante (FTA). Plusieurs milliers de composants différents ont été identifiés dans la fumée de tabac et les quantités totales de composants individuels varient en fonction du type de cigarette et des conditions de génération de fumée. Les principaux produits chimiques associés à la FTA sont la nicotine, les nitrosamines, les HAP, le CO, le CO2, Je n'ai pasx, acroléine, formaldéhyde et acide cyanhydrique.

Matériaux de construction et mobilier

Les matériaux qui ont reçu le plus d'attention en tant que sources de pollution de l'air intérieur sont les panneaux à base de bois contenant de la résine d'urée formaldéhyde (UF) et l'isolation des murs creux UF (UFFI). L'émission de formaldéhyde de ces produits entraîne des niveaux élevés de formaldéhyde dans les bâtiments, ce qui a été associé à de nombreuses plaintes concernant la mauvaise qualité de l'air intérieur dans les pays développés, en particulier à la fin des années 1970 et au début des années 1980. Le tableau 2 donne des exemples de matériaux qui libèrent du formaldéhyde dans les bâtiments. Celles-ci montrent que les taux d'émission les plus élevés peuvent être associés aux produits à base de bois et aux MIUF, qui sont des produits souvent largement utilisés dans les bâtiments. Les panneaux de particules sont fabriqués à partir de fines particules de bois (environ 1 mm) qui sont mélangées avec des résines UF (6 à 8 % en poids) et pressées en panneaux de bois. Il est largement utilisé pour les revêtements de sol, les panneaux muraux, les étagères et les composants d'armoires et de meubles. Les plis de bois dur sont collés avec de la résine UF et sont couramment utilisés pour les panneaux muraux décoratifs et les composants de meubles. Les panneaux de fibres à densité moyenne (MDF) contiennent des particules de bois plus fines que celles utilisées dans les panneaux de particules et celles-ci sont également liées avec de la résine UF. Le MDF est le plus souvent utilisé pour les meubles. La principale source de formaldéhyde dans tous ces produits est le formaldéhyde résiduel piégé dans la résine du fait de sa présence en excès nécessaire à la réaction avec l'urée lors de la fabrication de la résine. Le rejet est donc le plus élevé lorsque le produit est neuf et diminue à un rythme dépendant de l'épaisseur du produit, de la force d'émission initiale, de la présence d'autres sources de formaldéhyde, du climat local et du comportement des occupants. Le taux initial de déclin des émissions peut être de 50 % au cours des huit à neuf premiers mois, suivi d'un taux de déclin beaucoup plus lent. Une émission secondaire peut se produire en raison de l'hydrolyse de la résine UF et, par conséquent, les taux d'émission augmentent pendant les périodes de température et d'humidité élevées. Des efforts considérables des fabricants ont conduit au développement de matériaux à faibles émissions en utilisant des rapports inférieurs (c'est-à-dire plus proches de 1:1) d'urée au formaldéhyde pour la production de résine et l'utilisation de piégeurs de formaldéhyde. La réglementation et la demande des consommateurs ont entraîné une utilisation généralisée de ces produits dans certains pays.

Tableau 2. Taux d'émission de formaldéhyde provenant d'une variété de matériaux de construction, d'ameublement et de produits de consommation

 

Gamme de taux d'émission de formaldéhyde (mg/m2/journée)

Panneaux de fibres à densité moyenne

17,600-55,000

Lambris en contreplaqué de feuillus

1,500-34,000

Panneaux de particules

2,000-25,000

Isolation en mousse d'urée-formaldéhyde

1,200-19,200

Contreplaqué de résineux

240-720

Les produits de papier

260-680

Produits en fibre de verre

400-470

Vêtements

35-570

Revêtement de sol résilient

240

Moquette

0-65

Tissu d'ameublement

0-7

 

Les matériaux de construction et l'ameublement libèrent un large éventail d'autres COV qui ont fait l'objet d'une préoccupation croissante au cours des années 1980 et 1990. L'émission peut être un mélange complexe de composés individuels, bien que quelques-uns puissent être dominants. Une étude de 42 matériaux de construction a identifié 62 espèces chimiques différentes. Ces COV étaient principalement des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, leurs dérivés oxygénés et des terpènes. Les composés avec les plus fortes concentrations d'émissions à l'état d'équilibre, par ordre décroissant, étaient le toluène, m-xylène, terpène, n-l'acétate de butyle, n-le butanol, n-hexane, p-xylène, acétate d'éthoxyéthyle, n-heptane et o-xylène. En raison de la complexité des émissions, les émissions et les concentrations dans l'air sont souvent signalées comme la concentration ou le rejet total de composés organiques volatils (COVT). Le tableau 3 donne des exemples de taux d'émission de TVOC pour une gamme de produits de construction. Celles-ci montrent qu'il existe des différences significatives dans les émissions entre les produits, ce qui signifie que si des données adéquates étaient disponibles, les matériaux pourraient être sélectionnés au stade de la planification pour minimiser les émissions de COV dans les bâtiments nouvellement construits.

Tableau 3. Concentrations totales de composés organiques volatils (COVT) et taux d'émission associés à divers revêtements et revêtements de sol et de mur

Type de materiel

Concentrations (mg/m3)

Taux d'émission
(Mg / m
2heure)

Fond d'écran

Vinyle et papier

0.95

0.04

Vinyle et fibres de verre

7.18

0.30

Papier imprimé

0.74

0.03

revêtement mural

Toile de jute

0.09

0.005

PVCa

2.43

0.10

Textile

39.60

1.60

Textile

1.98

0.08

Revêtement de sol

Linoléum

5.19

0.22

Fibres synthétiques

1.62

0.12

Caoutchouc

28.40

1.40

Plastique souple

3.84

0.59

PVC homogène

54.80

2.30

Revêtements

Latex acrylique

2.00

0.43

Vernis, époxy transparent

5.45

1.30

Vernis, polyuréthane,
à deux composants

28.90

4.70

Vernis, durci à l'acide

3.50

0.83

a PVC, chlorure de polyvinyle.

Il a été démontré que les produits de préservation du bois sont une source de pentachlorophénol et de lindane dans l'air et dans la poussière des bâtiments. Ils sont principalement utilisés pour la protection du bois en cas d'exposition à l'extérieur et sont également utilisés dans les biocides appliqués pour le traitement de la pourriture sèche et la lutte contre les insectes.

Produits de consommation et autres sources intérieures

La variété et le nombre de produits de consommation et ménagers changent constamment, et leurs émissions chimiques dépendent des modes d'utilisation. Les produits qui peuvent contribuer aux niveaux de COV à l'intérieur comprennent les produits aérosols, les produits d'hygiène personnelle, les solvants, les adhésifs et les peintures. Le tableau 4 illustre les principaux composants chimiques d'une gamme de produits de consommation.

Tableau 4. Composants et émissions des produits de consommation et autres sources de composés organiques volatils (COV)

Identifier

Composé

Taux d'émission

Produits de nettoyage et
pesticides

Chloroforme
1,2-Dichloroethane
1,1,1-Trichloroéthane
Le tétrachlorure de carbone
m-dichlorobenzène
p-dichlorobenzène
n-décane
n-Undécane

15 μg/m2.h
1.2 μg/m2.h
37 μg/m2.h
71 μg/m2.h
0.6 μg/m2.h
0.4 µg/m2.h
0.2 μg/m2.h
1.1 μg/m2.h

Gâteau aux mites

p-dichlorobenzène

14,000 μg/m2.h

Vêtements nettoyés à sec

Tétrachloroéthylène

0.5-1 mg/m2.h

Cire à plancher liquide

COVT (triméthylpentène et
isomères du dodécane)

96 g / m2.h

Cire cuir en pâte

COVT (pinène et 2-méthyl-
1-propanol)

3.3 g / m2.h

Détergent

COVT (limonène, pinène et
myrcène)

240 mg/m2.h

Émissions humaines

Acétone
Acétaldéhyde
Acide acétique
Alcool méthylique

50.7 mg / jour
6.2 mg / jour
19.9 mg / jour
74.4 mg / jour

Papier de copie

Formaldéhyde

0.4 μg/forme

Humidificateur à vapeur

Diéthylaminoéthanol,
cyclohexylamine

-

Photocopieuse humide

2,2,4-Triméthylheptane

-

Solvants ménagers

Toluène, éthylbenzène

-

Décapants

Dichlorométhane, méthanol

-

Décapants

Dichlorométhane, toluène,
propane

-

Protecteur de tissu

1,1,1-Trichloroéthane, pro-
vitre, distillats de pétrole

-

Peinture au latex

2-Propanol, butanone, éthyl-
benzène, toluène

-

Désodorisant d'ambiance

Nonane, décane, éthyl-
heptane, limonène

-

Eau de douche

Chloroforme, trichloroéthylène

-

 

D'autres COV ont été associés à d'autres sources. Le chloroforme est introduit dans l'air intérieur principalement par la distribution ou le chauffage de l'eau du robinet. Les copieurs à procédé liquide libèrent des isodécanes dans l'air. Les insecticides utilisés pour lutter contre les cafards, les termites, les puces, les mouches, les fourmis et les acariens sont largement utilisés sous forme de sprays, de dispositifs de brumisation, de poudres, de bandes imprégnées, d'appâts et de colliers pour animaux de compagnie. Les composés comprennent le diazinon, le paradichlorobenzène, le pentachlorophénol, le chlordane, le malathion, le naphtalène et l'aldrine.

Les autres sources comprennent les occupants (dioxyde de carbone et odeurs), l'équipement de bureau (COV et ozone), la croissance de moisissures (COV, ammoniac, dioxyde de carbone), les sols contaminés (méthane, COV) et les purificateurs d'air électroniques et les générateurs d'ions négatifs (ozone).

Contribution de l'environnement externe

Le tableau 5 montre les ratios intérieur-extérieur typiques pour les principaux types de polluants présents dans l'air intérieur et les concentrations moyennes mesurées dans l'air extérieur des zones urbaines au Royaume-Uni. Le dioxyde de soufre dans l'air intérieur est normalement d'origine extérieure et provient à la fois de sources naturelles et anthropiques. La combustion de combustibles fossiles contenant du soufre et la fusion de minerais sulfurés sont les principales sources de dioxyde de soufre dans la troposphère. Les niveaux de fond sont très faibles (1 ppb) mais dans les zones urbaines, les concentrations horaires maximales peuvent être de 0.1 à 0.5 ppm. Le dioxyde de soufre peut pénétrer dans un bâtiment dans l'air utilisé pour la ventilation et peut s'infiltrer par de petits interstices dans la structure du bâtiment. Cela dépend de l'étanchéité à l'air du bâtiment, des conditions météorologiques et des températures intérieures. Une fois à l'intérieur, l'air entrant se mélangera et sera dilué par l'air intérieur. Le dioxyde de soufre qui entre en contact avec les matériaux de construction et d'ameublement est adsorbé, ce qui peut réduire considérablement la concentration à l'intérieur par rapport à l'extérieur, en particulier lorsque les niveaux de dioxyde de soufre à l'extérieur sont élevés.

Tableau 5. Principaux types de contaminants chimiques de l'air intérieur et leurs concentrations dans les zones urbaines du Royaume-Uni

Substance/groupe de
substances

Rapport des concentrations
intérieur extérieur

Con-
centrages

le dioxyde de soufre

~ 0.5

10 à 20 ppb

Dioxyde d'azote

≤5-12 (sources intérieures)

10 à 45 ppb

Ozone

0.1-0.3

15 à 60 ppb

Gaz carbonique

1-10

350 ppm

Monoxyde de carbone

≤5-11 (source intérieure)

0.2-10 ppm

Formaldéhyde

≤ 10

0.003 mg/m3

Autres composés organiques
Toluène
Benzène
m-et p-xylènes

1-50



5.2 μg/m3
6.3 μg/m3
5.6 μg/m3

Des particules en suspension

0.5-1 (hors ETSa)
2-10 (y compris ETS)

50-150 μg/m3

a ETS, fumée de tabac ambiante.

Les oxydes d'azote sont un produit de la combustion et les principales sources comprennent les gaz d'échappement des automobiles, les centrales électriques alimentées par des combustibles fossiles et les radiateurs domestiques. L'oxyde nitrique (NO) est relativement non toxique mais peut être oxydé en dioxyde d'azote (NO2), notamment lors d'épisodes de pollution photochimique. Les concentrations de fond de dioxyde d'azote sont d'environ 1 ppb mais peuvent atteindre 0.5 ppm dans les zones urbaines. L'extérieur est la principale source de dioxyde d'azote dans les bâtiments sans appareils à combustible non ventilés. Comme pour le dioxyde de soufre, l'adsorption par les surfaces internes réduit la concentration à l'intérieur par rapport à celle à l'extérieur.

L'ozone est produit dans la troposphère par des réactions photochimiques dans des atmosphères polluées, et sa génération est fonction de l'intensité de la lumière solaire et de la concentration d'oxydes d'azote, d'hydrocarbures réactifs et de monoxyde de carbone. Aux sites éloignés, les concentrations de fond d'ozone sont de 10 à 20 ppb et peuvent dépasser 120 ppb dans les zones urbaines pendant les mois d'été. Les concentrations intérieures sont significativement plus faibles en raison de la réaction avec les surfaces intérieures et du manque de sources fortes.

On estime que les rejets de monoxyde de carbone résultant d'activités anthropiques représentent 30 % de ceux présents dans l'atmosphère de l'hémisphère nord. Les niveaux de fond sont d'environ 0.19 ppm et dans les zones urbaines, un schéma diurne des concentrations est lié à l'utilisation du véhicule à moteur avec des niveaux horaires de pointe allant de 3 ppm à 50 à 60 ppm. C'est une substance relativement non réactive et n'est donc pas épuisée par réaction ou adsorption sur les surfaces intérieures. Les sources intérieures telles que les appareils à combustible non ventilés ajoutent donc au niveau de fond autrement dû à l'air extérieur.

La relation intérieur-extérieur des composés organiques est spécifique au composé et peut varier dans le temps. Pour les composés avec de fortes sources intérieures telles que le formaldéhyde, les concentrations intérieures sont généralement dominantes. Pour le formaldéhyde, les concentrations extérieures sont généralement inférieures à 0.005 mg/m3 et les concentrations intérieures sont dix fois supérieures aux valeurs extérieures. D'autres composés tels que le benzène ont de fortes sources extérieures, les véhicules à essence revêtant une importance particulière. Les sources intérieures de benzène comprennent la FTA et celles-ci se traduisent par des concentrations moyennes dans les bâtiments au Royaume-Uni 1.3 fois plus élevées que celles à l'extérieur. L'environnement intérieur ne semble pas être un puits important pour ce composé et il n'est donc pas protecteur contre le benzène provenant de l'extérieur.

Concentrations typiques dans les bâtiments

Les concentrations de monoxyde de carbone dans les environnements intérieurs varient généralement de 1 à 5 ppm. Le tableau 6 résume les résultats rapportés dans 25 études. Les concentrations sont plus élevées en présence de fumée de tabac ambiante, bien qu'il soit exceptionnel que les concentrations dépassent 15 ppm.

Tableau 6. Résumé des mesures sur le terrain des oxydes d'azote (NOx) et monoxyde de carbone (CO)

site

NONx valeurs (ppb)

CO valeurs moyennes
(Ppm)

Bureaux

Fumeur
Control

42-51
-

1.0-2.8
1.2-2.5

Autres lieux de travail

Fumeur
Control

NDa- 82
27

1.4-4.2
1.7-3.5

Transport

Fumeur
Control

150-330
-

1.6-33
0-5.9

Restaurants et cafétérias

Fumeur
Control

5-120
4-115

1.2-9.9
0.5-7.1

Bars et tavernes

Fumeur
Control

195
4-115

3-17
~ 1-9.2

a ND = non détecté.

Les concentrations de dioxyde d'azote à l'intérieur sont généralement de 29 à 46 ppb. Si des sources particulières telles que les cuisinières à gaz sont présentes, les concentrations peuvent être significativement plus élevées et le tabagisme peut avoir un effet mesurable (voir tableau 6).

De nombreux COV sont présents dans l'environnement intérieur à des concentrations allant d'environ 2 à 20 mg/m3. Une base de données américaine contenant 52,000 71 enregistrements sur 3 produits chimiques dans les maisons, les bâtiments publics et les bureaux est résumée à la figure 50. Les environnements où un tabagisme important et/ou une mauvaise ventilation créent des concentrations élevées de FTA peuvent produire des concentrations de COV de 200 à XNUMX mg/m3. Les matériaux de construction contribuent de manière significative aux concentrations intérieures et les nouvelles maisons sont susceptibles d'avoir un plus grand nombre de composés dépassant 100 mg/m3. La rénovation et la peinture contribuent à des niveaux de COV significativement plus élevés. Les concentrations de composés tels que l'acétate d'éthyle, le 1,1,1-trichloroéthane et le limonène peuvent dépasser 20 mg/m3 pendant les activités des occupants et pendant l'absence des résidents, la concentration d'une gamme de COV peut diminuer d'environ 50 %. Des cas spécifiques de concentrations élevées de contaminants dues aux matériaux et à l'ameublement associés aux plaintes des occupants ont été décrits. Il s'agit notamment du white spirit des couches étanches injectées, du naphtalène des produits contenant du goudron de houille, de l'éthylhexanol des revêtements de sol en vinyle et du formaldéhyde des produits à base de bois.

Figure 1. Concentrations intérieures quotidiennes de composés sélectionnés pour les sites intérieurs.

AIR030T7

Le grand nombre de COV individuels présents dans les bâtiments rend difficile le détail des concentrations pour plus que des composés sélectionnés. Le concept de TVOC a été utilisé comme mesure du mélange de composés présents. Il n'y a pas de définition largement utilisée quant à la gamme de composés que le TVOC représente, mais certains chercheurs ont proposé que la limitation des concentrations à moins de 300 mg/m3 devrait minimiser les plaintes des occupants concernant la qualité de l'air intérieur.

Les pesticides utilisés à l'intérieur sont relativement peu volatils et les concentrations sont de l'ordre du microgramme par mètre cube. Les composés volatilisés peuvent contaminer la poussière et toutes les surfaces intérieures en raison de leurs faibles pressions de vapeur et de leur tendance à être adsorbés par les matériaux intérieurs. Les concentrations de HAP dans l'air sont également fortement influencées par leur répartition entre les phases gaz et aérosol. Le tabagisme des occupants peut avoir un effet important sur les concentrations dans l'air intérieur. Les concentrations de HAP varient généralement de 0.1 à 99 ng/m3.

 

 

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Vendredi, Mars 11 2011 16: 26

Radon

La plupart des rayonnements auxquels un être humain sera exposé au cours de sa vie proviennent de sources naturelles dans l'espace ou de matériaux présents dans la croûte terrestre. Les matières radioactives peuvent affecter l'organisme de l'extérieur ou, si elles sont inhalées ou ingérées avec de la nourriture, de l'intérieur. La dose reçue peut être très variable car elle dépend, d'une part, de la quantité de minéraux radioactifs présents dans la région du monde où vit la personne, qui est liée à la quantité de radionucléides dans l'air et à la quantité retrouvée à la fois dans l'alimentation et surtout dans l'eau potable - et, d'autre part, sur l'utilisation de certains matériaux de construction et l'utilisation du gaz ou du charbon comme combustible, ainsi que sur le type de construction employé et les habitudes traditionnelles des habitants de la localité donnée .

Aujourd'hui, le radon est considéré comme la source de rayonnement naturel la plus répandue. Avec ses "filles", ou radionucléides formés par sa désintégration, le radon constitue environ les trois quarts de la dose équivalente efficace à laquelle les humains sont exposés en raison de sources terrestres naturelles. La présence de radon est associée à une augmentation de la fréquence des cancers du poumon en raison du dépôt de substances radioactives dans la région bronchique.

Le radon est un gaz incolore, inodore et insipide sept fois plus lourd que l'air. Deux isotopes sont les plus fréquents. L'un est le radon-222, un radionucléide présent dans la série radioactive issue de la désintégration de l'uranium-238 ; sa principale source dans l'environnement est la roche et le sol dans lequel se trouve son prédécesseur, le radium-226. L'autre est le radon-220 de la série radioactive du thorium, qui a une incidence plus faible que le radon-222.

L'uranium est abondamment présent dans la croûte terrestre. La concentration médiane de radium dans le sol est de l'ordre de 25 Bq/kg. Un becquerel (Bq) est l'unité du système international et il représente une unité d'activité de radionucléide équivalente à une désintégration par seconde. La concentration moyenne de gaz radon dans l'atmosphère à la surface de la terre est de 3 Bq/m3, avec une fourchette de 0.1 (sur les océans) à 10 Bq/m3. Le niveau dépend de la porosité du sol, de la concentration locale en radium-226 et de la pression atmosphérique. Étant donné que la demi-vie du radon-222 est de 3.823 jours, la majeure partie du dosage n'est pas causée par le gaz mais par les produits de filiation du radon.

Le radon se trouve dans les matériaux existants et s'écoule partout de la terre. En raison de ses caractéristiques, il se disperse facilement à l'extérieur, mais il a tendance à se concentrer dans les espaces clos, notamment dans les caves et les bâtiments, et surtout dans les espaces inférieurs où son élimination est difficile sans ventilation adéquate. Dans les régions tempérées, les concentrations de radon à l'intérieur sont estimées être de l'ordre de huit fois plus élevées que les concentrations à l'extérieur.

L'exposition au radon de la majorité de la population se produit donc majoritairement à l'intérieur des bâtiments. Les concentrations médianes de radon dépendent essentiellement des caractéristiques géologiques du sol, des matériaux de construction utilisés pour le bâtiment et de la quantité de ventilation qu'il reçoit.

La principale source de radon dans les espaces intérieurs est le radium présent dans le sol sur lequel repose le bâtiment ou les matériaux utilisés pour sa construction. D'autres sources importantes, même si leur influence relative est bien moindre, sont l'air extérieur, l'eau et le gaz naturel. La figure 1 montre la contribution de chaque source au total.

Figure 1. Sources de radon dans l'environnement intérieur.

AIR035F1

Les matériaux de construction les plus courants, tels que le bois, les briques et les parpaings, émettent relativement peu de radon, contrairement au granit et à la pierre ponce. Cependant, les principaux problèmes sont causés par l'utilisation de matériaux naturels tels que l'ardoise d'alun dans la production de matériaux de construction. Une autre source de problèmes a été l'utilisation de sous-produits du traitement des minéraux phosphatés, l'utilisation de sous-produits de la production d'aluminium, l'utilisation de scories ou de scories provenant du traitement du minerai de fer dans les hauts fourneaux et l'utilisation des cendres de la combustion du charbon. En outre, dans certains cas, les résidus provenant de l'extraction de l'uranium ont également été utilisés dans la construction.

Le radon peut pénétrer dans l'eau et le gaz naturel dans le sous-sol. L'eau utilisée pour alimenter un bâtiment, surtout si elle provient de puits profonds, peut contenir des quantités importantes de radon. Si cette eau est utilisée pour la cuisson, l'ébullition peut libérer une grande partie du radon qu'elle contient. Si l'eau est consommée froide, le corps élimine facilement le gaz, de sorte que boire cette eau ne présente généralement pas de risque important. La combustion de gaz naturel dans des poêles sans cheminée, dans des appareils de chauffage et dans d'autres appareils ménagers peut également entraîner une augmentation du radon dans les espaces intérieurs, en particulier les habitations. Parfois, le problème est plus aigu dans les salles de bains, car le radon dans l'eau et dans le gaz naturel utilisé pour le chauffe-eau s'accumule s'il n'y a pas assez de ventilation.

Etant donné que les effets possibles du radon sur la population générale étaient inconnus il y a encore quelques années, les données disponibles sur les concentrations constatées dans les espaces intérieurs sont limitées aux pays qui, en raison de leurs caractéristiques ou de circonstances particulières, sont les plus sensibilisés à ce problème . Ce qui est connu, c'est qu'il est possible de trouver des concentrations dans les espaces intérieurs qui sont bien supérieures aux concentrations trouvées à l'extérieur dans la même région. À Helsinki (Finlande), par exemple, des concentrations de radon dans l'air intérieur ont été trouvées cinq mille fois plus élevées que les concentrations normalement trouvées à l'extérieur. Cela peut être dû en grande partie aux mesures d'économie d'énergie qui peuvent sensiblement favoriser la concentration de radon dans les espaces intérieurs, surtout s'ils sont fortement isolés. Les bâtiments étudiés jusqu'à présent dans différents pays et régions montrent que les concentrations de radon qu'on y trouve présentent une distribution qui se rapproche du logarithme normal. Il convient de noter qu'un petit nombre d'immeubles dans chaque région présentent des concentrations dix fois supérieures à la médiane. Les valeurs de référence pour le radon dans les espaces intérieurs, ainsi que les recommandations correctives de différents organismes sont données dans « Réglementations, recommandations, directives et normes » de ce chapitre.

En conclusion, le principal moyen de prévenir les expositions au radon consiste à éviter la construction dans des zones qui, par leur nature, émettent une plus grande quantité de radon dans l'air. Lorsque cela n'est pas possible, les sols et les murs doivent être correctement scellés et les matériaux de construction ne doivent pas être utilisés s'ils contiennent des matières radioactives. Les espaces intérieurs, en particulier les sous-sols, doivent avoir une ventilation adéquate.

 

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Vendredi, Mars 11 2011 16: 52

Fumée de tabac

En 1985, le Surgeon General du US Public Health Service a examiné les conséquences du tabagisme sur la santé en ce qui concerne le cancer et les maladies pulmonaires chroniques sur le lieu de travail. Il a été conclu que pour la plupart des travailleurs américains, le tabagisme représente une cause plus importante de décès et d'invalidité que leur environnement de travail. Cependant, le contrôle du tabagisme et la réduction de l'exposition aux agents dangereux sur le lieu de travail sont essentiels, car ces facteurs agissent souvent en synergie avec le tabagisme dans l'induction et le développement de maladies respiratoires. Plusieurs expositions professionnelles sont connues pour induire des bronchites chroniques chez les travailleurs. Il s'agit notamment des expositions aux poussières de charbon, de ciment et de céréales, aux aérosols de silice, aux vapeurs générées lors du soudage et au dioxyde de soufre. La bronchite chronique chez les travailleurs de ces professions est souvent aggravée par le tabagisme (US Surgeon General 1985).

Les données épidémiologiques ont clairement démontré que les mineurs d'uranium et les travailleurs de l'amiante qui fument des cigarettes présentent des risques significativement plus élevés de cancer des voies respiratoires que les non-fumeurs dans ces professions. L'effet cancérogène de l'uranium et de l'amiante et de la cigarette n'est pas simplement additif, mais synergique dans l'induction du carcinome épidermoïde du poumon (US Surgeon General 1985 ; Hoffmann et Wynder 1976 ; Saccomanno, Huth et Auerbach 1988 ; Hilt et al. 1985). Les effets cancérogènes de l'exposition au nickel, aux arsenicaux, au chromate, aux éthers chlorométhyliques et ceux de la cigarette sont au moins additifs (US Surgeon General 1985; Hoffmann et Wynder 1976; IARC 1987a, Pershagen et al. 1981). On pourrait supposer que les travailleurs des fours à coke qui fument ont un risque plus élevé de cancer du poumon et du rein que les travailleurs des fours à coke non-fumeurs; cependant, nous manquons de données épidémiologiques qui étayent ce concept (IARC 1987c).

L'objectif de cette synthèse est d'évaluer les effets toxiques de l'exposition des hommes et des femmes à la fumée de tabac ambiante (FTA) sur le lieu de travail. Certes, la réduction du tabagisme sur le lieu de travail profitera aux fumeurs actifs en réduisant leur consommation de cigarettes pendant la journée de travail, augmentant ainsi la possibilité qu'ils deviennent d'anciens fumeurs; mais l'arrêt du tabac sera également bénéfique pour les non-fumeurs allergiques à la fumée de tabac ou souffrant de maladies pulmonaires ou cardiaques préexistantes.

Nature physico-chimique de la fumée de tabac ambiante

Fumée principale et secondaire

STE est défini comme le matériau dans l'air intérieur qui provient de la fumée de tabac. Bien que la pipe et le cigare contribuent à la FTA, la fumée de cigarette en est généralement la principale source. La FTA est un aérosol composite émis principalement par le cône brûlant d'un produit du tabac entre les bouffées. Cette émission est appelée fumée latérale (SS). Dans une moindre mesure, la FTA se compose également de constituants de la fumée principale (MS), c'est-à-dire ceux qui sont expirés par le fumeur. Le tableau 7 répertorie les ratios des principaux agents toxiques et cancérigènes dans la fumée inhalée, la fumée principale et la fumée secondaire (Hoffmann et Hecht 1990; Brunnemann et Hoffmann 1991; Guerin et al. 1992; Luceri et al. 1993) . Sous « Type de toxicité », les composants de la fumée marqués d'un « C » représentent des cancérogènes pour les animaux reconnus par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Parmi ceux-ci figurent le benzène, la β-naphtylamine, le 4-aminobiphényle et le polonium-210, qui sont également des cancérogènes reconnus pour l'homme (IARC 1987a; IARC 1988). Lorsque des cigarettes à filtre sont fumées, certains composants volatils et semi-volatils sont éliminés sélectivement du MS par des pointes de filtre (Hoffmann et Hecht 1990). Cependant, ces composés sont présents en quantités beaucoup plus élevées dans le SS non dilué que dans le MS. De plus, les composants de fumée qui sont favorisés pour se former pendant la combustion lente dans l'atmosphère réductrice du cône de combustion, sont libérés dans SS dans une bien plus grande mesure que dans MS. Cela comprend des groupes de cancérigènes comme les nitrosamines volatiles, les nitrosamines spécifiques au tabac (TSNA) et les amines aromatiques.

Tableau 1. Certains agents toxiques et tumorigènes dans la fumée secondaire de cigarette non diluée

Composé

Type de
toxicitéa

Montant en
latéral
fumer par
cigarette

Rapport de côté-
flux vers main-
flux de fumée

Phase vapeur

Monoxyde de carbone

T

26.80-61 mg

2.5-14.9

Sulfure de carbonyle

T

2-3 µg

0.03-0.13

1,3-Butadiène

C

200-250 µg

3.8-10.8

Benzène

C

240-490 µg

8-10

Formaldéhyde

C

300-1,500 µg

10-50

L'acroléine

T

40-100 µg

8-22

3-Vinylpyridine

T

330-450 µg

24-34

Cyanure d'hydrogène

T

14-110 µg

0.06-0.4

Hydrazine

C

90 ng

3

Oxydes d'azote (NOx)

T

500-2,000 µg

3.7-12.8

N-Nitrosodiméthylamine

C

200-1,040 XNUMX ng

12-440

N-nitrosodiéthylamine

C

NDb-1,000 XNUMX ng

N-nitrosopyrrolidine

C

7-700 XNUMX ng

4-120

Phase particulaire

Goudron

C

14-30 mg

1.1-15.7

Nicotine

T

2.1-46 mg

1.3-21

Phénol

TP

70-250 µg

1.3-3.0

Catéchol

CoC

58-290 µg

0.67-12.8

2-Toluidine

C

2.0-3.9 µg

18-70

β-naphtylamine

C

19-70 XNUMX ng

8.0-39

4-aminobiphényle

C

3.5-6.9 XNUMX ng

7.0-30

Benz (a) anthracène

C

40-200 XNUMX ng

2-4

Benzo (a) pyrène

C

40-70 XNUMX ng

2.5-20

Quinoléine

C

15-20 µg

8-11

NNNc

C

0.15-1.7 µg

0.5-5.0

NNKd

C

0.2-1.4 µg

1.0-22

N-nitrosodiéthanolamine

C

43 ng

1.2

Cadmium

C

0.72 μg

7.2

Nickel

C

0.2-2.5 µg

13-30

Zinc

T

6.0 ng

6.7

Polonium-210

C

0.5-1.6 pCi

1.06-3.7

a C=cancérigène ; CoC=co-cancérigène ; T = toxique ; TP = promoteur de tumeur.
b ND=non détecté.
c NNN=N'-nitrosonornicotine.
d NNK = 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone.

ETS dans l'air intérieur

Bien que le SS non dilué contienne des quantités plus élevées de composants toxiques et cancérigènes que le MS, le SS inhalé par les non-fumeurs est fortement dilué par l'air et ses propriétés sont altérées en raison de la décomposition de certaines espèces réactives. Le tableau 8 énumère les données rapportées pour les agents toxiques et cancérigènes dans des échantillons d'air intérieur de divers degrés de pollution par la fumée de tabac (Hoffmann et Hecht 1990 ; Brunnemann et Hoffmann 1991 ; Luceri et al. 1993). La dilution dans l'air des MES a un impact significatif sur les caractéristiques physiques de cet aérosol. En général, la répartition des divers agents entre la phase vapeur et la phase particulaire est modifiée en faveur de la première. Les particules dans ETS sont plus petites (<0.2 μ) que celles dans MS (~0.3 μ) et les niveaux de pH de SS (pH 6.8 - 8.0) et d'ETS sont plus élevés que le pH de MS (5.8 - 6.2 ; Brunnemann et Hoffmann 1974). Par conséquent, 90 à 95 % de la nicotine est présente dans la phase vapeur de l'ETS (Eudy et al. 1986). De même, d'autres composants de base tels que le mineur Nicotiana les alcaloïdes, ainsi que les amines et l'ammoniac, sont principalement présents dans la phase vapeur de l'ETS (Hoffmann et Hecht 1990; Guerin et al. 1992).

Tableau 2. Quelques agents toxiques et tumorigènes dans les environnements intérieurs pollués par la fumée de tabac

De polluants

Localisation

Concentration/m3

L'oxyde nitrique

Salles de travail
Restaurants
les barres
Cafétérias

50-440 µg
17-240 µg
80-250 µg
2.5-48 µg

Dioxyde d'azote

Salles de travail
Restaurants
les barres
Cafétérias

68-410 µg
40-190 µg
2-116 µg
67-200 µg

Cyanure d'hydrogène

Salons

8-122 µg

1,3-Butadiène

les barres

2.7-4.5 µg

Benzène

Les lieux publics

20-317 µg

Formaldéhyde

Salons
Tavernes

2.3-5.0 µg
89-104 µg

L'acroléine

Les lieux publics

30-120 µg

Acétone

Cafés

910-1,400 µg

Phénols (volatils)

Cafés

7.4-11.5 XNUMX ng

N-Nitrosodiméthylamine

Bars, restaurants, bureaux

<10-240 ng

N-nitrosodiéthylamine

Restaurants

<10-30 ng

Nicotine

Résidences
Bureaux
Bâtiments publiques

0.5-21 µg
1.1-36.6 µg
1.0-22 µg

2-Toluidine

Bureaux
Salle de cartes avec fumeurs

3.0-12.8 XNUMX ng
16.9 ng

b-naphtylamine

Bureaux
Salle de cartes avec fumeurs

0.27-0.34 XNUMX ng
0.47 ng

4-aminobiphényle

Bureaux
Salle de cartes avec fumeurs

0.1 ng
0.11 ng

Benz (a) anthracène

Restaurants

1.8-9.3 XNUMX ng

Benzo (a) pyrène

Restaurants
Chambres fumeurs
Salons

2.8-760 µg
88-214 µg
10-20 µg

NNNa

les barres
Restaurants

4.3-22.8 XNUMX ng
NDb-5.7 ng

NNKc

les barres
Restaurants
Voitures avec fumeurs

9.6-23.8 XNUMX ng
1.4-3.3 XNUMX ng
29.3 ng

a NNN=N'-nitrosonornicotine.
b ND=non détecté.
c NNK = 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone.

Biomarqueurs de l'adoption de la FTA par les non-fumeurs

Bien qu'un nombre important de travailleurs non-fumeurs soient exposés à la FTA sur le lieu de travail, dans les restaurants, chez eux ou dans d'autres lieux intérieurs, il est difficile d'estimer l'absorption réelle de la FTA par un individu. L'exposition à la FTA peut être déterminée plus précisément en mesurant des constituants spécifiques de la fumée ou leurs métabolites dans les fluides physiologiques ou dans l'air expiré. Bien que plusieurs paramètres aient été explorés, tels que le CO dans l'air expiré, la carboxyhémoglobine dans le sang, le thiocyanate (un métabolite du cyanure d'hydrogène) dans la salive ou l'urine, ou l'hydroxyproline et la N-nitrosoproline dans l'urine, seules trois mesures sont réellement utiles pour estimer l'absorption de la FTA par les non-fumeurs. Ils permettent de distinguer l'exposition passive à la fumée de celle des fumeurs actifs et des non-fumeurs qui ne sont absolument pas exposés à la fumée du tabac.

Le biomarqueur le plus largement utilisé pour l'exposition à la FTA des non-fumeurs est la cotinine, un métabolite majeur de la nicotine. Elle est déterminée par chromatographie en phase gazeuse, ou par radioimmunodosage dans le sang ou de préférence dans l'urine, et reflète l'absorption de la nicotine par les poumons et la cavité buccale. Quelques millilitres d'urine de fumeurs passifs suffisent pour déterminer la cotinine par l'une ou l'autre des deux méthodes. En général, un fumeur passif a des taux de cotinine de 5 à 10 ng/ml d'urine ; cependant, des valeurs plus élevées ont parfois été mesurées pour les non-fumeurs qui ont été exposés à une forte FTA pendant une période plus longue. Une dose-réponse a été établie entre la durée d'exposition à la FTA et l'excrétion urinaire de cotinine (tableau 3, Wald et al. 1984). Dans la plupart des études de terrain, la cotinine dans l'urine des fumeurs passifs représentait entre 0.1 et 0.3 % des concentrations moyennes trouvées dans l'urine des fumeurs ; cependant, lors d'une exposition prolongée à des concentrations élevées de FTA, les niveaux de cotinine ont correspondu à 1 % des niveaux mesurés dans l'urine des fumeurs actifs (US National Research Council 1986; IARC 1987b; US Environmental Protection Agency 1992).

Tableau 3. Cotinine urinaire chez les non-fumeurs selon le nombre d'heures déclarées d'exposition à la fumée de tabac d'autrui au cours des sept derniers jours

Durée d'exposition

Quintile

Limites (heures)

Numéro

Cotinine urinaire (moyenne ± ET)
(ng/ml)
a

1

0.0-1.5

43

2.8 3.0 ±

2nd

1.5-4.5

47

3.4 2.7 ±

3rd

4.5-8.6

43

5.3 4.3 ±

4ème

8.6-20.0

43

14.7 19.5 ±

5ème

20.0-80.0

45

29.6 73.7 ±

Tous

0.0-80.0

221

11.2 35.6 ±

a La tendance à l'augmentation de l'exposition était significative (p<0.001).

Source : D'après Wald et al. 1984.

Le cancérogène de la vessie humaine 4-aminobiphényle, qui passe de la fumée de tabac à la FTA, a été détecté comme un adduit de l'hémoglobine chez les fumeurs passifs à des concentrations allant jusqu'à 10 % du niveau moyen d'adduit trouvé chez les fumeurs (Hammond et al. 1993). Jusqu'à 1 % des niveaux moyens d'un métabolite du cancérogène dérivé de la nicotine 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK), présent dans l'urine des fumeurs de cigarettes, ont été mesurés dans l'urine de non-fumeurs qui avaient été exposés à de fortes concentrations de SS dans un laboratoire d'essai (Hecht et al. 1993). Bien que cette dernière méthode de biomarqueurs n'ait pas encore été appliquée dans des études de terrain, elle est prometteuse comme indicateur approprié de l'exposition des non-fumeurs à un carcinogène pulmonaire spécifique au tabac.

Fumée de tabac ambiante et santé humaine

Troubles autres que le cancer

L'exposition prénatale à la SEP et/ou à la FTA et l'exposition postnatale précoce à la FTA augmentent la probabilité de complications lors d'infections respiratoires virales chez les enfants au cours de la première année de vie.

La littérature scientifique contient plusieurs dizaines de rapports cliniques provenant de divers pays, rapportant que les enfants de parents fumeurs, en particulier les enfants de moins de deux ans, présentent un excès de maladies respiratoires aiguës (US Environmental Protection Agency 1992 ; US Surgeon General 1986 ; Medina et al. 1988 ; Riedel et al. 1989). Plusieurs études ont également décrit une augmentation des infections de l'oreille moyenne chez les enfants exposés à la fumée de cigarette parentale. La prévalence accrue de l'épanchement de l'oreille moyenne attribuable à la FTA a entraîné une augmentation de l'hospitalisation des jeunes enfants pour une intervention chirurgicale (US Environmental Protection Agency 1992 ; US Surgeon General 1986).

Au cours des dernières années, des preuves cliniques suffisantes ont permis de conclure que le tabagisme passif est associé à une sévérité accrue de l'asthme chez les enfants déjà atteints de la maladie et qu'il entraîne très probablement de nouveaux cas d'asthme chez les enfants (US Environmental Protection Agency 1992 ).

En 1992, l'Environmental Protection Agency des États-Unis (1992) a examiné de manière critique les études sur les symptômes respiratoires et les fonctions pulmonaires chez les non-fumeurs adultes exposés à la FTA, concluant que le tabagisme passif a des effets subtils mais statistiquement significatifs sur la santé respiratoire des adultes non-fumeurs.

Une recherche de la littérature sur l'effet du tabagisme passif sur les maladies respiratoires ou coronariennes chez les travailleurs n'a révélé que quelques études. Les hommes et les femmes qui ont été exposés à la FTA sur le lieu de travail (bureaux, banques, institutions universitaires, etc.) pendant dix ans ou plus avaient une fonction pulmonaire altérée (White et Froeb 1980 ; Masi et al. 1988).

Cancer du poumon

En 1985, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a examiné l'association entre l'exposition passive à la fumée de tabac et le cancer du poumon chez les non-fumeurs. Bien que dans certaines études, chaque non-fumeur atteint d'un cancer du poumon qui avait signalé une exposition à la FTA ait été interrogé personnellement et ait fourni des informations détaillées sur l'exposition (US National Research Council 1986 ; US EPA 1992 ; US Surgeon General 1986 ; Kabat et Wynder 1984), le Le CIRC a conclu :

Les observations sur les non-fumeurs qui ont été faites jusqu'à présent sont compatibles soit avec un risque accru de tabagisme « passif », soit avec une absence de risque. La connaissance de la nature de la fumée secondaire et principale, des matières absorbées lors du tabagisme «passif» et de la relation quantitative entre la dose et l'effet couramment observée lors de l'exposition à des agents cancérigènes conduit toutefois à la conclusion que le tabagisme passif entraîne certaines risque de cancer (CIRC 1986).

Ainsi, il existe une dichotomie apparente entre les données expérimentales qui soutiennent le concept selon lequel la FTA entraîne un certain risque de cancer, et les données épidémiologiques, qui ne sont pas concluantes en ce qui concerne l'exposition à la FTA et le cancer. Les données expérimentales, y compris les études de biomarqueurs, ont encore renforcé le concept selon lequel la FTA est cancérigène, comme cela a été discuté précédemment. Nous allons maintenant discuter de la mesure dans laquelle les études épidémiologiques qui ont été réalisées depuis le rapport du CIRC cité ont contribué à clarifier la question du cancer du poumon ETS.

Selon les études épidémiologiques antérieures, et dans une trentaine d'études publiées après 30, l'exposition à la FTA des non-fumeurs constituait un facteur de risque de cancer du poumon inférieur à 1985 par rapport au risque d'un non-fumeur sans exposition significative à la FTA (US Environmental Protection Agency 2.0 ; Kabat et Wynder 1992 ; IARC 1984 ; Brownson et al. 1986 ; Brownson et al. 1992). Peu de ces études épidémiologiques, voire aucune, répondent aux critères de causalité dans l'association entre un facteur environnemental ou professionnel et le cancer du poumon. Les critères qui satisfont à ces exigences sont :

  1. un degré d'association bien établi (facteur de risque≥3)
  2. reproductibilité de l'observation par un certain nombre d'études
  3. accord entre la durée d'exposition et l'effet
  4. plausibilité biologique.

 

Une des incertitudes majeures sur les données épidémiologiques réside dans la fiabilité limitée des réponses obtenues en interrogeant les cas et/ou leurs proches sur les habitudes tabagiques des cas. Il semble qu'il y ait généralement concordance entre les antécédents de tabagisme des parents et du conjoint fournis par les cas et les témoins; cependant, il existe de faibles taux de concordance pour la durée et l'intensité du tabagisme (Brownson et al. 1993 ; McLaughlin et al. 1987 ; McLaughlin et al. 1990). Certains enquêteurs ont contesté la fiabilité des informations fournies par les individus concernant leur statut tabagique. Ceci est illustré par une enquête à grande échelle menée dans le sud de l'Allemagne. Une population d'étude sélectionnée au hasard était composée de plus de 3,000 25 hommes et femmes, âgés de 64 à 1984 ans. Ces mêmes personnes ont été interrogées à trois reprises en 1985-1987, en 1988-1989 et à nouveau en 1990-20 sur leurs habitudes tabagiques, tandis qu'à chaque fois l'urine était prélevée sur chaque proposant et analysée pour la cotinine. Les volontaires qui présentaient plus de 800 ng de cotinine par ml d'urine étaient considérés comme des fumeurs. Parmi 6.3 ex-fumeurs qui se sont déclarés non-fumeurs, 6.5 %, 5.2 % et 20 % avaient des taux de cotinine supérieurs à 0.5 ng/ml au cours des trois périodes testées. Les non-fumeurs autoproclamés, qui ont été identifiés comme de vrais fumeurs selon les analyses de cotinine, représentaient respectivement 1.0 %, 0.9 % et 1993 % (Heller et al. XNUMX).

La fiabilité limitée des données obtenues par questionnaire, et le nombre relativement limité de non-fumeurs atteints de cancer du poumon qui n'ont pas été exposés à des agents cancérigènes sur leur lieu de travail, soulignent la nécessité d'une étude épidémiologique prospective avec évaluation de biomarqueurs (par exemple, cotinine, métabolites des hydrocarbures aromatiques polynucléaires, et/ou métabolites du NNK dans les urines) pour apporter une évaluation concluante de la question de causalité entre le tabagisme involontaire et le cancer du poumon. Si de telles études prospectives avec des biomarqueurs représentent une tâche majeure, elles sont essentielles pour répondre aux questions d'exposition qui ont des implications majeures en santé publique.

Fumée de tabac ambiante et milieu de travail

Bien que les études épidémiologiques n'aient jusqu'à présent pas démontré une association causale entre l'exposition à la FTA et le cancer du poumon, il est néanmoins hautement souhaitable de protéger les travailleurs sur le lieu de travail contre l'exposition à la fumée de tabac ambiante. Ce concept est étayé par l'observation selon laquelle l'exposition à long terme des non-fumeurs à la FTA sur le lieu de travail peut entraîner une réduction de la fonction pulmonaire. De plus, dans les environnements professionnels exposés à des agents cancérigènes, le tabagisme involontaire peut augmenter le risque de cancer. Aux États-Unis, l'Environmental Protection Agency a classé la FTA comme cancérogène de groupe A (connu pour l'homme) ; par conséquent, la loi aux États-Unis exige que les employés soient protégés contre l'exposition à la FTA.

Plusieurs mesures peuvent être prises pour protéger le non-fumeur de l'exposition à la FTA : interdire de fumer sur le lieu de travail, ou au moins séparer les fumeurs des non-fumeurs lorsque cela est possible, et s'assurer que les chambres des fumeurs disposent d'un système d'évacuation séparé. L'approche la plus gratifiante et de loin la plus prometteuse consiste à aider les employés qui fument la cigarette dans leurs efforts de sevrage.

Le chantier peut offrir d'excellentes opportunités pour mettre en œuvre des programmes de sevrage tabagique ; en fait, de nombreuses études ont montré que les programmes en milieu de travail ont plus de succès que les programmes en clinique, parce que les programmes parrainés par l'employeur sont de nature plus intensive et qu'ils offrent des incitations économiques et/ou autres (US Surgeon General 1985). Il est également indiqué que l'élimination des maladies pulmonaires chroniques et des cancers d'origine professionnelle ne peut souvent pas se faire sans efforts pour convertir les travailleurs en ex-fumeurs. De plus, les interventions sur le lieu de travail, y compris les programmes de sevrage tabagique, peuvent produire des changements durables dans la réduction de certains facteurs de risque cardiovasculaire pour les employés (Gomel et al. 1993).

Nous apprécions grandement l'assistance éditoriale d'Ilse Hoffmann et la préparation de ce manuscrit par Jennifer Johnting. Ces études sont soutenues par les subventions USPHS CA-29580 et CA-32617 du National Cancer Institute.

 

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Vendredi, Mars 11 2011 16: 56

Règlement sur le tabagisme

En ce qui concerne les actions visant à réduire l'usage du tabac, les gouvernements doivent garder à l'esprit que si les gens décident eux-mêmes s'ils doivent arrêter de fumer, il est de leur responsabilité de prendre toutes les mesures nécessaires pour les encourager à arrêter. Les mesures prises par les législateurs et les gouvernements de nombreux pays ont été indécises, car si la réduction de l'usage du tabac est une amélioration incontestée de la santé publique - avec des économies concomitantes dans les dépenses de santé publique - il y aurait une série de pertes économiques et de bouleversements dans de nombreux secteurs, au moins de nature temporaire. La pression que les organisations et agences internationales de la santé et de l'environnement peuvent exercer à cet égard est très importante, car de nombreux pays peuvent assouplir les mesures contre l'usage du tabac en raison de problèmes économiques, en particulier si le tabac est une source importante de revenus.

Cet article décrit brièvement les mesures réglementaires qui peuvent être adoptées pour réduire le tabagisme dans un pays.

Avertissements sur les paquets de cigarettes

L'une des premières mesures adoptées dans de nombreux pays consiste à exiger que les paquets de cigarettes portent bien en évidence l'avertissement que fumer nuit gravement à la santé du fumeur. Cet avertissement, dont le but n'est pas tant d'exercer un effet immédiat sur le fumeur, mais plutôt de montrer que le gouvernement est préoccupé par le problème, crée un climat psychologique qui favorisera l'adoption de mesures ultérieures qui seraient autrement considérées comme agressives par la population fumeuse.

Certains experts préconisent l'inclusion de ces avertissements sur les cigares et le tabac à pipe. Mais l'opinion plus générale est que ces avertissements sont inutiles, car les personnes qui utilisent ce type de tabac n'inhalent normalement pas la fumée, et l'extension de ces avertissements conduirait plus probablement à un mépris des messages dans leur ensemble. C'est pourquoi l'opinion dominante est que les avertissements ne doivent être appliqués qu'aux paquets de cigarettes. Une référence à la fumée secondaire n'a pas, pour l'instant, été envisagée, mais ce n'est pas une option à écarter.

Interdiction de fumer dans les espaces publics

L'interdiction de fumer dans les espaces publics est l'un des instruments réglementaires les plus efficaces. Ces interdictions peuvent réduire considérablement le nombre de personnes exposées à la fumée secondaire et, en outre, peuvent réduire la consommation quotidienne de cigarettes des fumeurs. Les plaintes courantes des propriétaires d'espaces publics, tels que les hôtels, les restaurants, les installations de loisirs, les salles de danse, les théâtres, etc., reposent sur l'argument selon lequel ces mesures entraîneront une perte de clientèle. Cependant, si les gouvernements appliquent ces mesures de manière généralisée, l'impact négatif d'une perte de clientèle ne se produira que dans la première phase, car les gens finiront par s'adapter à la nouvelle situation.

Une autre possibilité est la conception d'espaces spécifiques pour les fumeurs. La séparation des fumeurs des non-fumeurs doit être efficace afin d'obtenir les avantages souhaités, en créant des barrières qui empêchent les non-fumeurs d'inhaler la fumée de tabac. La séparation doit donc être physique et, si le système de climatisation utilise de l'air recyclé, l'air des zones fumeurs ne doit pas être mélangé à celui des zones non-fumeurs. Créer des espaces pour les fumeurs implique donc des dépenses de construction et de cloisonnement, mais peut être une solution pour ceux qui veulent servir le public fumeur.

Outre les endroits où il est évidemment interdit de fumer pour des raisons de sécurité en raison d'une éventuelle explosion ou d'un incendie, il devrait également y avoir des zones - telles que les installations sanitaires et sportives, les écoles et les garderies - où il est interdit de fumer même s'il n'y a pas de sécurité. risques de ce genre.

Interdiction de fumer au travail

Les restrictions à l'usage du tabac sur le lieu de travail peuvent également être envisagées à la lumière de ce qui précède. Les gouvernements et les propriétaires d'entreprises, en collaboration avec les syndicats, peuvent mettre en place des programmes visant à réduire l'usage du tabac au travail. Les campagnes visant à réduire le tabagisme au travail sont généralement couronnées de succès.

Dans la mesure du possible, il est recommandé de créer des espaces non-fumeurs pour établir une politique contre le tabagisme et soutenir les personnes qui défendent le droit de ne pas être des fumeurs passifs. En cas de conflit entre un fumeur et un non-fumeur, la réglementation doit toujours laisser prévaloir le non-fumeur, et chaque fois qu'ils ne peuvent être séparés, le fumeur doit être contraint de s'abstenir de fumer au poste de travail.

Outre les lieux où, pour des raisons de santé ou de sécurité, il convient d'interdire de fumer, la possibilité d'une synergie entre les effets de la pollution chimique sur le lieu de travail et la fumée de tabac ne doit pas non plus être ignorée dans d'autres zones. Le poids de ces considérations se traduira sans aucun doute par une large extension des restrictions à l'usage du tabac, en particulier dans les lieux de travail industriels.

Pression économique accrue contre le tabac

Un autre outil réglementaire sur lequel les gouvernements s'appuient pour freiner l'usage du tabac consiste à prélever des taxes plus élevées, principalement sur les cigarettes. Cette politique vise à faire baisser la consommation de tabac, ce qui justifierait la relation inverse entre le prix du tabac et sa consommation et qui peut être mesurée en comparant la situation dans différents pays. Elle est considérée comme efficace là où la population est prévenue des dangers du tabagisme et informée de la nécessité d'arrêter d'en consommer. Une augmentation du prix du tabac peut être une motivation pour arrêter de fumer. Cette politique a cependant de nombreux opposants, qui fondent leurs critiques sur des arguments brièvement évoqués ci-dessous.

En premier lieu, selon de nombreux spécialistes, l'augmentation du prix du tabac pour des raisons fiscales est suivie d'une réduction temporaire de l'usage du tabac, suivie d'un retour progressif aux niveaux de consommation antérieurs au fur et à mesure que les fumeurs s'habituent aux nouveaux le prix. En d'autres termes, les fumeurs assimilent une hausse du prix du tabac de la même façon qu'on s'habitue à d'autres taxes ou à la hausse du coût de la vie.

En second lieu, une évolution des habitudes des fumeurs a également été observée. Lorsque les prix augmentent, ils ont tendance à rechercher des marques moins chères de qualité inférieure qui présentent probablement aussi un plus grand risque pour leur santé (car elles manquent de filtres ou contiennent des quantités plus élevées de goudron et de nicotine). Cette évolution peut aller jusqu'à inciter les fumeurs à adopter l'habitude de fabriquer des cigarettes artisanales, ce qui éliminerait complètement toute possibilité de maîtriser le problème.

En troisième lieu, de nombreux experts sont d'avis que des mesures de ce type tendent à renforcer la croyance selon laquelle le gouvernement accepte le tabac et sa consommation comme un autre moyen de percevoir des impôts, conduisant à la croyance contradictoire que ce que le gouvernement veut vraiment, c'est que les gens fument pour qu'elle puisse récolter plus d'argent avec la taxe spéciale sur le tabac.

Limiter la publicité

Une autre arme utilisée par les gouvernements pour réduire la consommation de tabac est de restreindre ou tout simplement d'interdire toute publicité pour le produit. Les gouvernements et de nombreuses organisations internationales ont pour politique d'interdire la publicité pour le tabac dans certains domaines, tels que les sports (au moins certains sports), les soins de santé, l'environnement et l'éducation. Cette politique présente des avantages incontestables, d'autant plus efficaces qu'elle élimine la publicité dans les milieux qui touchent les jeunes à un moment où ils sont susceptibles de commencer à fumer.

Programmes publics qui encouragent les gens à arrêter de fumer

L'utilisation de campagnes anti-tabac comme une pratique normale, adéquatement financée et organisée comme une règle de conduite dans certains domaines, tels que le monde du travail, s'est avérée très efficace.

Campagnes pour éduquer les fumeurs

En complément de ce qui a été dit plus haut, éduquer les fumeurs pour qu'ils fument « mieux » et réduisent leur consommation de cigarettes est une autre avenue à la disposition des gouvernements pour réduire les effets néfastes du tabagisme sur la population. Ces efforts doivent viser à réduire la consommation quotidienne de cigarettes, à inhiber au maximum l'inhalation de fumée, à ne pas fumer les mégots de cigarettes (la toxicité de la fumée augmente vers la fin de la cigarette), à ​​ne pas garder la cigarette régulièrement sur les lèvres et à adopter des préférences pour les marques à faible teneur en goudron et en nicotine.

Les mesures de ce type ne réduisent évidemment pas le nombre de fumeurs, mais elles réduisent le nombre de fumeurs qui souffrent de leur habitude. Il y a des arguments contre ce type de remède parce qu'il peut donner l'impression que fumer n'est pas intrinsèquement une mauvaise habitude, puisqu'on dit aux fumeurs comment fumer au mieux.

Remarques finales

L'action réglementaire et législative des différents gouvernements est lente et pas suffisamment efficace, surtout compte tenu de ce qui serait nécessaire en raison des problèmes causés par l'usage du tabac. C'est souvent le cas en raison d'obstacles juridiques à la mise en œuvre de telles mesures, d'arguments contre la concurrence déloyale ou même de la protection du droit de l'individu à fumer. Les progrès dans l'utilisation des réglementations ont été lents, mais ils sont néanmoins réguliers. En revanche, il convient de garder à l'esprit la différence entre les fumeurs actifs et les fumeurs passifs ou d'occasion. Toutes les mesures qui aideraient quelqu'un à arrêter de fumer, ou du moins à réduire efficacement sa consommation quotidienne, devraient s'adresser au fumeur ; tout le poids de la réglementation doit peser contre cette habitude. Le fumeur passif devrait recevoir tous les arguments possibles pour défendre son droit de ne pas inhaler la fumée de tabac et pour défendre le droit de profiter d'environnements sans fumée à la maison, au travail et dans les loisirs.

 

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Du point de vue de la pollution, l'air intérieur en milieu non industriel présente plusieurs caractéristiques qui le différencient de l'air extérieur, ou atmosphérique, et de l'air des lieux de travail industriels. Outre les contaminants présents dans l'air atmosphérique, l'air intérieur comprend également les contaminants générés par les matériaux de construction et par les activités qui s'y déroulent. Les concentrations de contaminants dans l'air intérieur ont tendance à être identiques ou inférieures aux concentrations trouvées dans l'air extérieur, selon la ventilation; les contaminants générés par les matériaux de construction sont généralement différents de ceux que l'on trouve dans l'air extérieur et peuvent être présents à des concentrations élevées, tandis que ceux générés par les activités à l'intérieur du bâtiment dépendent de la nature de ces activités et peuvent être les mêmes que ceux que l'on trouve dans l'air extérieur, car dans le cas du CO et du CO2.

Pour cette raison, le nombre de contaminants trouvés dans l'air intérieur non industriel est important et varié et les niveaux de concentration sont faibles (sauf dans les cas où il existe une source génératrice importante); ils varient en fonction des conditions atmosphériques/climatologiques, du type ou des caractéristiques du bâtiment, de sa ventilation et des activités qui y sont exercées.

Une grande partie de la méthodologie utilisée pour mesurer la qualité de l'air intérieur découle de l'hygiène industrielle et des mesures d'immission de l'air extérieur. Il existe peu de méthodes analytiques validées spécifiquement pour ce type de tests, bien que certaines organisations, telles que l'Organisation mondiale de la santé et l'Environmental Protection Agency aux États-Unis mènent des recherches dans ce domaine. Un obstacle supplémentaire est le manque d'informations sur la relation exposition-effet lorsqu'il s'agit d'expositions à long terme à de faibles concentrations de polluants.

Les méthodes d'analyse utilisées pour l'hygiène industrielle sont conçues pour mesurer des concentrations élevées et ne sont pas définies pour de nombreux polluants, alors que le nombre de contaminants dans l'air intérieur peut être important et varié et que les niveaux de concentration peuvent être faibles, sauf dans certains cas. La plupart des méthodes utilisées en hygiène industrielle reposent sur le prélèvement d'échantillons et leur analyse ; nombre de ces méthodes peuvent être appliquées à l'air intérieur si plusieurs facteurs sont pris en compte : ajustement des méthodes aux concentrations typiques ; augmenter leur sensibilité sans nuire à la précision (par exemple, augmenter le volume d'air testé) ; et valider leur spécificité.

Les méthodes analytiques utilisées pour mesurer les concentrations de polluants dans l'air extérieur sont similaires à celles utilisées pour l'air intérieur, et donc certaines peuvent être utilisées directement pour l'air intérieur tandis que d'autres peuvent être facilement adaptées. Cependant, il est important de garder à l'esprit que certaines méthodes sont conçues pour une lecture directe d'un échantillon, tandis que d'autres nécessitent une instrumentation encombrante et parfois bruyante et utilisent de grands volumes d'air échantillonné qui peuvent fausser la lecture.

Planifier les lectures

La démarche traditionnelle dans le domaine de la maîtrise de l'environnement des lieux de travail permet d'améliorer la qualité de l'air intérieur. Elle consiste à identifier et quantifier un problème, proposer des mesures correctives, s'assurer que ces mesures sont mises en œuvre, puis évaluer leur efficacité après un certain temps. Cette procédure courante n'est pas toujours la plus adéquate car souvent une telle évaluation exhaustive, incluant le prélèvement de nombreux échantillons, n'est pas nécessaire. Des mesures exploratoires, qui peuvent aller d'une inspection visuelle à un dosage de l'air ambiant par des méthodes de lecture directe, et qui peuvent fournir une concentration approximative de polluants, sont suffisantes pour résoudre bon nombre des problèmes existants. Une fois que des mesures correctives ont été prises, les résultats peuvent être évalués par une deuxième mesure, et seulement lorsqu'il n'y a pas de preuve claire d'une amélioration, une inspection plus approfondie (avec des mesures approfondies) ou une étude analytique complète peut être entreprise (Swedish Work Fonds pour l'environnement 1988).

Les principaux avantages d'une telle procédure exploratoire par rapport à la plus traditionnelle sont l'économie, la rapidité et l'efficacité. Elle nécessite un personnel compétent et expérimenté et l'utilisation d'équipements adaptés. La figure 1 résume les objectifs des différentes étapes de cette procédure.

Figure 1. Planification des lectures pour l'évaluation exploratoire.

AIR050T1

Stratégie d'échantillonnage

Le contrôle analytique de la qualité de l'air intérieur doit être envisagé en dernier recours seulement après que la mesure exploratoire n'a pas donné de résultats positifs, ou si une évaluation ou un contrôle complémentaire des tests initiaux est nécessaire.

En supposant une connaissance préalable des sources de pollution et des types de contaminants, les échantillons, même en nombre limité, doivent être représentatifs des différents espaces étudiés. L'échantillonnage doit être planifié pour répondre aux questions Quoi ? Comment? Où? et quand?

Quoi

Les polluants en question doivent être identifiés à l'avance et, compte tenu des différents types d'informations qui peuvent être obtenues, il convient de décider s'il convient émission or immission mesures.

Les mesures d'émissions pour la qualité de l'air intérieur peuvent déterminer l'influence de différentes sources de pollution, des conditions climatiques, des caractéristiques du bâtiment et de l'intervention humaine, ce qui nous permet de contrôler ou de réduire les sources d'émissions et d'améliorer la qualité de l'air intérieur. Il existe différentes techniques pour effectuer ce type de mesure : placer un système de collecte à côté de la source de l'émission, définir une zone de travail limitée et étudier les émissions comme si elles représentaient des conditions générales de travail, ou travailler dans des conditions simulées en appliquant des systèmes de surveillance qui s'appuient sur mesures de l'espace de tête.

Les mesures d'immissions permettent de déterminer le niveau de pollution de l'air intérieur dans les différentes zones compartimentées du bâtiment, permettant de réaliser une cartographie des pollutions pour l'ensemble de la structure. A partir de ces mesures et en identifiant les différentes zones où les personnes ont exercé leurs activités et en calculant le temps qu'elles ont passé à chaque tâche, il sera possible de déterminer les niveaux d'exposition. Une autre façon de procéder consiste à demander aux travailleurs de porter des dispositifs de surveillance pendant qu'ils travaillent.

Il peut être plus pratique, si le nombre de polluants est important et varié, de sélectionner quelques substances représentatives afin que la lecture soit représentative et pas trop coûteuse.

Comment

Le choix du type de lecture à effectuer dépendra de la méthode disponible (lecture directe ou prélèvement et analyse) et de la technique de mesure : émission ou immission.

L'emplacement choisi doit être le plus approprié et le plus représentatif pour l'obtention d'échantillons. Cela nécessite de connaître le bâtiment étudié : son orientation par rapport au soleil, le nombre d'heures d'ensoleillement direct, le nombre d'étages, le type de compartimentage, si la ventilation est naturelle ou forcée, si ses fenêtres peuvent être ouvertes, etc. Connaître la source des plaintes et des problèmes est également nécessaire, par exemple, s'ils se produisent dans les étages supérieurs ou inférieurs, ou dans les zones proches ou éloignées des fenêtres, ou dans les zones mal ventilées ou éclairées, entre autres lieux. La sélection des meilleurs sites pour prélever les échantillons sera basée sur toutes les informations disponibles concernant les critères mentionnés ci-dessus.

Quand

Décider quand prendre les lectures dépendra de la façon dont les concentrations de polluants atmosphériques changent par rapport au temps. La pollution peut être détectée dès le matin, pendant la journée de travail ou en fin de journée ; il peut être détecté en début ou en fin de semaine ; pendant l'hiver ou l'été; lorsque la climatisation est allumée ou éteinte ; ainsi qu'à d'autres moments.

Pour répondre correctement à ces questions, la dynamique de l'environnement intérieur donné doit être connue. Il est également nécessaire de connaître les objectifs des mesures effectuées, qui seront basés sur les types de polluants qui sont étudiés. La dynamique des ambiances intérieures est influencée par la diversité des sources de pollution, les différences physiques des espaces concernés, le type de compartimentage, le type de ventilation et de climatisation utilisé, les conditions atmosphériques extérieures (vent, température, saison, etc. ) et les caractéristiques du bâtiment (nombre de fenêtres, leur orientation, etc.).

Les objectifs des mesures détermineront si l'échantillonnage sera effectué sur des intervalles courts ou longs. Si l'on pense que les effets sur la santé des contaminants donnés sont à long terme, il s'ensuit que les concentrations moyennes doivent être mesurées sur de longues périodes. Pour les substances qui ont des effets aigus mais non cumulatifs, des mesures sur de courtes périodes sont suffisantes. Si des émissions intenses de courte durée sont suspectées, un échantillonnage fréquent sur de courtes périodes est nécessaire afin de détecter le moment de l'émission. Il ne faut toutefois pas négliger le fait que, dans de nombreux cas, les choix possibles dans le type de méthodes d'échantillonnage utilisées peuvent être déterminés par les méthodes analytiques disponibles ou requises.

Si, après examen de toutes ces questions, il n'est pas suffisamment clair quelle est la source du problème, ou quand le problème survient le plus fréquemment, la décision quant à l'endroit et au moment de prélever des échantillons doit être prise au hasard, en calculant le nombre d'échantillons comme fonction de la fiabilité et du coût attendus.

Techniques de mesure

Les méthodes disponibles pour prélever des échantillons d'air intérieur et pour leur analyse peuvent être regroupées en deux types : les méthodes qui impliquent une lecture directe et celles qui impliquent le prélèvement d'échantillons pour une analyse ultérieure.

Les méthodes basées sur une lecture directe sont celles par lesquelles le prélèvement de l'échantillon et la mesure de la concentration des polluants se font simultanément ; ils sont rapides et la mesure est instantanée, ce qui permet d'obtenir des données précises à un coût relativement faible. Ce groupe comprend tubes colorimétriques et moniteurs spécifiques.

L'utilisation de tubes colorimétriques est basée sur le changement de couleur d'un réactif spécifique lorsqu'il entre en contact avec un polluant donné. Les plus couramment utilisés sont les tubes qui contiennent un réactif solide et l'air est aspiré à travers eux à l'aide d'une pompe manuelle. Évaluer la qualité de l'air intérieur avec des tubes colorimétriques n'est utile que pour des mesures exploratoires et pour mesurer des émissions sporadiques car leur sensibilité est généralement faible, sauf pour certains polluants comme le CO et le CO2 que l'on peut trouver à fortes concentrations dans l'air intérieur. Il est important de garder à l'esprit que la précision de cette méthode est faible et que l'interférence de contaminants inattendus est souvent un facteur.

Dans le cas de moniteurs spécifiques, la détection des polluants est basée sur des principes physiques, électriques, thermiques, électromagnétiques et chimioélectromagnétiques. La plupart des moniteurs de ce type permettent d'effectuer des mesures de courte ou longue durée et d'obtenir un profil de contamination sur un site donné. Leur précision est déterminée par leurs fabricants respectifs et leur utilisation correcte nécessite des étalonnages périodiques au moyen d'atmosphères contrôlées ou de mélanges gazeux certifiés. Les moniteurs deviennent de plus en plus précis et leur sensibilité plus fine. Beaucoup ont une mémoire intégrée pour stocker les lectures, qui peuvent ensuite être téléchargées sur des ordinateurs pour la création de bases de données et l'organisation et la récupération faciles des résultats.

Les méthodes d'échantillonnage et les analyses peuvent être classées en infection (ou dynamique) et passif, selon la technique.

Avec les systèmes actifs, cette pollution peut être collectée en forçant l'air à travers des dispositifs collecteurs dans lesquels le polluant est capté, concentrant l'échantillon. Ceci est accompli avec des filtres, des solides adsorbants et des solutions absorbantes ou réactives qui sont placés dans des barboteurs ou sont imprégnés sur un matériau poreux. L'air est ensuite forcé à travers et le contaminant, ou les produits de sa réaction, sont analysés. Pour l'analyse de l'air échantillonné avec des systèmes actifs, les exigences sont un fixateur, une pompe pour déplacer l'air et un système pour mesurer le volume d'air échantillonné, soit directement, soit en utilisant les données de débit et de durée.

Le débit et le volume d'air prélevé sont spécifiés dans les manuels de référence ou doivent être déterminés par des essais préalables et dépendront de la quantité et du type d'absorbant ou d'adsorbant utilisé, des polluants mesurés, du type de mesure (émission ou immission ) et l'état de l'air ambiant lors du prélèvement de l'échantillon (humidité, température, pression). L'efficacité du prélèvement augmente en diminuant le taux d'apport ou en augmentant la quantité de fixateur utilisé, directement ou en tandem.

Un autre type de prélèvement actif est la capture directe de l'air dans un sac ou tout autre contenant inerte et imperméable. Ce type de prélèvement est utilisé pour certains gaz (CO, CO2H2ALORS2) et est utile comme mesure exploratoire lorsque le type de polluant est inconnu. L'inconvénient est que sans concentration de l'échantillon, la sensibilité peut être insuffisante et un traitement en laboratoire supplémentaire peut être nécessaire pour augmenter la concentration.

Les systèmes passifs captent les polluants par diffusion ou perméation sur une base qui peut être un adsorbant solide, seul ou imprégné d'un réactif spécifique. Ces systèmes sont plus pratiques et faciles à utiliser que les systèmes actifs. Ils ne nécessitent pas de pompes pour capturer l'échantillon ni de personnel hautement qualifié. Mais la capture de l'échantillon peut prendre beaucoup de temps et les résultats ont tendance à ne fournir que des niveaux de concentration moyens. Cette méthode ne peut pas être utilisée pour mesurer les concentrations maximales; dans ces cas, des systèmes actifs doivent être utilisés à la place. Pour utiliser correctement les systèmes passifs, il est important de connaître la vitesse à laquelle chaque polluant est capté, qui dépendra du coefficient de diffusion du gaz ou de la vapeur et de la conception du moniteur.

Le tableau 1 présente les principales caractéristiques de chaque méthode d'échantillonnage et le tableau 2 décrit les différentes méthodes utilisées pour recueillir et analyser les échantillons pour les polluants de l'air intérieur les plus importants.

Tableau 1. Méthodologie de prélèvement des échantillons

Caractéristiques

Actif

Revenu

Lecture directe

Mesures d'intervalles temporisés

+

 

+

Mesures à long terme

 

+

+

Le Monitoring

   

+

Concentration de l'échantillon

+

+

 

Mesure des immissions

+

+

+

Mesure des émissions

+

+

+

Réponse immédiate

   

+

+ Signifie que la méthode donnée est adaptée à la méthode de mesure ou aux critères de mesure souhaités.

Tableau 2. Méthodes de détection des gaz dans l'air intérieur

De polluants

Lecture directe

Méthodologie

 

Capture par diffusion

Capture par concentration

Capture directe

 

Monoxyde de carbone

Cellule électrochimique
Spectroscopie infrarouge

   

Sac ou récipient inerte

GCa

Ozone

Chimiluminescence

 

Bubbler

 

UV-Visb

le dioxyde de soufre

Cellule électrochimique

 

Bubbler

 

UV-Vis

Dioxyde d'azote

Chimiluminescence
Cellule électrochimique

Filtre imprégné d'un
réactif

Bubbler

 

UV-Vis

Gaz carbonique

Spectroscopie infrarouge

   

Sac ou récipient inerte

GC

Formaldéhyde

-

Filtre imprégné d'un
réactif

Bubbler
Solides adsorbants

 

HPLCc
Polarographie
UV-Vis

COV

CPG portable

Solides adsorbants

Solides adsorbants

Sac ou récipient inerte

CG (ECDd-FIDe-NPDf-PIDg)
GC-MSh

Pesticides

-

 

Solides adsorbants
Bubbler
Filtre
de couche standard

 

GC (ECD-FPD-NPD)
GC-EM

Affaire particulière

-

Capteur optique

Filtre

Impacteur
cyclone

Gravimétrie
Microscopie

— = Méthode inadaptée au polluant.
a GC = chromatographie en phase gazeuse.
b UV-Vis = spectrophotométrie ultraviolette visible.
c HPLC = chromatographie liquide de haute précision.
d CD = détecteur à capture d'électrons.
e FID = détecteur de flamme à ionisation.
f NPD = détecteur azote/phosphore.
g PID = détecteur à photoionisation.
h MS = spectrométrie de masse.

Sélection de la méthode

Pour choisir la meilleure méthode d'échantillonnage, il faut d'abord déterminer qu'il existe des méthodes validées pour les polluants étudiés et s'assurer que les instruments et matériaux appropriés sont disponibles pour recueillir et analyser le polluant. Il faut généralement connaître leur coût et la sensibilité requise pour le travail, ainsi que les éléments qui peuvent interférer avec la mesure, compte tenu de la méthode choisie.

Une estimation des concentrations minimales de ce que l'on souhaite mesurer est très utile lors de l'évaluation de la méthode utilisée pour analyser l'échantillon. La concentration minimale requise est directement liée à la quantité de polluant qui peut être recueillie compte tenu des conditions spécifiées par la méthode utilisée (c.-à-d. le type de système utilisé pour capter le polluant ou la durée du prélèvement et le volume d'air échantillonné). Cette quantité minimale est ce qui détermine la sensibilité requise de la méthode utilisée pour l'analyse ; il peut être calculé à partir de données de référence trouvées dans la littérature pour un polluant ou un groupe de polluants particulier, si elles ont été obtenues par une méthode similaire à celle qui sera utilisée. Par exemple, s'il s'avère que des concentrations d'hydrocarbures de 30 (mg/m3) se trouvent couramment dans la zone étudiée, la méthode d'analyse utilisée doit permettre de mesurer facilement ces concentrations. Si l'échantillon est obtenu avec un tube de charbon actif en quatre heures et avec un débit de 0.5 litre par minute, la quantité d'hydrocarbures recueillie dans l'échantillon est calculée en multipliant le débit de la substance par la période de temps contrôlée. Dans l'exemple donné, cela équivaut à :

d'hydrocarbures  

Toute méthode de détection d'hydrocarbures nécessitant que la quantité dans l'échantillon soit inférieure à 3.6 μg peut être utilisée pour cette application.

Une autre estimation pourrait être calculée à partir de la limite maximale établie comme limite admissible pour l'air intérieur pour le polluant mesuré. Si ces chiffres n'existent pas et que les concentrations habituelles trouvées dans l'air intérieur ne sont pas connues, ni la vitesse à laquelle le polluant est rejeté dans l'espace, des approximations peuvent être utilisées en fonction des niveaux potentiels du polluant qui peuvent affecter négativement la santé . La méthode choisie doit être capable de mesurer 10 % de la limite établie ou de la concentration minimale pouvant affecter la santé. Même si la méthode d'analyse choisie a un degré de sensibilité acceptable, il est possible de trouver des concentrations de polluants inférieures à la limite inférieure de détection de la méthode choisie. Ceci doit être gardé à l'esprit lors du calcul des concentrations moyennes. Par exemple, si sur dix lectures prises trois sont en dessous de la limite de détection, deux moyennes doivent être calculées, l'une attribuant à ces trois lectures la valeur de zéro et une autre leur donnant la limite de détection la plus basse, ce qui donne une moyenne minimale et une moyenne maximale. La vraie moyenne mesurée se trouvera entre les deux.

Procédures analytiques

Le nombre de polluants de l'air intérieur est important et on les trouve en petites concentrations. La méthodologie qui a été disponible est basée sur l'adaptation des méthodes utilisées pour surveiller la qualité de l'extérieur, de l'atmosphère, de l'air et de l'air en situation industrielle. L'adaptation de ces méthodes pour l'analyse de l'air intérieur implique de changer la gamme de concentration recherchée, lorsque la méthode le permet, en utilisant des temps de prélèvement plus longs et des quantités plus importantes d'absorbants ou d'adsorbants. Toutes ces modifications sont appropriées lorsqu'elles n'entraînent pas de perte de fiabilité ou de précision. La mesure d'un mélange de contaminants est généralement coûteuse et les résultats obtenus imprécis. Dans de nombreux cas, tout ce qui sera déterminé sera un profil de pollution qui indiquera le niveau de contamination pendant les intervalles d'échantillonnage, par rapport à l'air pur, à l'air extérieur ou à d'autres espaces intérieurs. Les moniteurs à lecture directe sont utilisés pour surveiller le profil de pollution et peuvent ne pas convenir s'ils sont trop bruyants ou trop grands. Des moniteurs de plus en plus petits et silencieux, offrant plus de précision et de sensibilité, sont en cours de conception. Le tableau 3 présente sommairement l'état actuel des méthodes utilisées pour mesurer les différents types de contaminants.

Tableau 3. Méthodes utilisées pour l'analyse des polluants chimiques

De polluants

Moniteur à lecture directea

Échantillonnage et analyse

Monoxyde de carbone

+

+

Gaz carbonique

+

+

Dioxyde d'azote

+

+

Formaldéhyde

-

+

le dioxyde de soufre

+

+

Ozone

+

+

COV

+

+

Pesticides

-

+

Particules

+

+

a ++ = le plus couramment utilisé ; + = moins couramment utilisé ; – = sans objet.

Analyse des gaz

Les méthodes actives sont les plus courantes pour l'analyse des gaz, et sont réalisées à l'aide de solutions absorbantes ou de solides adsorbants, ou en prélevant directement un échantillon d'air avec une poche ou tout autre récipient inerte et étanche. Afin d'éviter la perte d'une partie de l'échantillon et d'augmenter la précision de la lecture, le volume de l'échantillon doit être plus faible et la quantité d'absorbant ou d'adsorbant utilisée doit être plus importante que pour les autres types de pollution. Des précautions doivent également être prises lors du transport et du stockage de l'échantillon (en le maintenant à basse température) et en minimisant le temps avant que l'échantillon ne soit testé. Les méthodes de lecture directe sont largement utilisées pour mesurer les gaz en raison de l'amélioration considérable des capacités des moniteurs modernes, qui sont plus sensibles et plus précis qu'auparavant. En raison de leur facilité d'utilisation et du niveau et du type d'informations qu'ils fournissent, ils remplacent de plus en plus les méthodes d'analyse traditionnelles. Le tableau 4 présente les seuils minimaux de détection des différents gaz étudiés compte tenu de la méthode de prélèvement et d'analyse utilisée.

Tableau 4. Limites de détection inférieures pour certains gaz par les moniteurs utilisés pour évaluer la qualité de l'air intérieur

De polluants

Moniteur à lecture directea

Prélèvement d'échantillons et
analyse active/passive

Monoxyde de carbone

1.0 ppm

0.05 ppm

Dioxyde d'azote

2 ppb

1.5 ppb (1 semaine)b

Ozone

4 ppb

5.0 ppb

Formaldéhyde

 

5.0 ppb (1 semaine)b

a Les moniteurs de dioxyde de carbone qui utilisent la spectroscopie infrarouge sont toujours suffisamment sensibles.
b Moniteurs passifs (durée d'exposition).

Ces gaz sont des polluants courants dans l'air intérieur. Ils sont mesurés à l'aide de moniteurs qui les détectent directement par des moyens électrochimiques ou infrarouges, même si les détecteurs infrarouges ne sont pas très sensibles. Ils peuvent également être mesurés en prélevant des échantillons d'air directement avec des sacs inertes et en analysant l'échantillon par chromatographie en phase gazeuse avec un détecteur à ionisation de flamme, transformant d'abord les gaz en méthane au moyen d'une réaction catalytique. Les détecteurs à conduction thermique sont généralement suffisamment sensibles pour mesurer des concentrations normales de CO2.

Dioxyde d'azote

Des méthodes ont été développées pour détecter le dioxyde d'azote, NO2, dans l'air intérieur en utilisant des moniteurs passifs et en prélevant des échantillons pour une analyse ultérieure, mais ces méthodes ont présenté des problèmes de sensibilité qui, espérons-le, seront surmontés à l'avenir. La méthode la plus connue est le tube Palmes, qui a une limite de détection de 300 ppb. Pour les situations non industrielles, l'échantillonnage doit être d'au moins cinq jours afin d'obtenir une limite de détection de 1.5 ppb, soit trois fois la valeur du blanc pour une exposition d'une semaine. Des moniteurs portables qui mesurent en temps réel ont également été développés sur la base de la réaction de chimiluminescence entre le NO2 et le réactif luminol, mais les résultats obtenus par cette méthode peuvent être affectés par la température et leur linéarité et sensibilité dépendent des caractéristiques de la solution de luminol utilisée. Les moniteurs dotés de capteurs électrochimiques ont une sensibilité améliorée, mais sont sujets aux interférences des composés contenant du soufre (Freixa 1993).

le dioxyde de soufre

Une méthode spectrophotométrique est utilisée pour mesurer le dioxyde de soufre, SO2, dans un environnement intérieur. L'échantillon d'air est barboté à travers une solution de tétrachloromercuriate de potassium pour former un complexe stable qui est à son tour mesuré par spectrophotométrie après réaction avec la pararosaniline. D'autres méthodes sont basées sur la photométrie de flamme et la fluorescence ultraviolette pulsée, et il existe également des méthodes basées sur la dérivation de la mesure avant l'analyse spectroscopique. Ce type de détection, qui a été utilisé pour les moniteurs d'air extérieur, n'est pas adapté à l'analyse de l'air intérieur en raison d'un manque de spécificité et parce que beaucoup de ces moniteurs nécessitent un système de ventilation pour éliminer les gaz qu'ils génèrent. Parce que les émissions de SO2 ont été considérablement réduits et qu'il n'est pas considéré comme un polluant important de l'air intérieur, le développement de moniteurs pour sa détection n'a pas beaucoup avancé. Cependant, il existe des instruments portables disponibles sur le marché qui peuvent détecter le SO2 basée sur la détection de pararosaniline (Freixa 1993).

Ozone

Ozone, Ô3, ne peut être trouvé dans des environnements intérieurs que dans des situations particulières dans lesquelles il est généré en continu, car il se désintègre rapidement. Elle est mesurée par des méthodes de lecture directe, par des tubes colorimétriques et par des méthodes de chimiluminescence. Il peut également être détecté par des méthodes utilisées en hygiène industrielle facilement adaptables à l'air intérieur. L'échantillon est obtenu avec une solution absorbante d'iodure de potassium en milieu neutre puis soumis à une analyse spectrophotométrique.

Formaldéhyde

Le formaldéhyde est un polluant important de l'air intérieur et, en raison de ses caractéristiques chimiques et toxiques, une évaluation individualisée est recommandée. Il existe différentes méthodes de détection du formaldéhyde dans l'air, toutes basées sur des prélèvements pour analyse ultérieure, avec fixation active ou par diffusion. La méthode de capture la plus appropriée sera déterminée par le type d'échantillon (émission ou immission) utilisé et la sensibilité de la méthode d'analyse. Les méthodes traditionnelles sont basées sur l'obtention d'un échantillon en faisant barboter de l'air dans de l'eau distillée ou une solution de bisulfate de sodium à 1 % à 5°C, puis en l'analysant par des méthodes spectrofluorimétriques. Pendant que l'échantillon est stocké, il doit également être conservé à 5°C. ALORS2 et les composants de la fumée de tabac peuvent créer des interférences. Les systèmes ou méthodes actifs captant les polluants par diffusion avec des adsorbants solides sont de plus en plus utilisés dans l'analyse de l'air intérieur ; ils sont tous constitués d'une base qui peut être un filtre ou un solide saturé d'un réactif, tel que le bisulfate de sodium ou la 2,4-diphénylhydrazine. Les méthodes qui capturent le polluant par diffusion, outre les avantages généraux de cette méthode, sont plus sensibles que les méthodes actives car le temps nécessaire pour obtenir l'échantillon est plus long (Freixa 1993).

Détection des composés organiques volatils (COV)

Les méthodes utilisées pour mesurer ou surveiller les vapeurs organiques dans l'air intérieur doivent répondre à une série de critères : elles doivent avoir une sensibilité de l'ordre de parties par milliard (ppb) à parties par billion (ppt), les instruments utilisés pour prélever l'échantillon ou faire une lecture directe doit être portable et facile à manipuler sur le terrain, et les résultats obtenus doivent être précis et reproductibles. Il existe un grand nombre de méthodes répondant à ces critères, mais les plus utilisées pour analyser l'air intérieur sont basées sur le prélèvement et l'analyse d'échantillons. Il existe des méthodes de détection directe qui consistent en des chromatographes en phase gazeuse portables avec différentes méthodes de détection. Ces instruments sont coûteux, leur manipulation est sophistiquée et ils ne peuvent être utilisés que par du personnel qualifié. Pour les composés organiques polaires et non polaires qui ont un point d'ébullition entre 0°C et 300°C, l'adsorbant le plus largement utilisé à la fois pour les systèmes d'échantillonnage actifs et passifs a été le charbon actif. Des polymères poreux et des résines polymères, telles que Tenax GC, XAD-2 et Ambersorb sont également utilisés. Le plus utilisé d'entre eux est le Tenax. Les échantillons obtenus avec du charbon actif sont extraits au sulfure de carbone et ils sont analysés par chromatographie en phase gazeuse avec des détecteurs à ionisation de flamme, à capture d'électrons ou à spectrométrie de masse, suivis d'analyses qualitatives et quantitatives. Les échantillons obtenus avec Tenax sont généralement extraits par désorption thermique à l'hélium et sont condensés dans un piège froid à azote avant d'être introduits dans le chromatographe. Une autre méthode courante consiste à obtenir directement des échantillons, en utilisant des sacs ou des récipients inertes, en alimentant directement en air le chromatographe en phase gazeuse ou en concentrant d'abord l'échantillon avec un adsorbant et un piège à froid. Les limites de détection de ces méthodes dépendent du composé analysé, du volume de l'échantillon prélevé, de la pollution de fond et des limites de détection de l'instrument utilisé. Parce qu'il est impossible de quantifier chacun des composés présents, la quantification se fait normalement par familles, en utilisant comme référence des composés caractéristiques de chaque famille de composés. Lors de la détection des COV dans l'air intérieur, la pureté des solvants utilisés est très importante. Si la désorption thermique est utilisée, la pureté des gaz est également importante.

Détection de pesticides

Pour détecter les pesticides dans l'air intérieur, les méthodes couramment employées consistent à prélever des échantillons avec des adsorbants solides, bien que l'utilisation de barboteurs et de systèmes mixtes ne soit pas exclue. L'adsorbant solide le plus couramment utilisé a été le polymère poreux Chromosorb 102, bien que les mousses de polyuréthane (PUF) capables de capturer un plus grand nombre de pesticides soient de plus en plus utilisées. Les méthodes d'analyse varient selon la méthode d'échantillonnage et le pesticide. Habituellement, ils sont analysés en utilisant la chromatographie en phase gazeuse avec différents détecteurs spécifiques, de la capture d'électrons à la spectrométrie de masse. Le potentiel de ces derniers pour identifier des composés est considérable. L'analyse de ces composés pose certains problèmes, parmi lesquels la contamination des pièces en verre des systèmes de prélèvement par des traces de polychlorobiphényles (PCB), de phtalates ou de pesticides.

Détection de poussières ou de particules environnementales

Pour la capture et l'analyse des particules et des fibres dans l'air, une grande variété de techniques et d'équipements sont disponibles et adaptés pour évaluer la qualité de l'air intérieur. Les moniteurs qui permettent une lecture directe de la concentration de particules dans l'air utilisent des détecteurs à lumière diffuse, et les méthodes qui utilisent le prélèvement et l'analyse d'échantillons utilisent la pondération et l'analyse au microscope. Ce type d'analyse nécessite un séparateur, tel qu'un cyclone ou un impacteur, pour filtrer les particules plus grosses avant qu'un filtre puisse être utilisé. Les méthodes qui utilisent un cyclone peuvent traiter de petits volumes, ce qui entraîne de longues sessions de prélèvement d'échantillons. Les moniteurs passifs offrent une excellente précision, mais ils sont affectés par la température ambiante et ont tendance à donner des lectures avec des valeurs plus élevées lorsque les particules sont petites.

 

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Vendredi, Mars 11 2011 17: 04

Contamination biologique

Caractéristiques et origines de la contamination biologique de l'air intérieur

Bien qu'il existe une gamme variée de particules d'origine biologique (bioparticules) dans l'air intérieur, dans la plupart des environnements de travail intérieurs, les micro-organismes (microbes) sont de la plus grande importance pour la santé. En plus des micro-organismes, qui comprennent des virus, des bactéries, des champignons et des protozoaires, l'air intérieur peut également contenir des grains de pollen, des squames d'animaux et des fragments d'insectes et d'acariens et leurs produits d'excrétion (Wanner et al. 1993). En plus des bioaérosols de ces particules, il peut également y avoir des composés organiques volatils qui émanent d'organismes vivants tels que les plantes d'intérieur et les micro-organismes.

Pollen

Les grains de pollen contiennent des substances (allergènes) qui peuvent provoquer chez les individus sensibles, ou atopiques, des réactions allergiques se manifestant généralement par un «rhume des foins» ou une rhinite. Une telle allergie est principalement associée à l'environnement extérieur ; dans l'air intérieur, les concentrations de pollen sont généralement considérablement plus faibles que dans l'air extérieur. La différence de concentration de pollen entre l'air extérieur et l'air intérieur est la plus grande pour les bâtiments où les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) ont une filtration efficace à l'entrée de l'air extérieur. Les climatiseurs de fenêtre donnent également des niveaux de pollen intérieur inférieurs à ceux trouvés dans les bâtiments à ventilation naturelle. On peut s'attendre à ce que l'air de certains environnements de travail intérieurs ait une teneur élevée en pollen, par exemple, dans des locaux où un grand nombre de plantes à fleurs sont présentes pour des raisons esthétiques, ou dans des serres commerciales.

Dander

Les squames se composent de fines particules de peau et de poils/plumes (ainsi que de salive et d'urine séchées associées) et sont une source d'allergènes puissants qui peuvent provoquer des épisodes de rhinite ou d'asthme chez les personnes sensibles. Les principales sources de squames dans les environnements intérieurs sont généralement les chats et les chiens, mais les rats et les souris (qu'il s'agisse d'animaux de compagnie, d'animaux de laboratoire ou de vermine), les hamsters, les gerbilles (une espèce de rat du désert), les cobayes et les oiseaux en cage peuvent être supplémentaires. sources. Les squames provenant de ceux-ci et des animaux de ferme et de loisirs (par exemple, les chevaux) peuvent être apportées sur les vêtements, mais dans les environnements de travail, la plus grande exposition aux squames est susceptible de se produire dans les installations d'élevage et les laboratoires ou dans les bâtiments infestés de vermine.

Insectes

Ces organismes et leurs produits d'excrétion peuvent également provoquer des allergies respiratoires et autres, mais ne semblent pas contribuer de manière significative à la charge microbienne en suspension dans l'air dans la plupart des situations. Particules de cafards (surtout Blatella germanique et americana Periplaneta) peut être important dans des environnements de travail insalubres, chauds et humides. L'exposition aux particules de cafards et d'autres insectes, y compris les criquets, les charançons, les coléoptères de la farine et les mouches des fruits, peut être la cause de problèmes de santé chez les employés des installations d'élevage et des laboratoires.

Les acariens

Ces arachnides sont particulièrement associés à la poussière, mais des fragments de ces parents microscopiques des araignées et de leurs produits d'excrétion (fèces) peuvent être présents dans l'air intérieur. L'acarien de la poussière domestique, Dermatophagoïdes pteronyssinus, est l'espèce la plus importante. Avec ses proches parents, c'est une cause majeure d'allergie respiratoire. Il est associé principalement aux maisons, étant particulièrement abondant dans la literie mais également présent dans les meubles rembourrés. Il existe peu de preuves indiquant que ces meubles peuvent fournir une niche dans les bureaux. Les acariens de stockage associés aux aliments stockés et aux aliments pour animaux, par exemple, Acare, Glyciphage et Tyrophage, peuvent également apporter des fragments allergènes à l'air intérieur. Bien qu'ils soient plus susceptibles d'affecter les agriculteurs et les travailleurs manipulant des produits alimentaires en vrac, comme D. ptéronyssinus, les acariens de stockage peuvent exister dans la poussière des bâtiments, en particulier dans des conditions chaudes et humides.

Virus

Les virus sont des micro-organismes très importants en termes de nombre total de problèmes de santé qu'ils provoquent, mais ils ne peuvent pas mener une existence indépendante en dehors des cellules et des tissus vivants. Bien qu'il existe des preuves indiquant que certains se propagent dans l'air de recirculation des systèmes CVC, le principal moyen de transmission est le contact de personne à personne. L'inhalation à courte distance d'aérosols générés par la toux ou les éternuements, par exemple les virus du rhume et de la grippe, est également importante. Les taux d'infection sont donc susceptibles d'être plus élevés dans les locaux surpeuplés. Il n'y a pas de changements évidents dans la conception ou la gestion des bâtiments qui puissent modifier cet état de choses.

Bactéries

Ces micro-organismes sont divisés en deux grandes catégories selon leur réaction à la coloration de Gram. Les types Gram-positifs les plus courants proviennent de la bouche, du nez, du nasopharynx et de la peau, à savoir, Staphylococcus epidermidis, S. Staphylococcus et espèces de Aérocoque, Micrococcus et Streptocoque. Les bactéries Gram-négatives ne sont généralement pas abondantes, mais occasionnellement Actinetobactérie, Aeromonas, Flavobacterium et en particulier Pseudomonas les espèces peuvent être prédominantes. La cause de la maladie du légionnaire, Legionella pneumophila, peut être présent dans les réserves d'eau chaude et les humidificateurs de climatisation, ainsi que dans les équipements d'inhalothérapie, les jacuzzis, les spas et les cabines de douche. Il se propage à partir de telles installations dans des aérosols aqueux, mais peut également pénétrer dans les bâtiments dans l'air des tours de refroidissement voisines. Le temps de survie pour L. pneumophila dans l'air intérieur ne semble pas dépasser 15 minutes.

En plus des bactéries unicellulaires mentionnées ci-dessus, il existe également des types filamenteux qui produisent des spores dispersées dans les airs, c'est-à-dire les actinomycètes. Ils semblent être associés à des matériaux structuraux humides et peuvent dégager une odeur de terre caractéristique. Deux de ces bactéries capables de se développer à 60°C, Faenia rectivirgula (anciennement Micropolyspora faeni) et Thermoactinomyces vulgaris, peuvent être trouvés dans les humidificateurs et autres équipements CVC.

Champignons

Les champignons comprennent deux groupes : d'une part, les levures et moisissures microscopiques appelées microchampignons et, d'autre part, les champignons du plâtre et de la pourriture du bois, appelés macrochampignons car ils produisent des corps sporulants macroscopiques visibles à l'œil nu. Outre les levures unicellulaires, les champignons colonisent les substrats sous la forme d'un réseau (mycélium) de filaments (hyphes). Ces champignons filamenteux produisent de nombreuses spores dispersées dans les airs, à partir de structures de spores microscopiques dans les moisissures et de grandes structures de spores dans les macrochampignons.

Il existe des spores de nombreuses moisissures différentes dans l'air des maisons et des lieux de travail non industriels, mais les plus courantes sont probablement des espèces de Cladosporium, Penicillium, Aspergillus et Eurotium. Certaines moisissures dans l'air intérieur, comme Cladosporium spp., sont abondants sur les surfaces des feuilles et d'autres parties de plantes à l'extérieur, en particulier en été. Cependant, bien que les spores présentes dans l'air intérieur puissent provenir de l'extérieur, Cladosporium est également capable de se développer et de produire des spores sur des surfaces humides à l'intérieur et ainsi d'ajouter à la biocharge de l'air intérieur. Les différentes espèces de Penicillium sont généralement considérés comme provenant de l'intérieur, tout comme Aspergillus et Eurotium. Les levures se trouvent dans la plupart des échantillons d'air intérieur et peuvent parfois être présentes en grand nombre. Les levures roses Rhodotorule or Sporobolomyces sont prédominants dans la flore aéroportée et peuvent également être isolés des surfaces affectées par les moisissures.

Les bâtiments offrent un large éventail de niches dans lesquelles la matière organique morte qui sert de nutriment pouvant être utilisé par la plupart des champignons et des bactéries pour la croissance et la production de spores est présente. Les nutriments sont présents dans des matériaux tels que : le bois ; papier, peinture et autres revêtements de surface; les tissus d'ameublement tels que les tapis et les meubles rembourrés ; sol dans des pots de fleurs; poussière; squames et sécrétions cutanées d'êtres humains et d'autres animaux; et les aliments cuits et leurs ingrédients crus. Qu'une croissance se produise ou non dépend de la disponibilité de l'humidité. Les bactéries ne peuvent se développer que sur des surfaces saturées ou dans l'eau des bacs de récupération, des réservoirs et autres de CVC. Certaines moisissures nécessitent également des conditions proches de la saturation, mais d'autres sont moins exigeantes et peuvent proliférer sur des matériaux humides plutôt que complètement saturés. La poussière peut être un réservoir et aussi, si elle est suffisamment humide, un amplificateur pour les moisissures. C'est donc une source importante de spores qui deviennent aéroportées lorsque la poussière est dérangée.

Protozoaires

protozoaires tels que Acanthamoeba et Naegleri sont des animaux unicellulaires microscopiques qui se nourrissent de bactéries et d'autres particules organiques dans les humidificateurs, les réservoirs et les bacs de vidange des systèmes CVC. Les particules de ces protozoaires peuvent être aérosolisées et ont été citées comme causes possibles de la fièvre des humidificateurs.

Composés organiques volatils microbiens

Les composés organiques volatils microbiens (COMV) varient considérablement en composition chimique et en odeur. Certains sont produits par un large éventail de micro-organismes, mais d'autres sont associés à des espèces particulières. Le soi-disant alcool de champignon, 1-octen-3-ol (qui a une odeur de champignon frais) fait partie de ceux produits par de nombreuses moisissures différentes. D'autres volatils de moisissures moins courants comprennent la 3,5-diméthyl-1,2,4-trithiolone (décrit comme « fétide »); géosmine, ou 1,10-diméthyl-trans-9-décalol ("terreux"); et 6-pentyl-α-pyrone ("noix de coco", "moisi"). Parmi les bactéries, des espèces de Pseudomonas produire des pyrazines à odeur de « pomme de terre moisie ». L'odeur de tout micro-organisme individuel est le produit d'un mélange complexe de MVOC.

Historique des problèmes microbiologiques de qualité de l'air intérieur

Des études microbiologiques de l'air dans les maisons, les écoles et d'autres bâtiments ont été faites depuis plus d'un siècle. Les premières enquêtes portaient parfois sur la « pureté » microbiologique relative de l'air dans différents types de bâtiments et sur toute relation qu'elle pouvait avoir avec le taux de mortalité des occupants. Allié à un intérêt de longue date pour la propagation des agents pathogènes dans les hôpitaux, le développement d'échantillonneurs d'air microbiologiques volumétriques modernes dans les années 1940 et 1950 a conduit à des enquêtes systématiques sur les micro-organismes en suspension dans l'air dans les hôpitaux, puis sur les moisissures allergènes connues dans l'air des habitations. et les bâtiments publics et à l'extérieur. D'autres travaux ont été dirigés dans les années 1950 et 1960 vers l'étude des maladies respiratoires professionnelles telles que le poumon du fermier, le poumon du malteur et la byssinose (chez les travailleurs du coton). Bien que la fièvre des humidificateurs de type grippal chez un groupe de travailleurs ait été décrite pour la première fois en 1959, il a fallu encore dix à quinze ans avant que d'autres cas ne soient signalés. Cependant, même maintenant, la cause spécifique n'est pas connue, bien que des micro-organismes aient été impliqués. Ils ont également été invoqués comme cause possible du "syndrome des bâtiments malsains", mais pour l'instant les preuves d'un tel lien sont très limitées.

Bien que les propriétés allergiques des champignons soient bien reconnues, le premier rapport de mauvaise santé dû à l'inhalation de toxines fongiques dans un lieu de travail non industriel, un hôpital québécois, n'est apparu qu'en 1988 (Mainville et al. 1988). Les symptômes de fatigue extrême chez le personnel ont été attribués aux mycotoxines trichothécènes présentes dans les spores de Stachybotrys atra et Trichoderma viride, et depuis lors, le «syndrome de fatigue chronique» causé par l'exposition à la poussière mycotoxique a été enregistré chez les enseignants et autres employés d'un collège. Le premier a été la cause de maladies chez les employés de bureau, certains effets sur la santé étant de nature allergique et d'autres d'un type plus souvent associé à une toxicose (Johanning et al. 1993). Ailleurs, des recherches épidémiologiques ont indiqué qu'il pourrait y avoir un ou plusieurs facteurs non allergiques associés aux champignons affectant la santé respiratoire. Les mycotoxines produites par des espèces individuelles de moisissures peuvent jouer un rôle important ici, mais il est également possible que certains attributs plus généraux des champignons inhalés nuisent au bien-être respiratoire.

Micro-organismes associés à une mauvaise qualité de l'air intérieur et leurs effets sur la santé

Bien que les agents pathogènes soient relativement rares dans l'air intérieur, de nombreux rapports ont établi un lien entre les micro-organismes en suspension dans l'air et un certain nombre d'états allergiques, notamment : (1) la dermatite allergique atopique ; (2) rhinite; (3) asthme; (4) fièvre des humidificateurs ; et (5) l'alvéolite allergique extrinsèque (EAA), également connue sous le nom de pneumopathie d'hypersensibilité (HP).

Les champignons sont perçus comme étant plus importants que les bactéries en tant que composants des bioaérosols dans l'air intérieur. Parce qu'ils poussent sur des surfaces humides comme des taches de moisissure évidentes, les champignons donnent souvent une indication visible claire des problèmes d'humidité et des risques potentiels pour la santé dans un bâtiment. La croissance des moisissures contribue à la fois au nombre et aux espèces de la flore de moisissures de l'air intérieur qui autrement ne serait pas présente. Comme les bactéries Gram-négatives et les Actinomycétales, les champignons hydrophiles (« épris d'humidité ») sont des indicateurs de sites d'amplification extrêmement humides (visibles ou cachés), et donc d'une mauvaise qualité de l'air intérieur. Ils comprennent Fusarium, Phoma, Stachybotrys, Trichoderma, Ulocladium, les levures et plus rarement les pathogènes opportunistes Aspergillus fumigatus et Exophiala jeanselmei. Des niveaux élevés de moisissures plus ou moins xérophiles (« love of dryness »), en ayant un moindre besoin en eau, peuvent indiquer l'existence de sites d'amplification moins humides, mais néanmoins significatifs pour la croissance. Les moisissures sont également abondantes dans la poussière domestique, de sorte qu'un grand nombre peut également être un marqueur d'une atmosphère poussiéreuse. Ils vont de légèrement xérophiles (capables de résister à des conditions sèches) Cladosporium espèce à modérément xérophile Aspergillus versicolore, Penicillium (par exemple, P. aurantiogriseum et P. chrysogène) et l'extrêmement xérophile Aspergillus penicillioides, Eurotium et Wallémie.

Les agents pathogènes fongiques sont rarement abondants dans l'air intérieur, mais A. fumigatus et certains autres aspergilli opportunistes qui peuvent envahir les tissus humains peuvent se développer dans le sol des plantes en pot. Exophiala jeanselmei est capable de se développer dans les égouts. Bien que les spores de ces agents pathogènes opportunistes et d'autres tels que Fusarium Solani et Pseudallescheria boydii sont peu susceptibles d'être dangereux pour les personnes en bonne santé, ils peuvent l'être pour les personnes immunologiquement compromises.

Les champignons aéroportés sont beaucoup plus importants que les bactéries comme causes de maladies allergiques, bien qu'il semble que, du moins en Europe, les allergènes fongiques soient moins importants que ceux du pollen, des acariens et des squames animales. De nombreux types de champignons se sont avérés allergènes. Certains des champignons présents dans l'air intérieur qui sont le plus souvent cités comme causes de rhinite et d'asthme sont présentés dans le tableau 1. Espèces de Eurotium et d'autres moisissures extrêmement xérophiles présentes dans la poussière domestique sont probablement des causes plus importantes de rhinite et d'asthme qu'on ne l'avait précédemment reconnu. La dermatite allergique due aux champignons est beaucoup moins fréquente que la rhinite/l'asthme, avec Alternaria, Aspergillus et Cladosporium être impliqué. Des cas d'EAA, qui sont relativement rares, ont été attribués à une gamme de champignons différents, de la levure Sporobolomyces au macrochampignon pourrissant le bois Serpule (Tableau 2). On considère généralement que le développement de symptômes d'EAA chez un individu nécessite une exposition à au moins un million et plus, probablement une centaine de millions de spores contenant des allergènes par mètre cube d'air. De tels niveaux de contamination ne sont susceptibles de se produire que lorsqu'il y a une croissance fongique abondante dans un bâtiment.

 


Tableau 1. Exemples de types de champignons présents dans l'air intérieur pouvant provoquer une rhinite et/ou de l'asthme

 

Alternaria

Geotrichum

Serpule

Aspergillus

Mucor

Stachybotrys

Cladosporium

Penicillium

Stemphylium/Ulocladium

Eurotium

chevelue

Wallémie

Fusarium

Rhodotorula/Sporobolomyces

 

 


 

Tableau 2. Micro-organismes dans l'air intérieur rapportés comme causes d'alvéolite allergique extrinsèque liée au bâtiment

Type

Micro-organismes

Identifier

 

Bactéries

Bacillus subtilis

Bois pourri

 

Faenia rectivirgula

Humidificateurs

 

Pseudomonas aeruginosa

Humidificateurs

 

 

Thermoactinomyces vulgaris

Climatiseur

 

Champignons

Auréobasidium pullulans

Sauna; mur de la chambre

 

Céphalosporium sp.

Sous-sol; humidificateur

 

Cladosporium sp.

Salle de bain non ventilée

 

Mucor sp.

Système de chauffage à air pulsé

 

Pénicillium sp.

Système de chauffage à air pulsé

humidificateur

 

P. casei

Mur de la chambre

 

P. chrysogenum / P. cyclopium

Flooring

 

Serpula lacrymans

Bois affecté par la pourriture sèche

 

Sporobolomyces

Mur de la salle ; plafond

 

Trichosporon cutané

Bois; tapis


Comme indiqué précédemment, l'inhalation de spores d'espèces toxicogènes présente un danger potentiel (Sorenson 1989; Miller 1993). Ce ne sont pas seulement les spores de Stachybotrys qui contiennent de fortes concentrations de mycotoxines. Bien que les spores de cette moisissure, qui se développe sur les papiers peints et autres substrats cellulosiques dans les bâtiments humides et qui est également allergène, contiennent des mycotoxines extrêmement puissantes, d'autres moisissures toxicogènes qui sont plus souvent présentes dans l'air intérieur comprennent Aspergillus (notamment A. versicolore) et Penicillium (par exemple, P. aurantiogriseum et P. viridicatum) et Trichoderma. Des preuves expérimentales indiquent qu'une gamme de mycotoxines présentes dans les spores de ces moisissures sont immunosuppressives et inhibent fortement le nettoyage et d'autres fonctions des cellules macrophages pulmonaires essentielles à la santé respiratoire (Sorenson 1989).

On sait peu de choses sur les effets sur la santé des COMV produits lors de la croissance et de la sporulation des moisissures ou de leurs homologues bactériens. Bien que de nombreux COMV semblent avoir une toxicité relativement faible (Sorenson 1989), des preuves anecdotiques indiquent qu'ils peuvent provoquer des maux de tête, de l'inconfort et peut-être des réponses respiratoires aiguës chez les humains.

Les bactéries présentes dans l'air intérieur ne présentent généralement pas de danger pour la santé car la flore est généralement dominée par les habitants à Gram positif de la peau et des voies respiratoires supérieures. Cependant, un nombre élevé de ces bactéries indique un surpeuplement et une mauvaise ventilation. La présence d'un grand nombre de types Gram-négatifs et/ou Actinomycétales dans l'air indiquent qu'il y a des surfaces ou des matériaux très humides, des drains ou en particulier des humidificateurs dans les systèmes CVC dans lesquels ils prolifèrent. Il a été démontré que certaines bactéries Gram-négatives (ou endotoxines extraites de leurs parois) provoquent des symptômes de fièvre des humidificateurs. Parfois, la croissance des humidificateurs a été suffisamment importante pour générer des aérosols contenant suffisamment de cellules allergènes pour avoir provoqué les symptômes de type pneumonie aiguë de l'EAA (voir tableau 15).

En de rares occasions, des bactéries pathogènes telles que Mycobacterium tuberculosis dans les noyaux de gouttelettes d'individus infectés peuvent être dispersés par des systèmes de recirculation dans toutes les parties d'un environnement clos. Bien que l'agent pathogène, Legionella pneumophila, a été isolé dans des humidificateurs et des climatiseurs, la plupart des épidémies de légionellose ont été associées à des aérosols provenant de tours de refroidissement ou de douches.

Influence des changements dans la conception des bâtiments

Au fil des ans, l'augmentation de la taille des bâtiments en même temps que le développement des systèmes de traitement de l'air qui ont abouti aux systèmes HVAC modernes ont entraîné des changements quantitatifs et qualitatifs de la charge biologique de l'air dans les environnements de travail intérieurs. Au cours des deux dernières décennies, le passage à la conception de bâtiments à consommation d'énergie minimale a conduit au développement de bâtiments avec une infiltration et une exfiltration d'air considérablement réduites, ce qui permet une accumulation de micro-organismes en suspension dans l'air et d'autres contaminants. Dans ces bâtiments « étanches », la vapeur d'eau, qui aurait auparavant été évacuée vers l'extérieur, se condense sur les surfaces froides, créant des conditions propices à la croissance microbienne. De plus, les systèmes CVC conçus uniquement pour l'efficacité économique favorisent souvent la croissance microbienne et présentent un risque pour la santé des occupants des grands bâtiments. Par exemple, les humidificateurs qui utilisent de l'eau recirculée deviennent rapidement contaminés et agissent comme des générateurs de micro-organismes, les pulvérisations d'eau d'humidification aérosolisent les micro-organismes, et l'emplacement des filtres en amont et non en aval de ces zones de génération et d'aérosolisation microbiennes permet la transmission ultérieure de micro-organismes. aérosols sur le lieu de travail. L'implantation des prises d'air à proximité des tours aéroréfrigérantes ou d'autres sources de micro-organismes, la difficulté d'accès au système CVC pour l'entretien et le nettoyage/désinfection font également partie des défauts de conception, de fonctionnement et d'entretien qui peuvent mettre en danger la santé. Ils le font en exposant les occupants à des quantités élevées de micro-organismes particuliers en suspension dans l'air, plutôt qu'aux faibles quantités d'un mélange d'espèces reflétant l'air extérieur qui devrait être la norme.

Méthodes d'évaluation de la qualité de l'air intérieur

Prélèvement d'air de micro-organismes

Lorsqu'on étudie la flore microbienne de l'air d'un bâtiment, par exemple pour tenter d'établir la cause d'un mauvais état de santé de ses occupants, il faut recueillir des données objectives à la fois détaillées et fiables. Comme la perception générale est que l'état microbiologique de l'air intérieur devrait refléter celui de l'air extérieur (ACGIH 1989), les organismes doivent être identifiés avec précision et comparés à ceux de l'air extérieur à ce moment-là.

Échantillonneurs d'air

Les méthodes d'échantillonnage qui permettent, directement ou indirectement, la culture de bactéries et de champignons viables en suspension dans l'air sur gel d'agar nutritif offrent les meilleures chances d'identification des espèces et sont donc les plus fréquemment utilisées. Le milieu gélosé est incubé jusqu'à ce que des colonies se développent à partir des bioparticules piégées et puissent être comptées et identifiées, ou sont sous-cultivées sur d'autres milieux pour un examen plus approfondi. Les milieux de gélose nécessaires aux bactéries sont différents de ceux des champignons, et certaines bactéries, par exemple, Legionella pneumophila, ne peut être isolé que sur des milieux sélectifs spéciaux. Pour les champignons, l'utilisation de deux milieux est recommandée : un milieu à usage général ainsi qu'un milieu plus sélectif pour l'isolement des champignons xérophiles. L'identification est basée sur les caractéristiques générales des colonies, et/ou leurs caractéristiques microscopiques ou biochimiques, et nécessite des compétences et une expérience considérables.

La gamme de méthodes d'échantillonnage disponibles a été examinée de manière adéquate (par exemple, Flannigan 1992; Wanner et al. 1993), et seuls les systèmes les plus couramment utilisés sont mentionnés ici. Il est possible de faire une évaluation approximative en collectant passivement des micro-organismes gravitant hors de l'air dans des boîtes de Pétri ouvertes contenant du milieu gélosé. Les résultats obtenus à l'aide de ces plaques de décantation ne sont pas volumétriques, sont fortement influencés par la turbulence atmosphérique et favorisent la collecte de grosses spores (lourdes) ou d'amas de spores/cellules. Il est donc préférable d'utiliser un préleveur d'air volumétrique. Les échantillonneurs à impact dans lesquels les particules en suspension dans l'air ont un impact sur une surface de gélose sont largement utilisés. L'air est soit aspiré à travers une fente au-dessus d'une plaque de gélose rotative (échantillonneur à impact de type fente), soit à travers un disque perforé au-dessus de la plaque de gélose (échantillonneur à impact de type tamis). Bien que les échantillonneurs à tamis à un étage soient largement utilisés, l'échantillonneur Andersen à six étages est préféré par certains chercheurs. Au fur et à mesure que l'air cascade à travers des trous de plus en plus fins dans ses six sections en aluminium empilées, les particules sont triées sur différentes plaques de gélose en fonction de leur taille aérodynamique. L'échantillonneur révèle donc la taille des particules à partir desquelles les colonies se développent lorsque les plaques de gélose sont ensuite incubées, et indique où dans le système respiratoire les différents organismes seraient le plus susceptibles de se déposer. Un échantillonneur populaire qui fonctionne sur un principe différent est l'échantillonneur centrifuge Reuter. L'accélération centrifuge de l'air aspiré par un ventilateur à hélice provoque l'impact des particules à grande vitesse sur la gélose dans une bande de plastique recouvrant le cylindre d'échantillonnage.

Une autre approche d'échantillonnage consiste à prélever des micro-organismes sur un filtre à membrane dans une cassette filtrante reliée à une pompe rechargeable à faible volume. L'ensemble peut être attaché à une ceinture ou à un harnais et utilisé pour prélever un échantillon personnel au cours d'une journée de travail normale. Après l'échantillonnage, de petites portions de lavages du filtre et des dilutions des lavages peuvent ensuite être étalées sur une gamme de milieux gélosés, incubées et des comptages de micro-organismes viables effectués. Une alternative à l'échantillonneur à filtre est l'impacteur de liquide, dans lequel les particules d'air aspirées par des jets capillaires empiètent sur le liquide et s'y accumulent. Des portions du liquide de collecte et des dilutions préparées à partir de celui-ci sont traitées de la même manière que celles des échantillonneurs à filtre.

Une grave lacune de ces méthodes d'échantillonnage « viables » est qu'elles n'évaluent que les organismes réellement cultivables, et ceux-ci peuvent ne représenter qu'un ou deux pour cent des spores aériennes totales. Cependant, les comptages totaux (viables et non viables) peuvent être effectués à l'aide d'échantillonneurs à impact dans lesquels les particules sont collectées sur les surfaces collantes de tiges rotatives (échantillonneur à impact à bras rotatif) ou sur le ruban en plastique ou la lame de microscope en verre de différents modèles de fente. -type échantillonneur à impact. Les comptages sont effectués au microscope, mais seuls relativement peu de champignons peuvent être identifiés de cette manière, à savoir ceux qui ont des spores distinctives. L'échantillonnage par filtration a été mentionné en relation avec l'évaluation des micro-organismes viables, mais c'est aussi un moyen d'obtenir un comptage total. Une partie des mêmes lavages étalés sur milieu gélosé peut être colorée et les micro-organismes dénombrés au microscope. Les comptages totaux peuvent également être effectués de la même manière à partir du fluide de collecte dans les impacteurs liquides.

Choix de l'échantillonneur d'air et de la stratégie d'échantillonnage

L'échantillonneur utilisé est en grande partie déterminé par l'expérience de l'enquêteur, mais le choix est important pour des raisons à la fois quantitatives et qualitatives. Par exemple, les plaques de gélose des échantillonneurs à impact à un étage sont beaucoup plus facilement « surchargées » de spores lors de l'échantillonnage que celles d'un échantillonneur à six étages, ce qui entraîne une prolifération des plaques incubées et de graves erreurs quantitatives et qualitatives dans l'évaluation des particules en suspension dans l'air. population. Le mode de fonctionnement des différents échantillonneurs, leurs temps d'échantillonnage et l'efficacité avec laquelle ils prélèvent différentes tailles de particules de l'air ambiant, les extraient du courant d'air et les collectent sur une surface ou dans un liquide diffèrent considérablement. En raison de ces différences, il n'est pas possible de faire des comparaisons valables entre les données obtenues à l'aide d'un type d'échantillonneur dans une enquête avec celles d'un autre type d'échantillonneur dans une enquête différente.

La stratégie d'échantillonnage ainsi que le choix de l'échantillonneur sont très importants. Aucune stratégie générale d'échantillonnage ne peut être établie ; chaque cas exige sa propre approche (Wanner et al. 1993). Un problème majeur est que la répartition des micro-organismes dans l'air intérieur n'est pas uniforme, ni dans l'espace ni dans le temps. Elle est profondément affectée par le degré d'activité dans une pièce, en particulier tout travail de nettoyage ou de construction qui soulève des poussières déposées. Par conséquent, il y a des fluctuations considérables des nombres sur des intervalles de temps relativement courts. Hormis les échantillonneurs à filtre et les impacteurs de liquide, qui sont utilisés pendant plusieurs heures, la plupart des échantillonneurs d'air sont utilisés pour obtenir un échantillon « ponctuel » en quelques minutes seulement. Les échantillons doivent donc être prélevés dans toutes les conditions d'occupation et d'utilisation, y compris à la fois lorsque les systèmes CVC fonctionnent et lorsqu'ils ne fonctionnent pas. Bien qu'un échantillonnage extensif puisse révéler la gamme des concentrations de spores viables rencontrées dans un environnement intérieur, il n'est pas possible d'évaluer de manière satisfaisante l'exposition des individus aux micro-organismes présents dans l'environnement. Même les échantillons prélevés au cours d'une journée de travail avec un échantillonneur à filtre personnel ne donnent pas une image adéquate, car ils ne donnent qu'une valeur moyenne et ne révèlent pas les expositions maximales.

En plus des effets clairement reconnus d'allergènes particuliers, la recherche épidémiologique indique qu'il peut y avoir un facteur non allergique associé aux champignons qui affecte la santé respiratoire. Les mycotoxines produites par des espèces individuelles de moisissures peuvent jouer un rôle important, mais il est également possible qu'un facteur plus général soit impliqué. À l'avenir, l'approche globale pour étudier la charge fongique dans l'air intérieur sera donc probablement : (1) d'évaluer quelles espèces allergènes et toxicogènes sont présentes en prélevant des échantillons pour les champignons viables ; et (2) pour obtenir une mesure de la quantité totale de matière fongique à laquelle les individus sont exposés dans un environnement de travail. Comme indiqué ci-dessus, pour obtenir ces dernières informations, les comptages totaux pourraient être effectués sur une journée de travail. Cependant, dans un avenir proche, les méthodes qui ont été récemment développées pour le dosage du 1,3-β-glucane ou de l'ergostérol (Miller 1993) pourraient être plus largement adoptées. Les deux substances sont des composants structuraux des champignons et donnent donc une mesure de la quantité de matière fongique (c'est-à-dire sa biomasse). Un lien a été signalé entre les niveaux de 1,3-β-glucane dans l'air intérieur et les symptômes du syndrome des bâtiments malsains (Miller 1993).

Normes et lignes directrices

Alors que certaines organisations ont catégorisé les niveaux de contamination de l'air intérieur et de la poussière (tableau 3), en raison de problèmes d'échantillonnage de l'air, il y a eu une réticence justifiée à établir des normes numériques ou des valeurs indicatives. Il a été noté que la charge microbienne aéroportée dans les bâtiments climatisés devrait être nettement inférieure à celle de l'air extérieur, le différentiel entre les bâtiments ventilés naturellement et l'air extérieur étant moindre. L'ACGIH (1989) recommande que l'ordre de classement des espèces fongiques dans l'air intérieur et extérieur soit utilisé pour interpréter les données d'échantillonnage de l'air. La présence ou la prépondérance de certaines moisissures dans l'air intérieur, mais pas à l'extérieur, peut identifier un problème à l'intérieur d'un bâtiment. Par exemple, l'abondance dans l'air intérieur de moisissures hydrophiles telles que Stachybotrys atra indique presque invariablement un site d'amplification très humide à l'intérieur d'un bâtiment.

Tableau 3. Niveaux observés de micro-organismes dans l'air et la poussière des environnements intérieurs non industriels

Catégorie de
Contamination

UFCa par mètre d'air

 

Champignons en UFC/g
de poussière

 

Bactéries

Champignons

 

Très faible

Faible

Intermédiaire

Haute

Très élevé

> 2,000

> 2,000

> 120,000

a UFC, unités formant colonie.

Source : adapté de Wanner et al. 1993.

Bien que des organismes influents tels que le Comité sur les bioaérosols de l'ACGIH n'aient pas établi de lignes directrices numériques, un guide canadien sur les immeubles de bureaux (Nathanson, 1993), fondé sur environ cinq années d'enquête sur une cinquantaine d'édifices gouvernementaux fédéraux climatisés, comprend des indications sur les chiffres. Parmi les principaux points soulevés, citons :

  1. La flore atmosphérique « normale » doit être quantitativement inférieure à celle de l'air extérieur, mais qualitativement similaire.
  2. La présence d'une ou plusieurs espèces fongiques à des niveaux significatifs dans des échantillons intérieurs mais pas extérieurs est la preuve d'un amplificateur intérieur.
  3. Les champignons pathogènes tels que Aspergillus fumigatus, histoplasma et Cryptocoque ne devrait pas être présent en nombre significatif.
  4. La persistance de moisissures toxicogènes telles que Stachybotrys atra et Aspergillus versicolor en grand nombre nécessite enquête et action.
  5. Plus de 50 unités formant colonie par mètre cube (UFC/m3) peut être préoccupant s'il n'y a qu'une seule espèce présente (autre que certains champignons communs vivant à l'extérieur des feuilles); jusqu'à 150 UFC/m3 est acceptable si les espèces présentes reflètent la flore extérieure ; jusqu'à 500 UFC/m3 est acceptable en été si les champignons extérieurs vivant dans les feuilles sont les principaux composants.

 

Ces valeurs numériques sont basées sur des échantillons d'air de quatre minutes prélevés avec un échantillonneur centrifuge Reuter. Il convient de souligner qu'elles ne peuvent pas être transposées à d'autres procédures d'échantillonnage, à d'autres types de bâtiments ou à d'autres régions climatiques/géographiques. Ce qui est la norme ou acceptable ne peut être basé que sur des enquêtes approfondies d'une gamme de bâtiments dans une région particulière en utilisant des procédures bien définies. Aucune valeur limite ne peut être fixée pour l'exposition aux moisissures en général ou à des espèces particulières.

Contrôle des micro-organismes dans les environnements intérieurs

Le déterminant clé de la croissance microbienne et de la production de cellules et de spores qui peuvent devenir des aérosols dans les environnements intérieurs est l'eau, et en réduisant la disponibilité de l'humidité, plutôt qu'en utilisant des biocides, le contrôle devrait être atteint. Le contrôle implique l'entretien et la réparation appropriés d'un bâtiment, y compris le séchage rapide et l'élimination des causes de dommages causés par les fuites/inondations (Morey 1993a). Bien que le maintien de l'humidité relative des pièces à un niveau inférieur à 70 % soit souvent cité comme mesure de contrôle, cela n'est efficace que si la température des murs et des autres surfaces est proche de celle de l'air. À la surface des murs mal isolés, la température peut être inférieure au point de rosée, de sorte que la condensation se développe et que des champignons hydrophiles, voire des bactéries, se développent (Flannigan 1993). Une situation similaire peut se produire dans les climats tropicaux ou subtropicaux humides où l'humidité de l'air imprégnant l'enveloppe d'un bâtiment climatisé se condense sur la surface intérieure plus froide (Morey 1993b). Dans de tels cas, le contrôle réside dans la conception et l'utilisation correcte des isolants et des pare-vapeur. En conjonction avec des mesures rigoureuses de contrôle de l'humidité, les programmes d'entretien et de nettoyage doivent assurer l'élimination de la poussière et des autres détritus qui fournissent des éléments nutritifs pour la croissance et agissent également comme des réservoirs de micro-organismes.

Dans les systèmes CVCA (Nathanson 1993), l'accumulation d'eau stagnante doit être évitée, par exemple, dans les bacs de récupération ou sous les serpentins de refroidissement. Lorsque des vaporisateurs, des mèches ou des réservoirs d'eau chauffés font partie intégrante de l'humidification des systèmes CVC, un nettoyage et une désinfection réguliers sont nécessaires pour limiter la croissance microbienne. L'humidification par vapeur sèche est susceptible de réduire considérablement le risque de croissance microbienne. Comme les filtres peuvent accumuler de la saleté et de l'humidité et donc fournir des sites d'amplification pour la croissance microbienne, ils doivent être remplacés régulièrement. Les micro-organismes peuvent également se développer dans les isolants acoustiques poreux utilisés pour recouvrir les conduits s'ils deviennent humides. La solution à ce problème est d'appliquer une telle isolation à l'extérieur plutôt qu'à l'intérieur ; les surfaces internes doivent être lisses et ne doivent pas fournir un environnement propice à la croissance. Ces mesures générales de contrôle contrôleront la croissance de Legionella dans les systèmes CVCA, mais des caractéristiques supplémentaires, telles que l'installation d'un filtre à particules à haute efficacité (HEPA) à l'admission ont été recommandées (Feeley 1988). De plus, les systèmes d'eau doivent garantir que l'eau chaude est chauffée uniformément à 60 °C, qu'il n'y a pas de zones dans lesquelles l'eau stagne et qu'aucun raccord ne contient de matériaux qui favorisent la croissance de Legionella.

Lorsque les contrôles ont été inadéquats et que des moisissures se sont développées, des mesures correctives sont nécessaires. Il est essentiel d'enlever et de jeter tous les matériaux organiques poreux, tels que les tapis et autres tissus d'ameublement, les carreaux de plafond et l'isolation, sur et dans lesquels il y a de la croissance. Les surfaces lisses doivent être lavées avec de l'eau de Javel à base d'hypochlorite de sodium ou un désinfectant approprié. Les biocides qui peuvent être aérosolisés ne doivent pas être utilisés dans le fonctionnement des systèmes HVAC.

Lors de l'assainissement, il faut toujours veiller à ce que les micro-organismes présents sur ou dans les matériaux contaminés ne soient pas aérosolisés. Dans les cas où de grandes zones de croissance de moisissures (dix mètres carrés ou plus) sont traitées, il peut être nécessaire de contenir le danger potentiel, de maintenir une pression négative dans la zone de confinement pendant l'assainissement et d'avoir des sas/zones de décontamination entre la zone confinée et le reste du bâtiment (Morey 1993a, 1993b; New York City Department of Health 1993). Les poussières présentes avant ou générées pendant le retrait des matériaux contaminés dans des contenants scellés doivent être recueillies à l'aide d'un aspirateur muni d'un filtre HEPA. Tout au long des opérations, le personnel spécialisé en assainissement doit porter une protection respiratoire HEPA intégrale et des vêtements, des chaussures et des gants de protection jetables (New York City Department of Health 1993). Lorsque de plus petites zones de croissance de moisissures sont traitées, du personnel d'entretien régulier peut être employé après une formation appropriée. Dans de tels cas, le confinement n'est pas jugé nécessaire, mais le personnel doit porter une protection respiratoire complète et des gants. Dans tous les cas, les occupants réguliers et le personnel devant être employé pour l'assainissement doivent être informés du danger. Ce dernier ne doit pas avoir d'asthme, d'allergie ou de troubles immunosuppresseurs préexistants (New York City Department of Health 1993).

 

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Critères d'établissement

L'élaboration de guides et de normes spécifiques pour l'air intérieur est le fruit de politiques volontaristes dans ce domaine de la part des organismes chargés de leur élaboration et du maintien de la qualité de l'air intérieur à des niveaux acceptables. En pratique, les tâches sont réparties et partagées entre de nombreuses entités chargées de contrôler la pollution, de maintenir la santé, d'assurer la sécurité des produits, de veiller à l'hygiène du travail et de réglementer le bâtiment et la construction.

La mise en place d'une réglementation vise à limiter ou réduire les niveaux de pollution de l'air intérieur. Cet objectif peut être atteint en contrôlant les sources de pollution existantes, en diluant l'air intérieur avec de l'air extérieur et en vérifiant la qualité de l'air disponible. Cela nécessite l'établissement de limites maximales spécifiques pour les polluants présents dans l'air intérieur.

La concentration d'un polluant donné dans l'air intérieur suit un modèle de masse équilibrée exprimé dans l'équation suivante :

où:

Ci = la concentration du polluant dans l'air intérieur (mg/m3);

Q = le taux d'émission (mg/h);

V = le volume de l'espace intérieur (m3);

Co = la concentration du polluant dans l'air extérieur (mg/m3);

n = le taux de ventilation par heure ;

a = le taux de dégradation du polluant par heure.

On observe généralement que, dans des conditions statiques, la concentration des polluants présents dépendra en partie de la quantité de composé rejeté dans l'air par la source de contamination et de sa concentration dans l'air extérieur, ainsi que des différents mécanismes par lesquels le polluant est retiré. Les mécanismes d'élimination comprennent la dilution du polluant et sa « disparition » avec le temps. Toutes les réglementations, recommandations, lignes directrices et normes qui peuvent être établies afin de réduire la pollution doivent tenir compte de ces possibilités.

Contrôle des sources de pollution

L'un des moyens les plus efficaces pour réduire les niveaux de concentration d'un polluant dans l'air intérieur consiste à contrôler les sources de contamination à l'intérieur du bâtiment. Cela inclut les matériaux utilisés pour la construction et la décoration, les activités au sein du bâtiment et les occupants eux-mêmes.

S'il est jugé nécessaire de réglementer les émissions dues aux matériaux de construction utilisés, il existe des normes qui limitent directement la teneur dans ces matériaux de composés dont les effets nocifs pour la santé ont été démontrés. Certains de ces composés sont considérés comme cancérigènes, comme le formaldéhyde, le benzène, certains pesticides, l'amiante, la fibre de verre et autres. Une autre piste consiste à réglementer les émissions par l'établissement de normes d'émission.

Cette possibilité présente de nombreuses difficultés pratiques, dont les principales sont l'absence d'accord sur la manière de mesurer ces émissions, le manque de connaissances sur leurs effets sur la santé et le confort des occupants du bâtiment, et les difficultés inhérentes à l'identification et à la quantifier les centaines de composés émis par les matériaux en question. Une façon d'établir des normes d'émission est de partir d'un niveau acceptable de concentration du polluant et de calculer un taux d'émission qui tient compte des conditions environnementales - température, humidité relative, taux de renouvellement d'air, facteur de charge, etc. —qui sont représentatifs de la manière dont le produit est effectivement utilisé. La principale critique formulée à l'encontre de cette méthodologie est que plusieurs produits peuvent générer le même composé polluant. Les normes d'émission sont obtenues à partir de relevés effectués dans des atmosphères contrôlées où les conditions sont parfaitement définies. Il existe des guides publiés pour l'Europe (COST 613 1989 et 1991) et pour les États-Unis (ASTM 1989). Les critiques qui leur sont habituellement adressées reposent sur : (1) la difficulté d'obtenir des données comparatives et (2) les problèmes qui surgissent lorsqu'un espace intérieur présente des sources intermittentes de pollution.

En ce qui concerne les activités qui peuvent avoir lieu dans un bâtiment, l'accent est mis sur l'entretien du bâtiment. Dans ces activités, le contrôle peut être établi sous la forme de réglementations sur l'exécution de certaines tâches, telles que des recommandations relatives à l'application de pesticides ou à la réduction de l'exposition au plomb ou à l'amiante lors de la rénovation ou de la démolition d'un bâtiment.

Étant donné que la fumée de tabac, attribuable aux occupants d'un bâtiment, est si souvent une cause de pollution de l'air intérieur, elle mérite un traitement distinct. De nombreux pays ont des lois, au niveau de l'État, qui interdisent de fumer dans certains types d'espaces publics tels que les restaurants et les théâtres, mais d'autres arrangements sont très courants en vertu desquels il est permis de fumer dans certaines parties spécialement désignées d'un bâtiment donné.

Lorsque l'utilisation de certains produits ou matériaux est interdite, ces interdictions sont faites en fonction de leurs effets néfastes allégués sur la santé, qui sont plus ou moins bien documentés pour des niveaux normalement présents dans l'air intérieur. Une autre difficulté qui se pose est qu'il n'y a souvent pas suffisamment d'informations ou de connaissances sur les propriétés des produits qui pourraient être utilisés à leur place.

Élimination du polluant

Il y a des moments où il n'est pas possible d'éviter les émissions de certaines sources de pollution, comme c'est le cas, par exemple, lorsque les émissions sont dues aux occupants du bâtiment. Ces émissions incluent le dioxyde de carbone et les bioeffluents, la présence de matériaux aux propriétés non maîtrisées ou encore l'exécution de tâches quotidiennes. Dans ces cas, une façon de réduire les niveaux de contamination consiste à utiliser des systèmes de ventilation et d'autres moyens utilisés pour purifier l'air intérieur.

La ventilation est l'une des options les plus utilisées pour réduire la concentration de polluants dans les espaces intérieurs. Cependant, la nécessité d'économiser également de l'énergie impose que l'apport d'air extérieur pour renouveler l'air intérieur soit le plus parcimonieux possible. Il existe à cet égard des normes qui précisent des taux de ventilation minimaux, basés sur le renouvellement du volume d'air intérieur par heure avec de l'air extérieur, ou qui fixent un apport d'air minimum par occupant ou unité d'espace, ou qui tiennent compte de la concentration de dioxyde de carbone compte tenu des différences entre les espaces avec fumeurs et sans fumeurs. Dans le cas des bâtiments à ventilation naturelle, des exigences minimales ont également été fixées pour différentes parties d'un bâtiment, telles que les fenêtres.

Parmi les références les plus souvent citées par la majorité des normes existantes, tant nationales qu'internationales, même si elles ne sont pas juridiquement contraignantes, figurent les normes publiées par l'American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). Ils ont été formulés pour aider les professionnels de la climatisation dans la conception de leurs installations. Dans la norme ASHRAE 62-1989 (ASHRAE 1989), les quantités minimales d'air nécessaires pour ventiler un bâtiment sont spécifiées, ainsi que la qualité acceptable de l'air intérieur requise pour ses occupants afin de prévenir les effets néfastes sur la santé. Pour le dioxyde de carbone (composé que la plupart des auteurs ne considèrent pas comme un polluant compte tenu de son origine humaine, mais qui est utilisé comme indicateur de la qualité de l'air intérieur afin d'établir le bon fonctionnement des systèmes de ventilation) cette norme préconise une limite de 1,000 XNUMX ppm en afin de satisfaire des critères de confort (odeur). Cette norme précise également la qualité de l'air extérieur nécessaire au renouvellement de l'air intérieur.

Dans les cas où la source de contamination, qu'elle soit intérieure ou extérieure, n'est pas facile à contrôler et où des équipements doivent être utilisés pour l'éliminer de l'environnement, il existe des normes garantissant leur efficacité, telles que celles qui énoncent des méthodes spécifiques pour vérifier la performance d'un certain type de filtre.

Extrapolation des normes d'hygiène du travail aux normes de qualité de l'air intérieur

Il est possible d'établir différents types de valeurs de référence applicables à l'air intérieur en fonction du type de population à protéger. Ces valeurs peuvent être basées sur des normes de qualité de l'air ambiant, sur des valeurs spécifiques pour des polluants donnés (comme le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, le formaldéhyde, les composés organiques volatils, le radon, etc.), ou elles peuvent être basées sur des normes habituellement utilisées en hygiène du travail. . Ces dernières sont des valeurs formulées exclusivement pour des applications en milieu industriel. Ils sont destinés, en premier lieu, à protéger les travailleurs des effets aigus des polluants, comme l'irritation des muqueuses ou des voies respiratoires supérieures, ou à prévenir les intoxications à effets systémiques. En raison de cette possibilité, de nombreux auteurs, lorsqu'ils traitent de l'environnement intérieur, utilisent comme référence les valeurs limites d'exposition pour les environnements industriels établies par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) des États-Unis. Ces limites sont appelées Valeurs limites de seuil (TLV) et incluent des valeurs limites pour des journées de travail de huit heures et des semaines de travail de 40 heures.

Des rapports numériques sont appliqués afin d'adapter les TLV aux conditions de l'environnement intérieur d'un bâtiment, et les valeurs sont généralement réduites d'un facteur deux, dix ou même cent, selon le type d'effets sur la santé impliqués et le type de la population touchée. Les raisons invoquées pour réduire les valeurs des VLE lorsqu'elles sont appliquées à des expositions de ce type incluent le fait que, dans des environnements non industriels, le personnel est exposé simultanément à de faibles concentrations de plusieurs substances chimiques normalement inconnues, capables d'agir en synergie de manière à ne peut pas être facilement contrôlé. Il est généralement admis, en revanche, qu'en milieu industriel le nombre de substances dangereuses à contrôler est connu, et souvent limité, même si les concentrations sont généralement beaucoup plus élevées.

De plus, dans de nombreux pays, les situations industrielles sont surveillées afin de s'assurer du respect des valeurs de référence établies, ce qui n'est pas fait dans les environnements non industriels. Il est donc possible qu'en milieu non industriel, l'utilisation occasionnelle de certains produits puisse produire des concentrations élevées d'un ou plusieurs composés, sans aucune surveillance environnementale et sans possibilité de révéler les niveaux d'exposition intervenus. D'autre part, les risques inhérents à une activité industrielle sont connus ou devraient être connus et, par conséquent, des mesures pour leur réduction ou leur surveillance sont en place. Les travailleurs concernés sont informés et ont les moyens de réduire le risque et de se protéger. Par ailleurs, les travailleurs de l'industrie sont généralement des adultes en bonne santé et en condition physique acceptable, alors que la population des milieux intérieurs présente, en général, un éventail plus large d'états de santé. Le travail normal dans un bureau, par exemple, peut être effectué par des personnes ayant des limitations physiques ou des personnes sensibles aux réactions allergiques qui seraient incapables de travailler dans certains environnements industriels. Un cas extrême de ce raisonnement s'appliquerait à l'utilisation d'un bâtiment comme habitation familiale. Enfin, comme indiqué ci-dessus, les TLV, tout comme les autres normes professionnelles, sont basées sur des expositions de huit heures par jour, 40 heures par semaine. Cela représente moins d'un quart du temps qu'une personne serait exposée si elle restait continuellement dans le même environnement ou si elle était exposée à une substance pendant les 168 heures d'une semaine. De plus, les valeurs de référence sont basées sur des études qui incluent des expositions hebdomadaires et qui prennent en compte des temps de non-exposition (entre expositions) de 16 heures par jour et 64 heures le week-end, ce qui rend très difficile de faire des extrapolations sur les force de ces données.

La conclusion à laquelle arrivent la plupart des auteurs est que pour utiliser les normes d'hygiène industrielle de l'air intérieur, les valeurs de référence doivent comporter une très grande marge d'erreur. Par conséquent, la norme ASHRAE 62-1989 suggère une concentration d'un dixième de la valeur TLV recommandée par l'ACGIH pour les environnements industriels pour les contaminants chimiques qui n'ont pas leurs propres valeurs de référence établies.

Concernant les contaminants biologiques, il n'existe pas de critères techniques pour leur évaluation qui pourraient s'appliquer aux environnements industriels ou aux espaces intérieurs, comme c'est le cas des TLV de l'ACGIH pour les contaminants chimiques. Cela pourrait être dû à la nature des contaminants biologiques qui présentent une grande variabilité de caractéristiques rendant difficile l'établissement de critères d'évaluation généralisés et validés pour une situation donnée. Ces caractéristiques comprennent la capacité de reproduction de l'organisme en question, le fait que la même espèce microbienne peut avoir divers degrés de pathogénicité ou le fait que des modifications de facteurs environnementaux comme la température et l'humidité peuvent avoir un effet sur leur présence dans un environnement donné. Néanmoins, malgré ces difficultés, le Comité Bioaérosols de l'ACGIH a élaboré des lignes directrices pour évaluer ces agents biologiques en milieu intérieur : Lignes directrices pour l'évaluation des bioaérosols dans l'environnement intérieur (1989). Les protocoles standard recommandés dans ces lignes directrices définissent les systèmes et les stratégies d'échantillonnage, les procédures analytiques, l'interprétation des données et les recommandations de mesures correctives. Ils peuvent être utilisés lorsque des informations médicales ou cliniques indiquent l'existence de maladies comme la fièvre des humidificateurs, la pneumopathie d'hypersensibilité ou les allergies liées aux contaminants biologiques. Ces lignes directrices peuvent être appliquées lorsqu'un échantillonnage est nécessaire pour documenter la contribution relative des sources de bioaérosols déjà identifiées ou pour valider une hypothèse médicale. L'échantillonnage doit être effectué afin de confirmer les sources potentielles, mais l'échantillonnage de routine de l'air pour détecter les bioaérosols n'est pas recommandé.

Lignes directrices et normes existantes

Différentes organisations internationales telles que l'Organisation mondiale de la santé (OMS) et le Conseil international de la recherche en bâtiment (CIBC), des organisations privées telles que l'ASHRAE et des pays comme les États-Unis et le Canada, entre autres, établissent des lignes directrices et des normes d'exposition. De son côté, l'Union européenne (UE), par l'intermédiaire du Parlement européen, a présenté une résolution sur la qualité de l'air dans les espaces intérieurs. Cette résolution établit la nécessité pour la Commission européenne de proposer, dans les meilleurs délais, des directives spécifiques comprenant :

  1. une liste des substances à proscrire ou à réglementer, tant dans la construction que dans l'entretien des bâtiments
  2. normes de qualité applicables aux différents types d'environnements intérieurs
  3. prescriptions pour l'examen, la construction, la gestion et l'entretien des installations de climatisation et de ventilation
  4. normes minimales pour l'entretien des bâtiments recevant du public.

 

De nombreux composés chimiques ont des odeurs et des qualités irritantes à des concentrations qui, selon les connaissances actuelles, ne sont pas dangereuses pour les occupants d'un bâtiment mais qui peuvent être perçues – et donc incommodantes – par un grand nombre de personnes. Les valeurs de référence utilisées aujourd'hui tendent à couvrir cette possibilité.

Compte tenu du fait que l'utilisation des normes d'hygiène du travail n'est pas recommandée pour le contrôle de l'air intérieur à moins d'apporter une correction, dans de nombreux cas, il est préférable de consulter les valeurs de référence utilisées comme lignes directrices ou normes pour la qualité de l'air ambiant. L'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis a fixé des normes d'air ambiant destinées à protéger, avec une marge de sécurité adéquate, la santé de la population en général (normes primaires) et même son bien-être (normes secondaires) contre tout effet néfaste pouvant être prédite en raison d'un polluant donné. Ces valeurs de référence sont donc utiles comme guide général pour établir une norme acceptable de qualité de l'air pour un espace intérieur donné, et certaines normes comme ASHRAE-92 les utilisent comme critères de qualité pour le renouvellement de l'air dans un bâtiment fermé. Le tableau 1 indique les valeurs de référence pour le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, le dioxyde d'azote, l'ozone, le plomb et les particules.

Tableau 1. Normes de qualité de l'air établies par l'Environmental Protection Agency des États-Unis

Concentration moyenne

De polluants

µg/m3

ppm

Période d'exposition

le dioxyde de soufre

80a

0.03

1 an (moyenne arithmétique)

 

365a

0.14

24 heuresc

 

1,300b

0.5

3 heuresc

Affaire particulière

150a, b

-

24 heuresd

 

50a, b

-

1 annéed (moyenne arithmétique)

Monoxyde de carbone

10,000a

9.0

8 heuresc

 

40,000a

35.0

1 heurec

Ozone

235a, b

0.12

1 heure

Dioxyde d'azote

100a, b

0.053

1 an (moyenne arithmétique)

Plomb

1.5a, b

-

3 mois

a Norme primaire. b Norme secondaire. c Valeur maximale à ne pas dépasser plus d'une fois par an. d Mesuré en particules de diamètre ≤10 μm. Source : Agence américaine de protection de l'environnement. Ambiance nationale primaire et secondaire Normes de qualité de l'air. Code des Régulations Fédérales, Titre 40, partie 50 (juillet 1990).

 

Pour sa part, l'OMS a établi des lignes directrices destinées à fournir une base de référence pour protéger la santé publique contre les effets néfastes dus à la pollution de l'air et pour éliminer ou réduire au minimum les polluants atmosphériques connus ou suspectés d'être dangereux pour la santé et le bien-être humains (OMS 1987). Ces lignes directrices ne font pas de distinction quant au type d'exposition auquel elles sont confrontées et couvrent donc les expositions dues à l'air extérieur ainsi que les expositions pouvant survenir dans les espaces intérieurs. Les tableaux 2 et 3 montrent les valeurs proposées par l'OMS (1987) pour les substances non cancérogènes, ainsi que les différences entre celles qui causent des effets sur la santé et celles qui causent une gêne sensorielle.

Tableau 2. Valeurs indicatives de l'OMS pour certaines substances dans l'air basées sur des effets connus sur la santé humaine autres que le cancer ou la gêne olfactive.a

De polluants

Valeur indicative (temps-
moyenne pondérée)

Durée d'exposition

Composés organiques

Sulfure de carbone

100 μg/m3

24 heures

1,2-Dichloroethane

0.7 μg/m3

24 heures

Formaldéhyde

100 μg/m3

30 minutes

Le chlorure de méthylène

3 μg/m3

24 heures

Styrène

800 μg/m3

24 heures

Tétrachloroéthylène

5 μg/m3

24 heures

Toluène

8 μg/m3

24 heures

Trichloroéthylène

1 μg/m3

24 heures

Composés inorganiques

Cadmium

1-5 ng/m3
10-20 ng/m3

1 an (zones rurales)
1 an (zones rurales)

Monoxyde de carbone

100 μg/m3 c
60 μg/m3 c
30 μg/m3 c
10 μg/m3

15 minutes
30 minutes
1 heure
8 heures

Sulfure d'hydrogène

150 μg/m3

24 heures

Plomb

0.5-1.0 μg/m3

1 année

Manganèse

1 μg/m3

1 heure

Mercury

1 μg/m3 b

1 heure

Dioxyde d'azote

400 μg/m3
150 μg/m3

1 heure
24 heures

Ozone

150-200 μg/m3
10-120 μg/m3

1 heure
8 heures

le dioxyde de soufre

500 μg/m3
350 μg/m3

10 minutes
1 heure

Vanadium

1 μg/m3

24 heures

a Les informations contenues dans ce tableau doivent être utilisées conjointement avec les justifications fournies dans la publication originale.
b Cette valeur se réfère uniquement à l'air intérieur.
c L'exposition à cette concentration ne doit pas dépasser le temps indiqué et ne doit pas être répétée dans les 8 heures. Source : OMS 1987.

 

Tableau 3. Valeurs indicatives de l'OMS pour certaines substances non cancérigènes dans l'air, basées sur des effets sensoriels ou des réactions de gêne pendant une moyenne de 30 minutes

De polluants

Seuil olfactif

   
 

Détection

Reconnaissance

Valeur indicative

Carbone
disulfure


200 μg/m3


-a


20 μg/m3 b

Hydrogène
sulfure


0.2-2.0 μg/m3


0.6-6.0 μg/m3


7 μg/m3

Styrène

70 μg/m3

210-280 μg/m3

70 μg/m3

Tétracholoro-
éthylène


8 mg/m3


24-32 mg/m3


8 mg/m3

Toluène

1 mg/m3

10 mg/m3

1 mg/m3

b Dans la fabrication de la viscose, il est accompagné d'autres substances odorantes telles que le sulfure d'hydrogène et le sulfure de carbonyle. Source : OMS 1987.

 

Pour les substances cancérigènes, l'EPA a établi le concept de unités de risque. Ces unités représentent un facteur utilisé pour calculer l'augmentation de la probabilité qu'un sujet humain contracte un cancer en raison de l'exposition d'une vie à une substance cancérigène dans l'air à une concentration de 1 μg/m3. Ce concept s'applique aux substances qui peuvent être présentes dans l'air intérieur, telles que les métaux comme l'arsenic, le chrome VI et le nickel ; les composés organiques comme le benzène, l'acrylonitrile et les hydrocarbures aromatiques polycycliques ; ou de particules, y compris l'amiante.

Dans le cas concret du radon, le tableau 20 présente les valeurs de référence et les recommandations de différents organismes. Ainsi l'EPA recommande une série d'interventions progressives lorsque les niveaux dans l'air intérieur dépassent 4 pCi/l (150 Bq/m3), fixant les délais pour la réduction de ces niveaux. L'UE, sur la base d'un rapport soumis en 1987 par un groupe de travail de la Commission internationale de protection radiologique (CIPR), recommande une concentration annuelle moyenne de gaz radon, en distinguant les bâtiments existants et les nouvelles constructions. De son côté, l'OMS formule ses recommandations en gardant à l'esprit l'exposition aux produits de désintégration du radon, exprimée en concentration d'équivalent d'équilibre du radon (EER) et en tenant compte d'une augmentation du risque de contracter un cancer entre 0.7 x 10-4 et 2.1 x 10-4 pour une exposition à vie de 1 Bq/m3 ERE.

Tableau 4. Valeurs de référence pour le radon selon trois organismes

Organisation

Concentration

Recommandation

Environnement
Agence de protection

4-20 pCi/litre
20-200 pCi/litre
≥200 pCi/litre

Réduire le niveau en années
Réduire le niveau en mois
Réduire le niveau en semaines
ou évacuer les occupants

Union européenne

>400 Bq/m3 a, b
(bâtiments existants)

>400 Bq/m3 a
(nouvelle construction)

Réduire le niveau

Réduire le niveau

Santé mondiale
Organisation

>100 Bq/m3 EERc
>400 Bq/m3 EERc

Réduire le niveau
Prendre des mesures immédiates

a Concentration annuelle moyenne de gaz radon.
b Équivalent à une dose de 20 mSv/an.
c Moyenne annuelle.

 

Enfin, il convient de rappeler que les valeurs de référence sont établies, en général, sur la base des effets connus que les substances individuelles ont sur la santé. Si cela peut représenter un travail souvent pénible dans le cas du dosage de l'air intérieur, cela ne tient pas compte des effets synergiques possibles de certaines substances. Ceux-ci incluent, par exemple, les composés organiques volatils (COV). Certains auteurs ont suggéré la possibilité de définir des niveaux totaux de concentrations de composés organiques volatils (COVT) auxquels les occupants d'un bâtiment peuvent commencer à réagir. L'une des principales difficultés est que, du point de vue de l'analyse, la définition des COVT n'est pas encore résolue à la satisfaction de tous.

En pratique, l'établissement futur de valeurs de référence dans le domaine relativement nouveau de la qualité de l'air intérieur sera influencé par l'évolution des politiques environnementales. Cela dépendra des progrès de la connaissance des effets des polluants et de l'amélioration des techniques analytiques qui peuvent nous aider à déterminer ces valeurs.

 

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