Gunnar Nordberg

Le magnésium (Mg) est le métal structurel le plus léger connu. Il est 40% plus léger que l'aluminium. Le magnésium métallique peut être laminé et étiré lorsqu'il est chauffé entre 300 et 475 ºC, mais il est cassant en dessous de cette température et est susceptible de brûler s'il est chauffé bien au-dessus. Il est soluble dans et forme des composés avec un certain nombre d'acides, mais n'est pas affecté par les acides fluorhydrique ou chromique. Contrairement à l'aluminium, il résiste à la corrosion alcaline.

Occurrence et utilisations

Le magnésium n'existe pas à l'état pur dans la nature, mais se trouve généralement sous l'une des formes suivantes : dolomie (CaCO₃·MgCO₃), magnésite (MgCO₃), brucite (Mg(OH)₂), périclase (MgO), carnallite (KClMgCl₂· 6H₂O) ou kiesérite (MgSO₄· H₂O). De plus, on le trouve sous forme de silicate dans l'amiante et le talc. Le magnésium est si largement répandu sur la terre que les installations de traitement et de transport du minerai sont souvent les facteurs déterminants dans le choix d'un site pour l'exploitation minière.

Le magnésium est utilisé, principalement sous forme d'alliage, pour les composants d'avions, de navires, d'automobiles, de machines et d'outils à main pour lesquels légèreté et résistance sont requises. Il est utilisé dans la fabrication d'instruments de précision et de miroirs optiques, et dans la récupération du titane. Le magnésium est également largement utilisé dans les équipements militaires. Parce qu'il brûle avec une lumière si intense, le magnésium est largement utilisé dans la pyrotechnie, les fusées éclairantes, les balles incendiaires et traçantes, et dans les ampoules flash.

L'oxyde de magnésium a un point de fusion élevé (2,500 XNUMX ºC) et est souvent incorporé dans les revêtements des réfractaires. C'est également un composant des aliments pour animaux, des engrais, des isolants, des panneaux muraux, des additifs pétroliers et des éléments chauffants électriques. L'oxyde de magnésium est utile dans l'industrie des pâtes et papiers. De plus, il sert d'accélérateur dans l'industrie du caoutchouc et de réflecteur dans les instruments optiques.

D'autres composés importants comprennent chlorure de magnésium, hydroxyde de magnésium, nitrate de magnésium ainsi que les sulfate de magnésium. Le chlorure de magnésium est un composant des extincteurs et de la céramique. C'est aussi un agent en ignifugation du bois et en fabrication textile et papier. Le chlorure de magnésium est un intermédiaire chimique pour oxychlorure de magnésium, qui est utilisé pour le ciment. Un mélange d'oxyde de magnésium et de chlorure de magnésium forme une pâte utile pour les sols. L'hydroxyde de magnésium est utile pour la neutralisation des acides dans l'industrie chimique. Il est également utilisé dans le traitement de l'uranium et dans le raffinage du sucre. L'hydroxyde de magnésium sert d'additif résiduel au mazout et d'ingrédient dans le dentifrice et la poudre d'estomac antiacide. Nitrate de magnésium est utilisé en pyrotechnie et comme catalyseur dans la fabrication de produits pétrochimiques. Sulfate de magnésium a de nombreuses fonctions dans l'industrie textile, notamment le lestage du coton et de la soie, l'ignifugation des tissus, la teinture et l'impression des calicots. Il trouve également une utilisation dans les engrais, les explosifs, les allumettes, l'eau minérale, la céramique et les lotions cosmétiques, ainsi que dans la fabrication de papiers nacrés et givrés. Le sulfate de magnésium augmente l'action blanchissante de la chaux chlorée et agit comme agent correcteur d'eau dans l'industrie brassicole et comme cathartique et analgésique en médecine.

Alliages. Lorsque le magnésium est allié à d'autres métaux, tels que le manganèse, l'aluminium et le zinc, il améliore leur ténacité et leur résistance à la déformation. En combinaison avec le lithium, le cérium, le thorium et le zirconium, des alliages sont produits qui ont un rapport résistance/poids amélioré, ainsi que des propriétés de résistance à la chaleur considérables. Cela les rend inestimables dans les industries aéronautique et aérospatiale pour la construction de moteurs à réaction, de lance-roquettes et de véhicules spatiaux. Un grand nombre d'alliages, contenant tous plus de 85 % de magnésium, sont connus sous le nom général de métal Dow.

Dangers

Rôles biologiques. Ingrédient essentiel de la chlorophylle, les besoins en magnésium du corps humain sont en grande partie assurés par la consommation de légumes verts. Le corps humain moyen contient environ 25 g de magnésium. C'est le quatrième cation le plus abondant dans l'organisme, après le calcium, le sodium et le potassium. L'oxydation des aliments libère de l'énergie, qui est stockée dans les liaisons phosphate à haute énergie. On pense que ce processus de phosphorylation oxydative s'effectue dans les mitochondries des cellules et que le magnésium est nécessaire à cette réaction.

Une carence en magnésium produite expérimentalement chez le rat entraîne une dilatation des vaisseaux sanguins périphériques et plus tard une hyperexcitabilité et des convulsions. Une tétanie similaire à celle associée à l'hypocalcémie s'est produite chez les veaux nourris uniquement avec du lait. Les animaux plus âgés souffrant d'une carence en magnésium ont développé des « décalages d'herbe », une condition qui semble être associée à une malabsorption plutôt qu'à un manque de magnésium dans le fourrage.

Des cas de tétanie magnésienne ressemblant à ceux causés par une carence en calcium ont été décrits chez l'homme. Dans les cas signalés, cependant, un "facteur de conditionnement", tel qu'un vomissement excessif ou une perte de liquide, a été présent, en plus d'un apport alimentaire inadéquat. Étant donné que cette tétanie ressemble cliniquement à celle causée par une carence en calcium, un diagnostic ne peut être posé qu'en déterminant les taux sanguins de calcium et de magnésium. Les taux sanguins normaux varient de 1.8 à 3 mg par 100 cm³, et il a été constaté que les personnes ont tendance à tomber dans le coma lorsque la concentration sanguine approche 17 mg pour cent. Des « tumeurs aéroformes » dues au dégagement d'hydrogène ont été produites chez des animaux en introduisant du magnésium finement divisé dans les tissus.

Toxicité. Le magnésium et les alliages contenant 85 % du métal peuvent être considérés ensemble dans leurs propriétés toxicologiques. Dans l'industrie, leur toxicité est considérée comme faible. Les composés les plus utilisés, magnésite ainsi que les dolomite, peut irriter les voies respiratoires. Cependant, les fumées de l'oxyde de magnésium, comme celles de certains autres métaux, peuvent provoquer la fièvre des fondeurs. Certains chercheurs ont signalé une incidence plus élevée de troubles digestifs chez les travailleurs des usines de magnésium et suggèrent qu'une relation peut exister entre l'absorption du magnésium et les ulcères gastroduodénaux. Dans la fonderie de coulée de magnésium ou d'alliages à haute teneur en magnésium, des flux de fluorure et des inhibiteurs contenant du soufre sont utilisés afin de séparer le métal fondu de l'air avec une couche de dioxyde de soufre. Cela évite les brûlures lors des opérations de coulée, mais les fumées de fluorures ou de dioxyde de soufre pourraient présenter un plus grand danger.

Le plus grand danger lié à la manipulation du magnésium est celui du feu. De petits fragments de métal, tels que ceux qui résulteraient du meulage, du polissage ou de l'usinage, peuvent facilement être enflammés par une étincelle ou une flamme fortuite, et comme ils brûlent à une température de 1,250 XNUMX ºC, ces fragments peuvent provoquer des lésions destructrices profondes de la peau. Des accidents de ce type se sont produits lorsqu'un outil a été affûté sur une meule qui servait auparavant à meuler des pièces moulées en alliage de magnésium. De plus, le magnésium réagit avec l'eau et les acides, formant de l'hydrogène gazeux combustible.

Des éclats de magnésium pénétrant dans la peau ou pénétrant dans des plaies profondes pourraient provoquer des « tumeurs aéroformes » du type déjà mentionné. Ce serait plutôt exceptionnel ; cependant, les plaies contaminées par le magnésium sont très lentes à cicatriser. La poussière fine provenant du polissage du magnésium peut être irritante pour les yeux et les voies respiratoires, mais elle n'est pas spécifiquement toxique.

Mesures de sécurité et de santé

Comme pour tout processus industriel potentiellement dangereux, une attention constante est nécessaire lors de la manipulation et du travail du magnésium. Les personnes engagées dans la coulée du métal doivent porter des tabliers et des protections pour les mains en cuir ou en un autre matériau approprié pour les protéger contre les "éclaboussures" de petites particules. Des écrans faciaux transparents doivent également être portés comme protection faciale, en particulier pour les yeux. Lorsque les travailleurs sont exposés à la poussière de magnésium, les lentilles de contact ne doivent pas être portées et des douches oculaires doivent être immédiatement disponibles. Les travailleurs qui usinent ou polissent le métal doivent porter des combinaisons auxquelles de petits fragments de métal n'adhèrent pas. Une ventilation par aspiration locale suffisante est également essentielle dans les zones où des vapeurs d'oxyde de magnésium peuvent se développer, en plus d'une bonne ventilation générale. Les outils de coupe doivent être tranchants, car les outils émoussés peuvent chauffer le métal jusqu'au point d'inflammation.

Les bâtiments dans lesquels le magnésium est coulé ou usiné devraient être construits, si possible, avec des matériaux ininflammables et sans rebords ou protubérances sur lesquels la poussière de magnésium pourrait s'accumuler. L'accumulation de copeaux et de « copeaux » doit être évitée, de préférence par un balayage humide. Jusqu'à leur élimination finale, les raclures doivent être collectées dans de petits conteneurs et mises à part à intervalles sûrs. La méthode la plus sûre d'élimination des déchets de magnésium est probablement l'humidification et l'enfouissement.

Étant donné que l'inflammation accidentelle du magnésium présente un grave risque d'incendie, une formation en matière d'incendie et des installations de lutte contre les incendies adéquates sont essentielles. Les travailleurs doivent être formés à ne jamais utiliser d'eau pour combattre un tel incendie, car cela ne fait que disperser les fragments en feu et peut propager le feu. Parmi les matériaux qui ont été suggérés pour le contrôle de tels incendies figurent le carbone et le sable. Des poussières anti-incendie préparées dans le commerce sont également disponibles, dont l'une se compose de polyéthylène en poudre et de borate de sodium.

Noir

Gunnar Nordberg

Adapté de ATSDR 1995.

Occurrence et utilisations

Les minerais de plomb se trouvent dans de nombreuses régions du monde. Le minerai le plus riche est la galène (sulfure de plomb) et c'est la principale source commerciale de plomb. Les autres minerais de plomb comprennent la cérusite (carbonate), l'anglesite (sulfate), la corcoïte (chromate), la wulfénite (molybdate), la pyromorphite (phosphate), la mutlockite (chlorure) et la vanadinite (vanadate). Dans de nombreux cas, les minerais de plomb peuvent également contenir d'autres métaux toxiques.

Les minéraux de plomb sont séparés de la gangue et des autres matériaux du minerai par concassage à sec, broyage humide (pour produire une bouillie), classification par gravité et flottation. Les minéraux de plomb libérés sont fondus par un processus en trois étapes de préparation de la charge (mélange, conditionnement, etc.), de frittage dans le haut fourneau et de réduction dans le haut fourneau. Le lingot de haut fourneau est ensuite affiné par élimination du cuivre, de l'étain, de l'arsenic, de l'antimoine, du zinc, de l'argent et du bismuth.

Le plomb métallique est utilisé sous forme de feuilles ou de tuyaux là où la souplesse et la résistance à la corrosion sont requises, comme dans les usines chimiques et l'industrie du bâtiment ; il est également utilisé pour le gainage des câbles, comme ingrédient dans la soudure et comme charge dans l'industrie automobile. C'est un matériau de protection précieux contre les rayonnements ionisants. Il est utilisé pour la métallisation pour fournir des revêtements protecteurs, dans la fabrication de batteries de stockage et comme bain de traitement thermique dans le tréfilage. Le plomb est présent dans une variété d'alliages et ses composés sont préparés et utilisés en grandes quantités dans de nombreuses industries.

Environ 40 % du plomb est utilisé comme métal, 25 % dans des alliages et 35 % dans des composés chimiques. Les oxydes de plomb sont utilisés dans les plaques des piles et accumulateurs électriques (PbO et Pb₃O₄), comme agents de mélange dans la fabrication du caoutchouc (PbO), comme ingrédients de peinture (Pb₃O₄) et comme constituants des glaçures, des émaux et du verre.

Les sels de plomb constituent la base de nombreuses peintures et pigments ; le carbonate de plomb et le sulfate de plomb sont utilisés comme pigments blancs et les chromates de plomb fournissent le jaune de chrome, l'orange de chrome, le rouge de chrome et le vert de chrome. L'arséniate de plomb est un insecticide, le sulfate de plomb est utilisé dans la composition du caoutchouc, l'acétate de plomb a des utilisations importantes dans l'industrie chimique, le naphténate de plomb est un séchoir largement utilisé et le plomb tétraéthyle est un additif antidétonant pour l'essence, là où la loi l'autorise encore.

Alliages de plomb. D'autres métaux tels que l'antimoine, l'arsenic, l'étain et le bismuth peuvent être ajoutés au plomb pour améliorer ses propriétés mécaniques ou chimiques, et le plomb lui-même peut être ajouté à des alliages tels que le laiton, le bronze et l'acier pour obtenir certaines caractéristiques souhaitables.

Composés de plomb inorganiques. L'espace manque pour décrire le très grand nombre de composés de plomb organiques et inorganiques rencontrés dans l'industrie. Cependant, les composés inorganiques courants comprennent le monoxyde de plomb (PbO), le dioxyde de plomb (PbO₂), tétroxyde de plomb (Pb₃O₄), sesquioxyde de plomb (Pb₂O₃), carbonate de plomb, sulfate de plomb, chromates de plomb, arséniate de plomb, chlorure de plomb, silicate de plomb et azide de plomb.

La concentration maximale de la plomb organique (alkyl) composés dans les essences est soumis à des prescriptions légales dans de nombreux pays et à des limitations par les fabricants avec l'accord du gouvernement dans d'autres. De nombreuses juridictions ont tout simplement interdit son utilisation.

Dangers

Le principal danger du plomb est sa toxicité. Le saturnisme clinique a toujours été l'une des maladies professionnelles les plus importantes. La prévention médico-technique s'est traduite par une diminution considérable des cas déclarés ainsi que par des manifestations cliniques moins graves. Cependant, il est maintenant évident que des effets nocifs se produisent à des niveaux d'exposition jusqu'ici considérés comme acceptables.

La consommation industrielle de plomb augmente et les consommateurs traditionnels sont complétés par de nouveaux utilisateurs tels que l'industrie des plastiques. L'exposition dangereuse au plomb se produit donc dans de nombreuses professions.

Dans l'extraction du plomb, une proportion considérable de l'absorption du plomb se produit par le tube digestif et, par conséquent, l'étendue du risque dans cette industrie dépend, dans une certaine mesure, de la solubilité des minerais exploités. Le sulfure de plomb (PbS) dans la galène est insoluble et l'absorption par les poumons est limitée ; cependant, dans l'estomac, une partie du sulfure de plomb peut être convertie en chlorure de plomb légèrement soluble qui peut ensuite être absorbé en quantités modérées.

Dans la fusion du plomb, les principaux dangers sont la poussière de plomb produite lors des opérations de concassage et de broyage à sec, ainsi que les fumées de plomb et l'oxyde de plomb rencontrés lors du frittage, de la réduction au haut fourneau et de l'affinage.

Les tôles et tuyaux de plomb sont principalement utilisés pour la construction d'équipements de stockage et de manutention d'acide sulfurique. L'utilisation du plomb pour les conduites d'eau et de gaz de ville est aujourd'hui limitée. Les risques liés au travail avec le plomb augmentent avec la température. Si le plomb est travaillé à des températures inférieures à 500 °C, comme dans le soudage, le risque d'exposition aux fumées est bien moindre que dans le soudage au plomb, où des températures de flamme plus élevées sont utilisées et le danger est plus élevé. Le revêtement par pulvérisation de métaux avec du plomb fondu est dangereux car il génère de la poussière et des fumées à des températures élevées.

La démolition de structures en acier telles que des ponts et des navires qui ont été peints avec des peintures à base de plomb donne fréquemment lieu à des cas d'empoisonnement au plomb. Lorsque le plomb métallique est chauffé à 550 °C, de la vapeur de plomb se dégage et s'oxyde. Il s'agit d'une condition susceptible d'être présente dans l'affinage des métaux, la fusion du bronze et du laiton, la projection de plomb métallique, la combustion du plomb, la plomberie d'usines chimiques, la démolition de navires et la combustion, la découpe et le soudage de structures en acier revêtues de peintures contenant tétroxyde de plomb.

Voies d'entrée

La principale voie d'entrée dans l'industrie est les voies respiratoires. Une certaine quantité peut être absorbée dans les voies respiratoires, mais la majeure partie est absorbée par la circulation sanguine pulmonaire. Le degré d'absorption dépend de la proportion de poussière représentée par les particules de taille inférieure à 5 microns et du volume minute respiratoire du travailleur exposé. L'augmentation de la charge de travail entraîne donc une meilleure absorption du plomb. Bien que les voies respiratoires soient la principale voie d'entrée, une mauvaise hygiène de travail, le tabagisme pendant le travail (pollution par le tabac, doigts pollués en fumant) et une mauvaise hygiène personnelle peuvent augmenter considérablement l'exposition totale principalement par voie orale. C'est l'une des raisons pour lesquelles la corrélation entre la concentration de plomb dans l'air des locaux de travail et le taux de plomb dans le sang est souvent très faible, certainement sur une base individuelle.

Un autre facteur important est le niveau de dépense énergétique : le produit de la concentration dans l'air et du volume minute respiratoire détermine la captation du plomb. Les heures supplémentaires ont pour effet d'augmenter le temps d'exposition et de réduire le temps de récupération. La durée totale d'exposition est également beaucoup plus compliquée que ne l'indiquent les dossiers officiels du personnel. Seule l'analyse du temps de travail peut fournir des données pertinentes. Le travailleur peut se déplacer dans le département ou l'usine ; un travail avec des changements fréquents de posture (par exemple, tourner et se pencher) entraîne une exposition à une large gamme de concentrations. Une mesure représentative de l'absorption de plomb est presque impossible à obtenir sans l'utilisation d'un échantillonneur personnel appliqué pendant de nombreuses heures et pendant plusieurs jours.

La taille des particules. Étant donné que la voie d'absorption du plomb la plus importante est par les poumons, la taille des particules de poussière de plomb industriel est d'une importance considérable et cela dépend de la nature de l'opération à l'origine de la poussière. Des poussières fines d'une taille de particules respirables sont produites par des procédés tels que la pulvérisation et le mélange de couleurs au plomb, le travail abrasif des charges à base de plomb dans les carrosseries d'automobiles et le ponçage à sec de la peinture au plomb. Les gaz d'échappement des moteurs à essence produisent des particules de chlorure et de bromure de plomb de 1 micron de diamètre. Cependant, les plus grosses particules peuvent être ingérées et absorbées par l'estomac. Une image plus informative du danger associé à un échantillon de poussière de plomb pourrait être donnée en incluant une distribution granulométrique ainsi qu'une détermination du plomb total. Mais cette information est probablement plus importante pour le chercheur que pour l'hygiéniste de terrain.

Devenir biologique

Dans le corps humain, le plomb inorganique n'est pas métabolisé mais directement absorbé, distribué et excrété. La vitesse à laquelle le plomb est absorbé dépend de sa forme chimique et physique et des caractéristiques physiologiques de la personne exposée (p. ex. état nutritionnel et âge). Le plomb inhalé déposé dans les voies respiratoires inférieures est complètement absorbé. La quantité de plomb absorbée par le tractus gastro-intestinal des adultes est généralement de 10 à 15 % de la quantité ingérée ; pour les femmes enceintes et les enfants, la quantité absorbée peut augmenter jusqu'à 50 %. La quantité absorbée augmente significativement à jeun et en cas de carence en fer ou en calcium.

Une fois dans le sang, le plomb se répartit principalement dans trois compartiments : le sang, les tissus mous (reins, moelle osseuse, foie et cerveau) et les tissus minéralisateurs (os et dents). Les tissus minéralisés contiennent environ 95 % de la charge corporelle totale de plomb chez les adultes.

Le plomb dans les tissus minéralisés s'accumule dans des sous-compartiments qui diffèrent par la vitesse à laquelle le plomb est résorbé. Dans l'os, il existe à la fois un composant labile, qui échange facilement le plomb avec le sang, et un pool inerte. Le plomb dans le bain inerte présente un risque particulier car il s'agit d'une source endogène potentielle de plomb. Lorsque le corps est soumis à un stress physiologique tel que la grossesse, l'allaitement ou une maladie chronique, ce plomb normalement inerte peut être mobilisé, augmentant le niveau de plomb dans le sang. En raison de ces réserves de plomb mobiles, des baisses importantes de la plombémie d'une personne peuvent prendre plusieurs mois, voire des années, même après un retrait complet de la source d'exposition au plomb.

Du plomb dans le sang, 99 % sont associés aux érythrocytes ; le 1 % restant se trouve dans le plasma, où il est disponible pour le transport vers les tissus. Le plomb sanguin non retenu est soit excrété par les reins, soit par clairance biliaire dans le tractus gastro-intestinal. Dans des études à exposition unique chez des adultes, le plomb a une demi-vie, dans le sang, d'environ 25 jours; dans les tissus mous, environ 40 jours ; et dans la partie non labile de l'os, plus de 25 ans. Par conséquent, après une seule exposition, la plombémie d'une personne peut commencer à revenir à la normale; la charge corporelle totale, cependant, peut encore être élevée.

Pour qu'un empoisonnement au plomb se développe, il n'est pas nécessaire que des expositions aiguës majeures au plomb se produisent. Le corps accumule ce métal tout au long de la vie et le libère lentement, de sorte que même de petites doses, au fil du temps, peuvent provoquer un empoisonnement au plomb. C'est la charge corporelle totale de plomb qui est liée au risque d'effets indésirables.

Effets physiologiques

Que le plomb pénètre dans l'organisme par inhalation ou par ingestion, les effets biologiques sont les mêmes; il y a interférence avec la fonction cellulaire normale et avec un certain nombre de processus physiologiques.

Effets neurologiques. La cible la plus sensible du saturnisme est le système nerveux. Chez les enfants, des déficits neurologiques ont été documentés à des niveaux d'exposition que l'on pensait autrefois ne causer aucun effet nocif. Outre l'absence de seuil précis, la toxicité infantile du plomb peut avoir des effets permanents. Une étude a montré que les lésions du système nerveux central (SNC) résultant d'une exposition au plomb à l'âge de 2 ans entraînaient des déficits continus du développement neurologique, tels que des scores de QI inférieurs et des déficits cognitifs, à l'âge de 5 ans. Dans une autre étude qui mesurait charge corporelle totale, les enfants du primaire avec des niveaux élevés de plomb dans les dents mais sans antécédent connu d'empoisonnement au plomb présentaient des déficits plus importants dans les scores d'intelligence psychométrique, le traitement de la parole et du langage, l'attention et les performances en classe que les enfants ayant des niveaux inférieurs de plomb. Un rapport de suivi de 1990 sur des enfants ayant des niveaux élevés de plomb dans les dents a noté une multiplication par sept des risques d'échec à l'obtention d'un diplôme d'études secondaires, une classe inférieure, un absentéisme plus important, davantage de troubles de la lecture et des déficits de vocabulaire, de motricité fine, de réaction temps et coordination œil-main 11 ans plus tard. Les effets signalés sont plus probablement causés par la toxicité persistante du plomb que par des expositions excessives récentes, car les niveaux de plomb dans le sang trouvés chez les jeunes adultes étaient faibles (moins de 10 microgrammes par décilitre (μg/dL)).

Il a été constaté que l'acuité auditive, en particulier à des fréquences plus élevées, diminue avec l'augmentation des niveaux de plomb dans le sang. La perte auditive peut contribuer aux troubles d'apprentissage apparents ou au mauvais comportement en classe des enfants intoxiqués au plomb.

Les adultes ressentent également des effets sur le SNC à des niveaux de plomb dans le sang relativement faibles, qui se manifestent par de subtils changements de comportement, de la fatigue et des troubles de la concentration. Les lésions du système nerveux périphérique, principalement motrices, sont principalement observées chez l'adulte. Une neuropathie périphérique avec un léger ralentissement de la vitesse de conduction nerveuse a été signalée chez des travailleurs asymptomatiques. On pense que la neuropathie du plomb est un motoneurone, une maladie des cellules de la corne antérieure avec dépérissement périphérique des axones. La chute franche du poignet ne survient qu'en tant que signe tardif d'intoxication au plomb.

Effets hématologiques. Le plomb inhibe la capacité du corps à produire de l'hémoglobine en interférant avec plusieurs étapes enzymatiques de la voie de l'hème. La ferrochélatase, qui catalyse l'insertion du fer dans la protoporphyrine IX, est assez sensible au plomb. Une diminution de l'activité de cette enzyme entraîne une augmentation du substrat, la protoporphyrine érythrocytaire (EP), dans les globules rouges. Des données récentes indiquent que le niveau d'EP, qui a été utilisé pour dépister la toxicité du plomb dans le passé, n'est pas suffisamment sensible à des niveaux inférieurs de plomb dans le sang et n'est donc pas aussi utile comme test de dépistage du saturnisme qu'on le pensait auparavant.

Le plomb peut induire deux types d'anémie. Une intoxication aiguë au plomb de haut niveau a été associée à une anémie hémolytique. Dans l'empoisonnement chronique au plomb, le plomb induit l'anémie à la fois en interférant avec l'érythropoïèse et en diminuant la survie des globules rouges. Il convient toutefois de souligner que l'anémie n'est pas une manifestation précoce de l'empoisonnement au plomb et n'est évidente que lorsque la plombémie est significativement élevée pendant des périodes prolongées.

Effets endocriniens. Il existe une forte corrélation inverse entre les niveaux de plomb dans le sang et les niveaux de vitamine D. Étant donné que le système endocrinien de la vitamine D est en grande partie responsable du maintien de l'homéostasie du calcium extra- et intracellulaire, il est probable que le plomb altère la croissance et la maturation cellulaires. et le développement des dents et des os.

Effets rénaux. Un effet direct sur les reins d'une exposition à long terme au plomb est la néphropathie. L'altération de la fonction tubulaire proximale se manifeste par une aminoacidurie, une glycosurie et une hyperphosphaturie (un syndrome de type Fanconi). Il existe également des preuves d'une association entre l'exposition au plomb et l'hypertension, un effet qui peut être médié par des mécanismes rénaux. La goutte peut se développer à la suite d'une hyperuricémie induite par le plomb, avec des diminutions sélectives de l'excrétion fractionnée d'acide urique avant une diminution de la clairance de la créatinine. L'insuffisance rénale représente 10 % des décès chez les patients souffrant de goutte.

Effets sur la reproduction et le développement. Les réserves maternelles de plomb traversent facilement le placenta, mettant le fœtus en danger. Une augmentation de la fréquence des fausses couches et des mortinaissances chez les femmes travaillant dans les métiers du plomb a été signalée dès la fin du XIXe siècle. Bien que les données concernant les niveaux d'exposition soient incomplètes, ces effets résultaient probablement d'expositions beaucoup plus importantes que celles actuellement observées dans les industries du plomb. Des données dose-effet fiables sur les effets sur la reproduction chez les femmes font encore défaut aujourd'hui.

De plus en plus de preuves indiquent que le plomb affecte non seulement la viabilité du fœtus, mais aussi son développement. Les conséquences sur le développement de l'exposition prénatale à de faibles niveaux de plomb comprennent une réduction du poids à la naissance et une naissance prématurée. Le plomb est un tératogène animal; cependant, la plupart des études chez l'homme n'ont pas réussi à montrer une relation entre les niveaux de plomb et les malformations congénitales.

Les effets du plomb sur le système reproducteur masculin chez l'homme n'ont pas été bien caractérisés. Les données disponibles appuient une conclusion provisoire selon laquelle des effets sur les testicules, y compris une réduction du nombre et de la motilité des spermatozoïdes, peuvent résulter d'une exposition chronique au plomb.

Effets cancérigènes. Le plomb inorganique et les composés de plomb inorganiques ont été classés dans le groupe 2B, cancérigènes humains possibles, par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Des rapports de cas ont impliqué le plomb comme cancérogène rénal potentiel chez l'homme, mais l'association reste incertaine. Les sels solubles, tels que l'acétate de plomb et le phosphate de plomb, ont été signalés comme provoquant des tumeurs rénales chez les rats.

Continuum des signes et symptômes associés à la toxicité du plomb

La toxicité légère associée à l'exposition au plomb comprend les éléments suivants :

• myalgie ou paresthésie

• légère fatigue

• irritabilité

• léthargie

• gêne abdominale occasionnelle.

Les signes et symptômes associés à une toxicité modérée comprennent :

• arthralgie

• fatigue générale

• difficulté de concentration

• épuisement musculaire

• tremblement

• mal de tête

• douleurs abdominales diffuses

• vomissement

• perte de poids

• constipation.

Les signes et symptômes de toxicité grave comprennent :

• parésie ou paralysie

• encéphalopathie, qui peut brusquement entraîner des convulsions, des changements de conscience, le coma et la mort

• ligne de plomb (bleu-noir) sur le tissu gingival

• coliques (crampes abdominales intenses et intermittentes).

Certains des signes hématologiques de l'empoisonnement au plomb ressemblent à d'autres maladies ou affections. Dans le diagnostic différentiel de l'anémie microcytaire, le saturnisme peut généralement être exclu en obtenant une concentration de plomb dans le sang veineux; si la plombémie est inférieure à 25 μg/dL, l'anémie reflète généralement une carence en fer ou une hémoglobinopathie. Deux maladies rares, la porphyrie aiguë intermittente et la coproporphyrie, entraînent également des anomalies de l'hème similaires à celles du saturnisme.

D'autres effets de l'empoisonnement au plomb peuvent être trompeurs. Les patients présentant des signes neurologiques dus au saturnisme ont été traités uniquement pour une neuropathie périphérique ou un syndrome du canal carpien, retardant le traitement de l'intoxication au plomb. L'incapacité à diagnostiquer correctement la détresse gastro-intestinale induite par le plomb a conduit à une chirurgie abdominale inappropriée.

Évaluation en laboratoire

En cas de suspicion de pica ou d'ingestion accidentelle d'objets contenant du plomb (tels que des poids de rideau ou des plombs de pêche), une radiographie abdominale doit être prise. L'analyse des cheveux n'est généralement pas un test approprié pour la toxicité du plomb car aucune corrélation n'a été trouvée entre la quantité de plomb dans les cheveux et le niveau d'exposition.

La probabilité de contamination environnementale par le plomb d'un échantillon de laboratoire et la préparation incohérente de l'échantillon rendent les résultats de l'analyse des cheveux difficiles à interpréter. Les tests de laboratoire suggérés pour évaluer l'intoxication au plomb comprennent les suivants :

• CBC avec frottis périphérique

• niveau de plomb dans le sang

• taux de protoporphyrine érythrocytaire

• BUN et taux de créatinine

• analyse d'urine.

FSC avec frottis périphérique. Chez un patient empoisonné au plomb, les valeurs d'hématocrite et d'hémoglobine peuvent être légèrement à modérément basses. Le nombre de blancs différentiel et total peut sembler normal. Le frottis périphérique peut être soit normochrome et normocytaire, soit hypochrome et microcytaire. Le pointillé basophile n'est généralement observé que chez les patients qui ont été gravement empoisonnés pendant une période prolongée. L'éosinophilie peut apparaître chez les patients présentant une toxicité au plomb, mais ne montre pas d'effet dose-réponse clair.

Il est important de noter que les pointillés basophiles ne sont pas toujours observés chez les patients empoisonnés au plomb.

Niveau de plomb dans le sang. La plombémie est le test de dépistage et de diagnostic le plus utile pour l'exposition au plomb. Un niveau de plomb dans le sang reflète l'équilibre dynamique du plomb entre l'absorption, l'excrétion et le dépôt dans les compartiments des tissus mous et durs. Pour les expositions chroniques, les niveaux de plomb dans le sang sous-représentent souvent la charge corporelle totale ; néanmoins, il s'agit de la mesure d'exposition au plomb la plus largement acceptée et la plus couramment utilisée. Les niveaux de plomb dans le sang réagissent relativement rapidement aux changements brusques ou intermittents de l'apport en plomb (par exemple, l'ingestion d'éclats de peinture au plomb par les enfants) et, dans une fourchette limitée, ont une relation linéaire avec ces niveaux d'apport.

Aujourd'hui, le niveau moyen de plomb dans le sang de la population américaine, par exemple, est inférieur à 10 μg/dL, contre une moyenne de 16 μg/dL (dans les années 1970), le niveau avant l'élimination législative du plomb de l'essence. Une plombémie de 10 μg/dL est environ trois fois plus élevée que la concentration moyenne constatée dans certaines populations éloignées.

Les niveaux définissant l'empoisonnement au plomb ont progressivement diminué. Pris ensemble, les effets se produisent sur une large gamme de concentrations de plomb dans le sang, sans indication d'un seuil. Aucun niveau sûr n'a encore été trouvé pour les enfants. Même chez les adultes, des effets sont découverts à des niveaux de plus en plus bas à mesure que des analyses et des mesures plus sensibles sont développées.

Niveau de protoporhyrine érythrocytaire. Jusqu'à récemment, le test de choix pour le dépistage des populations asymptomatiques à risque était la protoporphyrine érythrocytaire (EP), couramment dosée en tant que protoporphyrine de zinc (ZPP). Un taux élevé de protoporphyrine dans le sang est le résultat d'une accumulation secondaire à un dysfonctionnement enzymatique dans les érythrocytes. Il n'atteint un état d'équilibre dans le sang qu'après le renouvellement de toute la population d'érythrocytes circulants, environ 120 jours. Par conséquent, il est en retard par rapport aux niveaux de plomb dans le sang et constitue une mesure indirecte de l'exposition à long terme au plomb.

Le principal inconvénient de l'utilisation du test EP (ZPP) comme méthode de dépistage du plomb est qu'il n'est pas sensible aux niveaux inférieurs d'empoisonnement au plomb. Les données de la deuxième enquête américaine sur la santé et la nutrition (NHANES II) indiquent que 58 % des 118 enfants dont la plombémie était supérieure à 30 μg/dL avaient des niveaux de PE dans les limites normales. Cette découverte montre qu'un nombre important d'enfants présentant une toxicité au plomb ne seraient pas pris en compte si l'on se fiait uniquement au test EP (ZPP) comme outil de dépistage. Un niveau d'EP (ZPP) est toujours utile dans le dépistage des patients pour l'anémie ferriprive.

Les valeurs normales de ZPP sont généralement inférieures à 35 μg/dL. L'hyperbilirubinémie (ictère) entraînera des lectures faussement élevées lorsque l'hématofluorimètre est utilisé. La PE est élevée dans l'anémie ferriprive et dans la drépanocytose et d'autres anémies hémolytiques. Dans la protoporphyrie érythropoïétique, une maladie extrêmement rare, la PE est nettement élevée (généralement supérieure à 300 μg/dL).

BUN, créatinine et analyse d'urine. Ces paramètres ne peuvent révéler que des effets significatifs tardifs du plomb sur la fonction rénale. La fonction rénale chez l'adulte peut également être évaluée en mesurant l'excrétion fractionnelle d'acide urique (intervalle normal de 5 à 10 % ; moins de 5 % dans la goutte saturnienne ; supérieur à 10 % dans le syndrome de Fanconi).

Intoxication au plomb organique

L'absorption d'une quantité suffisante de plomb tétraéthyle, que ce soit brièvement à un taux élevé ou pendant des périodes prolongées à un taux plus faible, induit une intoxication aiguë du SNC. Les manifestations les plus bénignes sont celles de l'insomnie, de la lassitude et de l'excitation nerveuse qui se manifestent par des rêves sinistres et des états d'éveil anxieux oniriques, associés à des tremblements, une hyperréflexie, des contractions musculaires spasmodiques, une bradycardie, une hypotension vasculaire et une hypothermie. Les réponses les plus sévères comprennent des épisodes récurrents (parfois presque continus) de désorientation complète avec hallucinations, contorsions faciales et activité musculaire somatique générale intense avec résistance à la contention physique. Ces épisodes peuvent se transformer brusquement en crises convulsives maniaques ou violentes pouvant se terminer par le coma et la mort.

La maladie peut persister pendant des jours ou des semaines, avec des intervalles de quiétude facilement déclenchés en suractivité par tout type de perturbation. Dans ces cas moins aigus, la chute de la tension artérielle et la perte de poids corporel sont fréquentes. Lorsque l'apparition d'une telle symptomatologie survient rapidement (en quelques heures) après une exposition brève et sévère au plomb tétraéthyle, et lorsque la symptomatologie se développe rapidement, une issue fatale précoce est à craindre. Cependant, lorsque l'intervalle entre la fin d'une exposition brève ou prolongée et l'apparition des symptômes est retardé (jusqu'à 8 jours), le pronostic est prudemment optimiste, bien qu'une désorientation partielle ou récurrente et une fonction circulatoire déprimée puissent persister pendant des semaines.

Le diagnostic initial est suggéré par des antécédents valides d'exposition importante au plomb tétraéthyle ou par le tableau clinique de la maladie présentée. Elle peut être étayée par l'évolution ultérieure de la maladie et confirmée par la preuve d'un degré significatif d'absorption du plomb tétraéthyle, fournie par des analyses d'urine et de sang qui révèlent des résultats typiques (c'est-à-dire une élévation frappante du taux d'excrétion du plomb dans l'urine) et une élévation négligeable ou légère de la concentration de plomb dans le sang.

Contrôle du plomb dans l'environnement de travail

Le saturnisme clinique a toujours été l'une des maladies professionnelles les plus importantes, et il reste un risque majeur aujourd'hui. Le corpus considérable de connaissances scientifiques concernant les effets toxiques du plomb s'est enrichi depuis les années 1980 de nouvelles connaissances importantes concernant les effets subcliniques plus subtils. De même, dans un certain nombre de pays, il a été jugé nécessaire de reformuler ou de moderniser les mesures de protection du travail adoptées au cours du dernier demi-siècle et plus.

Ainsi, en novembre 1979, aux États-Unis, la norme finale sur l'exposition professionnelle au plomb a été publiée par l'administration de la sécurité et de la santé au travail (OSHA) et en novembre 1980, un code de pratique complet approuvé a été publié au Royaume-Uni concernant le contrôle des plomb au travail.

Les principales caractéristiques de la législation, de la réglementation et des codes de pratique apparus dans les années 1970 concernant la protection de la santé des travailleurs au travail consistaient à établir des systèmes complets couvrant toutes les circonstances de travail où le plomb est présent et accordant une importance égale aux mesures d'hygiène, à la surveillance de l'environnement et à la santé surveillance (y compris la surveillance biologique).

La plupart des codes de pratique incluent les aspects suivants :

• évaluation des travaux qui exposent des personnes au plomb

• information, instruction et formation

• mesures de contrôle pour les matériaux, les installations et les processus

• utilisation et maintien des mesures de contrôle

• équipement de protection respiratoire et vêtements de protection

• laverie et vestiaires et nettoyage

• espaces séparés pour manger, boire et fumer

• obligation d'éviter la propagation de la contamination par le plomb

• surveillance de l'air

• surveillance médicale et tests biologiques

• tenue des registres.

Certaines réglementations, telles que la norme OSHA sur le plomb, spécifient la limite d'exposition admissible (PEL) du plomb sur le lieu de travail, la fréquence et l'étendue de la surveillance médicale et d'autres responsabilités de l'employeur. Au moment d'écrire ces lignes, si la surveillance sanguine révèle une plombémie supérieure à 40 μg/dL, le travailleur doit en être avisé par écrit et subir un examen médical. Si la plombémie d'un travailleur atteint 60 μg/dL (ou est en moyenne de 50 μg/dL ou plus), l'employeur est tenu de soustraire l'employé à une exposition excessive, avec maintien de l'ancienneté et du salaire, jusqu'à ce que la plombémie de l'employé tombe en dessous de 40 μg/dL (29 CFR 91 O.1025) (prestations de protection contre l'éloignement médical).

Mesures de sécurité et de santé

L'objet des précautions est d'une part d'empêcher l'inhalation du plomb et d'autre part d'empêcher son ingestion. Ces objets sont atteints le plus efficacement par la substitution d'une substance moins toxique au composé de plomb. L'utilisation de polysilicates de plomb dans les poteries en est un exemple. L'évitement des peintures au carbonate de plomb pour la peinture de l'intérieur des bâtiments s'est avéré très efficace pour réduire les coliques des peintres ; des substituts efficaces du plomb à cette fin sont devenus si facilement disponibles qu'il a été jugé raisonnable dans certains pays d'interdire l'utilisation de peinture au plomb pour l'intérieur des bâtiments.

Même s'il n'est pas possible d'éviter l'utilisation du plomb lui-même, il est toujours possible d'éviter la poussière. Des pulvérisations d'eau peuvent être utilisées en grande quantité pour empêcher la formation de poussière et l'empêcher de se propager dans l'air. Dans la fonderie du plomb, le minerai et la ferraille peuvent être traités de cette manière et les sols sur lesquels ils reposent peuvent être maintenus humides. Malheureusement, il y a toujours une source potentielle de poussière dans ces circonstances si le matériau ou les planchers traités deviennent secs. Dans certains cas, des dispositions sont prises pour s'assurer que la poussière sera grossière plutôt que fine. D'autres précautions techniques spécifiques sont abordées ailleurs dans ce Encyclopédie.

Les travailleurs exposés au plomb sous l'une de ses formes doivent disposer d'un équipement de protection individuelle (EPI), qui doit être lavé ou renouvelé régulièrement. Les vêtements de protection en certaines fibres synthétiques retiennent beaucoup moins la poussière que les combinaisons en coton et doivent être utilisés là où les conditions de travail le permettent; les revers, les plis et les poches dans lesquels la poussière de plomb peut s'accumuler doivent être évités.

Un vestiaire doit être prévu pour cet EPI, avec un espace séparé pour les vêtements enlevés pendant les heures de travail. Des installations sanitaires, y compris des salles de bains avec de l'eau chaude, devraient être fournies et utilisées. Il faut prévoir du temps pour se laver avant de manger. Des dispositions devraient être prises pour interdire de manger et de fumer à proximité des procédés de fabrication du plomb et des installations de restauration appropriées devraient être fournies.

Il est essentiel que les locaux et l'installation associés aux procédés au plomb soient maintenus propres par un nettoyage continu soit par un procédé humide, soit par des aspirateurs. Lorsque, malgré ces précautions, les travailleurs peuvent encore être exposés au plomb, un équipement de protection respiratoire devrait être fourni et correctement entretenu. La supervision doit garantir que cet équipement est maintenu dans un état propre et efficace et qu'il est utilisé lorsque cela est nécessaire.

Plomb organique

Les propriétés toxiques des composés organiques du plomb, ainsi que leur facilité d'absorption, exigent que le contact de la peau des travailleurs avec ces composés, seuls ou en mélanges concentrés dans des formulations commerciales ou dans de l'essence ou d'autres solvants organiques, soit scrupuleusement évité. Le contrôle technologique et de gestion est essentiel, et une formation appropriée des travailleurs aux pratiques de travail sûres et à l'utilisation des EPI est nécessaire. Il est essentiel que les concentrations atmosphériques de composés alkyl-plomb dans l'air du lieu de travail soient maintenues à des niveaux extrêmement bas. Le personnel ne doit pas être autorisé à manger, fumer ou conserver des aliments ou des boissons non scellés sur le lieu de travail. De bonnes installations sanitaires, y compris des douches, devraient être fournies et les travailleurs devraient être encouragés à pratiquer une bonne hygiène personnelle, en particulier en prenant une douche ou en se lavant après le quart de travail. Des casiers séparés doivent être fournis pour les vêtements de travail et privés.

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Gunnar Nordberg

L'iridium (Ir) appartient à la famille du platine. Son nom dérive des couleurs de son sel, qui rappellent un arc-en-ciel (iris). Bien qu'il soit très dur et qu'il soit le métal le plus résistant à la corrosion connu, il est attaqué par certains sels.

Occurrence et utilisations

L'iridium est présent dans la nature à l'état métallique, généralement allié à l'osmium (osmiridium), au platine ou à l'or, et il est produit à partir de ces minéraux. Le métal est utilisé pour fabriquer des creusets pour les laboratoires de chimie et pour durcir le platine. Récent in vitro études indiquent les effets possibles de l'iridium sur Leishmanie donovani et l'activité trypanocide de l'iridium contre Trypanosoma brucei. Ir est utilisé en radiologie industrielle et est un émetteur gamma (0.31 MeV à 82.7 %) et un émetteur bêta (0.67 MeV à 47.2 %). ¹⁹²Ir est un radio-isotope qui a également été utilisé pour le traitement clinique, en particulier le traitement du cancer. C'est l'un des isotopes les plus fréquemment utilisés dans l'irradiation cérébrale interstitielle.

Dangers

On sait très peu de choses sur la toxicité de l'iridium et de ses composés. Il y a eu peu d'occasions de noter des effets nocifs pour l'homme car il n'est utilisé qu'en petites quantités. Tous les radio-isotopes sont potentiellement nocifs et doivent être traités avec les protections appropriées requises pour la manipulation des sources radioactives. Composés d'iridium solubles tels que tribromure d'iridium ainsi que les tétrabromure ainsi que les trichlorure d'iridium pourrait présenter à la fois des effets toxiques de l'iridium ou de l'halogène, mais les données quant à sa toxicité chronique ne sont pas disponibles. Le trichlorure d'iridium a été signalé comme étant un léger irritant pour la peau et est positif au test d'irritation des yeux. L'aérosol inhalé d'iridium métallique se dépose dans les voies respiratoires supérieures des rats; le métal est alors rapidement éliminé via le tractus gastro-intestinal, et environ 95 % se retrouvent dans les fèces. Chez l'homme, les seuls rapports sont ceux concernant les radiolésions dues à une exposition accidentelle à ¹⁹²Aller.

Mesures de sécurité et de santé

Un programme de radioprotection et de surveillance médicale devrait être mis en place pour les personnes responsables des soins infirmiers pendant la curiethérapie interstitielle. Les principes de radioprotection comprennent la réduction de l'exposition en fonction du temps, de la distance et du blindage. Les infirmières qui s'occupent de patients en curiethérapie doivent porter des dispositifs de surveillance des rayonnements pour enregistrer la quantité d'exposition. Pour éviter les accidents de radiographie industrielle, seuls les radiographes industriels formés devraient être autorisés à manipuler les radionucléides.

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Gunnar Nordberg

Occurrence et utilisations

Dans la nature, l'indium (In) est largement distribué et se produit le plus souvent avec des minéraux de zinc (sphalérite, marmatite, christophite), sa principale source commerciale. On le trouve également dans les minerais d'étain, de manganèse, de tungstène, de cuivre, de fer, de plomb, de cobalt et de bismuth, mais généralement en quantités inférieures à 0.1 %.

L'indium est généralement utilisé dans l'industrie pour la protection de surface ou dans les alliages. Une fine couche d'indium augmente la résistance des métaux à la corrosion et à l'usure. Il prolonge la durée de vie des pièces mobiles dans les roulements et trouve une large utilisation dans les industries aéronautique et automobile. Il est utilisé dans les alliages dentaires et sa « mouillabilité » le rend idéal pour le placage du verre. En raison de sa résistance à la corrosion, l'indium est largement utilisé dans la fabrication d'écrans cinématographiques, d'oscilloscopes à rayons cathodiques et de miroirs. Lorsqu'il est associé à l'antimoine et au germanium dans une combinaison extrêmement pure, il est largement utilisé dans la fabrication de transistors et d'autres composants électroniques sensibles. Radio-isotopes de l'indium dans des composés tels que trichlorure d'indium ainsi que les hydroxyde d'indium colloïdal sont utilisés en scintigraphie organique et dans le traitement des tumeurs.

Outre le métal, les composés industriels les plus courants de l'indium sont le trichlorure, utilisé en galvanoplastie ; le sesquioxyde, utilisé dans la fabrication du verre ; le sulfate; et l'antimoine et l'arséniure utilisés comme matériau semi-conducteur.

Dangers

Aucun cas d'effets systémiques n'a été signalé chez les humains exposés à l'indium. Le plus grand danger potentiel actuel provient probablement de l'utilisation de l'indium avec l'arsenic, l'antimoine et le germanium dans l'industrie électronique. Cela est principalement dû aux fumées dégagées lors des processus de soudage et de brasage lors de la fabrication de composants électroniques. Tout danger résultant de la purification de l'indium est probablement attribuable à la présence d'autres métaux, tels que le plomb, ou de produits chimiques, tels que le cyanure, utilisés dans le processus de galvanoplastie. L'exposition de la peau à l'indium ne semble pas présenter de danger sérieux. La distribution tissulaire de l'indium sous diverses formes chimiques a été étudiée par administration à des animaux de laboratoire.

Les sites de concentration la plus élevée étaient les reins, la rate, le foie et les glandes salivaires. Après inhalation, des modifications pulmonaires étendues ont été observées, telles qu'une pneumonite interstitielle et desquamative avec une insuffisance respiratoire conséquente.

Les résultats des études animales ont montré que les sels d'indium les plus solubles étaient très toxiques, la létalité survenant après administration de moins de 5 mg/kg par voie parentérale d'injection. Cependant, après gavage, l'indium était peu absorbé et essentiellement non toxique. Des études histopathologiques ont indiqué que la mort était principalement due à des lésions dégénératives du foie et des reins. Des changements mineurs dans le sang ont également été notés. Dans l'intoxication chronique par le chlorure d'indium, l'évolution principale est une néphrite interstitielle chronique avec protéinurie. La toxicité de la forme la plus insoluble, le sesquioxyde d'indium, n'était que modérée à légère, nécessitant jusqu'à plusieurs centaines de mg/kg pour un effet létal. Après administration d'arséniure d'indium à des hamsters, l'absorption dans divers organes différait de la distribution des composés ioniques d'indium ou d'arsenic.

Mesures de sécurité et de santé

Empêcher l'inhalation de vapeurs d'indium par une ventilation adéquate semble être la mesure de sécurité la plus pratique. Lors de la manipulation de l'arséniure d'indium, des précautions de sécurité telles que celles appliquées pour l'arsenic doivent être observées. Dans le domaine de la médecine nucléaire, des mesures de radioprotection correctes doivent être suivies lors de la manipulation d'isotopes radioactifs de l'indium. L'intoxication chez le rat par nécrose hépatique induite par l'indium a été considérablement réduite par l'administration de dextrane ferrique, dont l'action est apparemment très spécifique. L'utilisation du dextrane ferrique comme traitement prophylactique chez l'homme n'a pas été possible faute de cas graves d'expositions industrielles à l'indium.

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Gunnar Nordberg

Occurrence et utilisations

Le germanium (Ge) se trouve toujours en combinaison avec d'autres éléments et jamais à l'état libre. Parmi les minéraux contenant du germanium les plus courants figurent l'argyrodite (Ag₈GeS₆), contenant 5.7 % de germanium, et de la germanite (CuS·FeS·GeS₂), contenant jusqu'à 10 % de Ge. Les gisements étendus de minéraux de germanium sont rares, mais l'élément est largement distribué dans la structure d'autres minéraux, en particulier dans les sulfures (le plus souvent dans le sulfure de zinc et dans les silicates). De petites quantités se trouvent également dans différents types de charbon.

La plus grande utilisation finale du germanium est la production de systèmes de détection et d'identification infrarouges. Son utilisation dans les systèmes à fibres optiques a augmenté, tandis que la consommation de semi-conducteurs a continué de baisser en raison des progrès de la technologie des semi-conducteurs au silicium. Le germanium est également utilisé dans la galvanoplastie et dans la production d'alliages, dont l'un, le germanium-bronze, se caractérise par une résistance élevée à la corrosion. Tétrachlorure de germanium (GeCl₄) est un intermédiaire dans la préparation de dioxyde de germanium et de composés organogermanium. Dioxyde de germanium (Géo₂) est utilisé dans la fabrication de verre optique et dans les cathodes.

Dangers

Des problèmes de santé au travail peuvent résulter de la dispersion des poussières lors du chargement du concentré de germanium, de la décomposition et du chargement du dioxyde pour la réduction en germanium métallique, et du chargement du germanium en poudre pour la fusion en lingots. Dans le processus de production de métal, lors de la chloration du concentré, de la distillation, de la rectification et de l'hydrolyse du tétrachlorure de germanium, les fumées de tétrachlorure de germanium, les produits de pyrolyse du chlore et du chlorure de germanium peuvent également présenter un danger pour la santé. D'autres sources de risques pour la santé sont la production de chaleur rayonnante des fours tubulaires pour GeO₂ réduction et lors de la fusion de la poudre de germanium en lingots, et la formation de monoxyde de carbone lors de GeO₂ réduction avec du carbone.

La production de monocristaux de germanium pour la fabrication de semi-conducteurs entraîne des températures de l'air élevées (jusqu'à 45 ºC), un rayonnement électromagnétique avec des intensités de champ supérieures à 100 V/m et un rayonnement magnétique supérieur à 25 A/m, ainsi qu'une pollution des l'air du lieu de travail avec des hydrures métalliques. Lors de l'alliage de germanium avec de l'arsenic, de l'arsine peut se former dans l'air (1 à 3 mg/m³), et lors de son alliage avec de l'antimoine, de la stibine ou de l'hydrure d'antimoine peut être présent (1.5 à 3.5 mg/m³). hydrure de germanium, qui est utilisé pour la production de germanium de haute pureté, peut également être un polluant de l'air des lieux de travail. Le nettoyage fréquemment nécessaire des fours verticaux provoque la formation de poussières qui contiennent, outre le germanium, du dioxyde de silicium, de l'antimoine et d'autres substances.

L'usinage et le meulage des cristaux de germanium génèrent également de la poussière. Concentrations jusqu'à 5 mg/m³ ont été mesurés lors de l'usinage à sec.

Le germanium absorbé est rapidement excrété, principalement dans l'urine. Il existe peu d'informations sur la toxicité des composés inorganiques du germanium pour l'homme. Tétrachlorure de germanium peut produire une irritation de la peau. Lors d'essais cliniques et d'autres expositions orales à long terme à des doses cumulées supérieures à 16 g de spirogermanium, un agent antitumoral organogermanium ou d'autres composés du germanium se sont révélés neurotoxiques et néphrotoxiques. De telles doses ne sont généralement pas absorbées en milieu de travail. Des expérimentations animales sur les effets du germanium et de ses composés ont montré que la poussière de germanium métallique ainsi que les dioxyde de germanium provoque une altération de la santé générale (inhibition de l'augmentation du poids corporel) lorsqu'il est inhalé à des concentrations élevées. Les poumons des animaux présentaient des modifications morphologiques de type réactions prolifératives, telles qu'un épaississement des cloisons alvéolaires et une hyperplasie des vaisseaux lymphatiques autour des bronches et des vaisseaux sanguins. Le dioxyde de germanium n'irrite pas la peau, mais s'il entre en contact avec la conjonctive humide, il forme de l'acide germanique, qui agit comme un irritant oculaire. L'administration intra-abdominale prolongée à des doses de 10 mg/kg entraîne des modifications du sang périphérique.

Les effets de la poussière de concentré de germanium ne sont pas dus au germanium, mais à un certain nombre d'autres constituants de la poussière, en particulier la silice (SiO₂). La poussière de concentré exerce un effet fibrogène prononcé entraînant le développement de tissu conjonctif et la formation de nodules dans les poumons similaires à ceux observés dans la silicose.

Les composés de germanium les plus nocifs sont hydrure de germanium (GeH₄) et chlorure de germanium. L'hydrure peut provoquer une intoxication aiguë. Les examens morphologiques des organes des animaux morts pendant la phase aiguë ont révélé des troubles circulatoires et des modifications cellulaires dégénératives des organes parenchymateux. Ainsi l'hydrure apparaît comme un poison multisystémique pouvant affecter les fonctions nerveuses et le sang périphérique.

Le tétrachlorure de germanium est un puissant irritant du système respiratoire, de la peau et des yeux. Son seuil d'irritation est de 13 mg/m³. A cette concentration, il déprime la réaction des cellules pulmonaires chez les animaux de laboratoire. À des concentrations plus fortes, il entraîne une irritation des voies respiratoires supérieures et une conjonctivite, ainsi que des modifications de la fréquence et du rythme respiratoires. Les animaux qui survivent à une intoxication aiguë développent quelques jours plus tard une bronchite catarrhale-desquamative et une pneumonie interstitielle. Le chlorure de germanium exerce également des effets toxiques généraux. Des changements morphologiques ont été observés dans le foie, les reins et d'autres organes des animaux.

Mesures de sécurité et de santé

Les mesures de base lors de la fabrication et de l'utilisation du germanium doivent viser à empêcher la contamination de l'air par des poussières ou des fumées. Dans la production de métal, la continuité du processus et l'enceinte de l'appareil sont recommandées. Une ventilation par aspiration adéquate doit être prévue dans les zones où la poussière de germanium métallique, le dioxyde ou le concentré est dispersé. Une ventilation par aspiration locale doit être prévue à proximité des fours de fusion pendant la fabrication des semi-conducteurs, par exemple sur les fours d'affinage de zone, et pendant le nettoyage des fours. Le processus de fabrication et d'alliage des monocristaux de germanium doit être réalisé sous vide, suivi de l'évacuation des composés formés sous pression réduite. La ventilation par aspiration locale est essentielle dans des opérations telles que la coupe à sec et le meulage de cristaux de germanium. La ventilation par aspiration est également importante dans les locaux de chloration, de rectification et d'hydrolyse du tétrachlorure de germanium. Les appareils, raccordements et aménagements de ces locaux doivent être en matériau résistant à la corrosion. Les travailleurs doivent porter des vêtements et des chaussures résistants aux acides. Des respirateurs doivent être portés pendant le nettoyage des appareils.

Les travailleurs exposés à la poussière, à l'acide chlorhydrique concentré, à l'hydrure de germanium et au chlorure de germanium et à ses produits d'hydrolyse doivent subir des examens médicaux réguliers.

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Gunnar Nordberg

Chimiquement, le gallium (Ga) est similaire à l'aluminium. Il n'est pas attaqué par l'air et ne réagit pas avec l'eau. A froid, le gallium réagit avec le chlore et le brome, et lorsqu'il est chauffé, avec l'iode, l'oxygène et le soufre. Il existe 12 isotopes radioactifs artificiels connus, avec des poids atomiques entre 64 et 74 et des demi-vies entre 2.6 minutes et 77.9 heures. Lorsque le gallium est dissous dans des acides inorganiques, des sels se forment, qui se transforment en hydroxyde insoluble Ga (OH)₃ avec des propriétés amphotères (c'est-à-dire à la fois acides et basiques) lorsque le pH est supérieur à 3. Les trois oxydes de gallium sont GaO, Ga₂O et Ga₂O₃.

Occurrence et utilisations

La source la plus riche de gallium est la germanite minérale, un minerai de sulfure de cuivre qui peut contenir 0.5 à 0.7% de gallium et se trouve dans le sud-ouest de l'Afrique. Il est également largement distribué en petites quantités avec les blendes de zinc, dans les argiles aluminiques, les feldspaths, le charbon et dans les minerais de fer, de manganèse et de chrome. À une échelle relativement petite, le métal, les alliages, les oxydes et les sels sont utilisés dans des industries telles que la construction de machines (revêtements, lubrifiants), la fabrication d'instruments (soudures, rondelles, charges), la production d'équipements électroniques et électriques (diodes, transistors, lasers, gaines de conducteurs) et dans la technique du vide.

Dans les industries chimiques, le gallium et ses composés sont utilisés comme catalyseurs. Arséniure de gallium a été largement utilisé pour les applications de semi-conducteurs, notamment les transistors, les cellules solaires, les lasers et la génération de micro-ondes. L'arséniure de gallium est utilisé dans la production de dispositifs optoélectroniques et de circuits intégrés. D'autres applications incluent l'utilisation de ⁷²Ga pour l'étude des interactions du gallium dans l'organisme et ⁶⁷Ga en tant qu'agent de balayage des tumeurs. En raison de la grande affinité des macrophages des tissus lymphoréticulaires pour ⁶⁷Ga, il peut être utilisé dans le diagnostic de la maladie de Hodgkin, de la tuberculose sarcoïde et lymphatique de Boeck. La scintographie au gallium est une technique d'imagerie pulmonaire qui peut être utilisée conjointement avec une radiographie thoracique initiale pour évaluer les travailleurs à risque de développer une maladie pulmonaire professionnelle.

Dangers

Les travailleurs de l'industrie électronique utilisant de l'arséniure de gallium peuvent être exposés à des substances dangereuses telles que l'arsenic et l'arsine. Des expositions par inhalation de poussières sont possibles lors de la production des oxydes et des sels en poudre (Ga₂(SO₄)₃, Ga₃Cl) et dans la production et le traitement de monocristaux de composés semi-conducteurs. Les éclaboussures ou déversements des solutions du métal et de ses sels peuvent agir sur la peau ou les muqueuses des travailleurs. Le broyage du phosphure de gallium dans l'eau génère des quantités importantes de phosphine, nécessitant des mesures préventives. Les composés de gallium peuvent être ingérés par les mains souillées et en mangeant, buvant et fumant sur les lieux de travail.

Les maladies professionnelles liées au gallium n'ont pas été décrites, à l'exception d'un cas rapporté d'éruption pétéchiale suivie d'une névrite radiale après une courte exposition à une petite quantité de vapeurs contenant du fluorure de gallium. L'action biologique du métal et de ses composés a été étudiée expérimentalement. La toxicité du gallium et des composés dépend du mode d'entrée dans le corps. Lorsqu'il est administré par voie orale à des lapins sur une longue période (4 à 5 mois), son action est insignifiante et comprend des perturbations des réactions protéiques et une activité enzymatique réduite. La faible toxicité dans ce cas s'explique par l'absorption relativement inactive du gallium dans le tube digestif. Dans l'estomac et les intestins, il se forme des composés qui sont soit insolubles, soit difficiles à absorber, comme les gallates métalliques et les hydroxydes. Les poussières d'oxyde, de nitrure et d'arséniure de gallium étaient généralement toxiques lorsqu'elles étaient introduites dans le système respiratoire (injections intratrachéales chez le rat blanc), provoquant une dystrophie du foie et des reins. Dans les poumons, il a provoqué des modifications inflammatoires et sclérotiques. Une étude conclut que l'exposition de rats à des particules d'oxyde de gallium à des concentrations proches de la valeur limite induit des lésions pulmonaires progressives similaires à celles induites par le quartz. Le nitrate de gallium a un puissant effet caustique sur la conjonctive, la cornée et la peau. La forte toxicité de l'acétate, du citrate et du chlorure de gallium a été mise en évidence par injection intrapéritonéale, entraînant la mort d'animaux par paralysie du centre respiratoire.

Mesures de sécurité et de santé

Afin d'éviter la contamination de l'atmosphère des lieux de travail par les poussières de dioxyde de gallium, de nitrure et de composés semi-conducteurs, les mesures de précaution doivent inclure l'enfermement des équipements produisant de la poussière et une ventilation par aspiration locale (LEV) efficace. Les mesures de protection individuelle lors de la production de gallium doivent empêcher l'ingestion et le contact des composés de gallium avec la peau. Par conséquent, une bonne hygiène personnelle et l'utilisation d'équipements de protection individuelle (EPI) sont importantes. L'Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) recommande de contrôler l'exposition des travailleurs à l'arséniure de gallium en respectant la limite d'exposition recommandée pour l'arsenic inorganique, et conseille d'estimer la concentration d'arséniure de gallium dans l'air en déterminant l'arsenic. Les travailleurs doivent être informés des dangers possibles et des contrôles techniques appropriés doivent être installés pendant la production de dispositifs microélectroniques où l'exposition à l'arséniure de gallium est probable. Compte tenu de la toxicité du gallium et de ses composés, comme le montrent les expériences, toutes les personnes impliquées dans le travail avec ces substances doivent subir des examens médicaux périodiques, au cours desquels une attention particulière doit être accordée à l'état du foie, des reins, des organes respiratoires et de la peau .

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Occurrence et utilisations

Le fer est le deuxième en abondance parmi les métaux et le quatrième parmi les éléments, surpassé seulement par l'oxygène, le silicium et l'aluminium. Les minerais de fer les plus courants sont : l'hématite, ou minerai de fer rouge (Fe₂O₃), qui est à 70 % de fer ; limonite ou minerai de fer brun (FeO(OH)·nH₂O), contenant 42 % de fer ; magnétite ou minerai de fer magnétique (Fe₃O₄), qui a une forte teneur en fer ; sidérite ou minerai de fer spathique (FeCO₃); pyrite (FeS₂), le minéral sulfuré le plus courant ; et la pyrrhotite, ou pyrite magnétique (FeS). Le fer est utilisé dans la fabrication de pièces moulées en fer et en acier, et il est allié à d'autres métaux pour former des aciers. Le fer est également utilisé pour augmenter la densité des fluides de forage de puits de pétrole.

Alliages et composés

Le fer lui-même n'est pas particulièrement résistant, mais sa résistance est considérablement accrue lorsqu'il est allié au carbone et refroidi rapidement pour produire de l'acier. Sa présence dans l'acier explique son importance en tant que métal industriel. Certaines caractéristiques de l'acier, c'est-à-dire qu'il soit doux, doux, mi-dur ou dur, sont largement déterminées par la teneur en carbone, qui peut varier de 0.10 à 1.15 %. Une vingtaine d'autres éléments sont utilisés dans des combinaisons et des proportions variées dans la production d'alliages d'acier avec de nombreuses qualités différentes : dureté, ductilité, résistance à la corrosion, etc. Les plus importants d'entre eux sont le manganèse (ferromanganèse et spiegeleisen), le silicium (ferrosilicium) et le chrome, dont il est question ci-dessous.

Les composés de fer industriels les plus importants sont les oxydes et le carbonate, qui constituent les principaux minerais à partir desquels le métal est obtenu. D'importance industrielle moindre sont les cyanures, les nitrures, les nitrates, les phosphures, les phosphates et le fer carbonyle.

Dangers

Les dangers industriels sont présents lors de l'extraction, du transport et de la préparation des minerais, lors de la production et de l'utilisation du métal et des alliages dans les aciéries et les fonderies, et lors de la fabrication et de l'utilisation de certains composés. L'inhalation de poussière ou de vapeurs de fer se produit dans l'extraction du minerai de fer; soudage à l'arc; meulage, polissage et travail des métaux; et dans l'entartrage des chaudières. S'il est inhalé, le fer est un irritant local pour les poumons et le tractus gastro-intestinal. Des rapports indiquent qu'une exposition à long terme à un mélange de fer et d'autres poussières métalliques peut altérer la fonction pulmonaire.

Des accidents sont susceptibles de se produire lors de l'extraction, du transport et de la préparation des minerais en raison des lourdes machines de coupe, de transport, de concassage et de tamisage utilisées à cette fin. Des blessures peuvent également résulter de la manipulation d'explosifs utilisés dans les opérations minières.

L'inhalation de poussières contenant de la silice ou de l'oxyde de fer peut entraîner une pneumoconiose, mais il n'existe pas de conclusions définitives quant au rôle des particules d'oxyde de fer dans le développement du cancer du poumon chez l'homme. Sur la base d'expériences sur des animaux, on soupçonne que la poussière d'oxyde de fer peut servir de substance "co-cancérigène", favorisant ainsi le développement du cancer lorsqu'elle est combinée simultanément avec une exposition à des substances cancérigènes.

Des études de mortalité des mineurs d'hématite ont montré un risque accru de cancer du poumon, généralement chez les fumeurs, dans plusieurs zones minières telles que Cumberland, Lorraine, Kiruna et Krivoi Rog. Les études épidémiologiques sur les travailleurs des fonderies de fer et d'acier ont généralement noté des risques de cancer du poumon élevés de 1.5 à 2.5 fois. Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) classe la fonte du fer et de l'acier comme un processus cancérogène pour l'homme. Les agents chimiques spécifiques impliqués (par exemple, les hydrocarbures aromatiques polynucléaires, la silice, les fumées métalliques) n'ont pas été identifiés. Une incidence accrue de cancer du poumon a également été signalée, mais de façon moins significative, chez les broyeurs de métaux. Les conclusions concernant le cancer du poumon chez les soudeurs sont controversées.

Dans des études expérimentales, l'oxyde ferrique ne s'est pas avéré cancérigène; cependant, les expériences n'ont pas été réalisées avec de l'hématite. La présence de radon dans l'atmosphère des mines d'hématite a été suggérée comme un important facteur cancérogène.

Des accidents graves peuvent survenir dans le traitement du fer. Des brûlures peuvent survenir au cours du travail avec du métal en fusion, comme décrit ailleurs dans ce Encyclopédie. La poudre de fer fraîchement réduite finement divisée est pyrophorique et s'enflamme lorsqu'elle est exposée à l'air à des températures normales. Des incendies et des explosions de poussière se sont produits dans des conduits et des séparateurs d'usines d'extraction de poussière, associés à des meules et à des meules de polissage et à des courroies de finition, lorsque des étincelles provenant de l'opération de meulage ont enflammé les fines poussières d'acier dans l'usine d'extraction.

Les propriétés dangereuses des composés de fer restants sont généralement dues au radical auquel le fer est associé. Ainsi arséniate ferrique (FeAsO₄) et arsénite ferrique (FeAsO₃·Fé₂O₃) possèdent les propriétés toxiques des composés arsenicaux. Fer carbonyle (FeCO₅) est l'un des carbonyles métalliques les plus dangereux, ayant à la fois des propriétés toxiques et inflammables. Les carbonyles sont discutés plus en détail ailleurs dans ce chapitre.

Sulfure ferreux (FeS), en plus de sa présence naturelle sous forme de pyrite, se forme occasionnellement involontairement lorsque des matériaux contenant du soufre sont traités dans des cuves en fer et en acier, comme dans les raffineries de pétrole. Si l'usine est ouverte et que le dépôt de sulfure ferreux est exposé à l'air, son oxydation exothermique peut élever la température du dépôt jusqu'à la température d'inflammation des gaz et vapeurs à proximité. Une fine pulvérisation d'eau doit être dirigée sur ces dépôts jusqu'à ce que les vapeurs inflammables aient été éliminées par purge. Des problèmes similaires peuvent survenir dans les mines de pyrite, où la température de l'air est augmentée par une lente oxydation continue du minerai.

Mesures de sécurité et de santé

Les précautions à prendre pour prévenir les accidents mécaniques comprennent la clôture et le contrôle à distance des machines, la conception de l'usine (qui, dans la sidérurgie moderne, comprend un contrôle informatisé) et la formation à la sécurité des travailleurs.

Le danger lié aux gaz, vapeurs et poussières toxiques et inflammables est contré par une aspiration locale et une ventilation générale couplées aux différentes formes de télécommande. Des vêtements de protection et des lunettes de protection devraient être fournis pour protéger le travailleur des effets des substances chaudes et corrosives et de la chaleur.

Il est particulièrement important que les conduits des machines de meulage et de polissage et des bandes de finition soient entretenus à intervalles réguliers pour maintenir l'efficacité de la ventilation par aspiration ainsi que pour réduire le risque d'explosion.

Ferroalliages

Un ferroalliage est un alliage de fer avec un élément autre que le carbone. Ces mélanges métalliques sont utilisés comme véhicule pour introduire des éléments spécifiques dans la fabrication de l'acier afin de produire des aciers aux propriétés spécifiques. L'élément peut s'allier avec l'acier par dissolution ou il peut neutraliser les impuretés nocives.

Les alliages ont des propriétés uniques qui dépendent de la concentration de leurs éléments. Ces propriétés varient directement en fonction de la concentration des composants individuels et dépendent, en partie, de la présence de traces d'autres éléments. Bien que l'effet biologique de chaque élément de l'alliage puisse être utilisé comme guide, il existe suffisamment de preuves de la modification de l'action par le mélange d'éléments pour justifier une extrême prudence dans la prise de décisions critiques basées sur l'extrapolation de l'effet à partir d'un seul élément.

Les ferroalliages constituent une liste large et diversifiée d'alliages avec de nombreux mélanges différents au sein de chaque classe d'alliage. Le commerce limite généralement le nombre de types de ferroalliages disponibles dans une même classe, mais les développements métallurgiques peuvent entraîner des ajouts ou des changements fréquents. Certains des ferroalliages les plus courants sont les suivants :

• ferrobore - 16.2% de bore

• ferrochrome - 60 à 70% de chrome, qui peut également contenir du silicium et du manganèse

• ferromanganèse - 78 à 90 % de manganèse ; 1.25 à 7% de silicium

• ferromolybdène - 55 à 75 % de molybdène ; 1.5 % de silicium

• ferrophosphore — 18 à 25 % de phosphore

• ferrosilicium — 5 à 90 % de silice

• ferrotitane - 14 à 45 % de titane ; 4 à 13% de silicium

• ferrotungstène - 70 à 80% de tungstène

• ferrovanadium - 30 à 40 % de vanadium ; 13 % de silicium ; 1.5 % aluminium.

Dangers

Bien que certains ferroalliages aient des utilisations non métallurgiques, les principales sources d'exposition dangereuse sont rencontrées dans la fabrication de ces alliages et dans leur utilisation lors de la production d'acier. Certains ferroalliages sont produits et utilisés sous forme de particules fines ; la poussière en suspension dans l'air constitue un risque potentiel de toxicité ainsi qu'un risque d'incendie et d'explosion. De plus, l'exposition professionnelle aux fumées de certains alliages a été associée à de graves problèmes de santé.

Ferrobore. La poussière en suspension dans l'air produite lors du nettoyage de cet alliage peut provoquer une irritation du nez et de la gorge, qui est due, éventuellement, à la présence d'un film d'oxyde de bore sur la surface de l'alliage. Certaines études animales (chiens exposés à des concentrations atmosphériques de ferroboron de 57 mg/m³ pendant 23 semaines) n'a trouvé aucun effet indésirable.

ferrochrome. Une étude en Norvège sur la mortalité globale et l'incidence des cancers chez les travailleurs produisant du ferrochrome a montré une augmentation de l'incidence des cancers du poumon en relation causale avec l'exposition au chrome hexavalent autour des fours. Une perforation de la cloison nasale a également été constatée chez quelques travailleurs. Une autre étude conclut que la surmortalité due au cancer du poumon chez les travailleurs de la sidérurgie est associée à l'exposition aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) lors de la production de ferrochrome. Une autre étude portant sur l'association entre l'exposition professionnelle aux fumées et le cancer du poumon a révélé que les travailleurs du ferrochrome présentaient un excès de cas de cancer du poumon et de la prostate.

Ferromanganèse peut être produit en réduisant les minerais de manganèse dans un four électrique avec du coke et en ajoutant de la dolomie et du calcaire comme fondant. Le transport, le stockage, le tri et le concassage des minerais produisent des poussières de manganèse à des concentrations qui peuvent être dangereuses. Les effets pathologiques résultant de l'exposition aux poussières, tant du minerai que de l'alliage, sont quasiment indiscernables de ceux décrits dans l'article « Manganèse » dans ce chapitre. Des intoxications aiguës et chroniques ont été observées. Les alliages de ferromanganèse contenant de très fortes proportions de manganèse réagissent avec l'humidité pour produire carbure de manganèse, qui, lorsqu'il est combiné avec de l'humidité, libère de l'hydrogène, créant un risque d'incendie et d'explosion.

Ferrosilicium la production peut entraîner à la fois des aérosols et des poussières de ferrosilicium. Des études animales indiquent que la poussière de ferrosilicium peut provoquer un épaississement des parois alvéolaires avec la disparition occasionnelle de la structure alvéolaire. Les matières premières utilisées dans la production d'alliages peuvent également contenir de la silice libre, bien qu'à des concentrations relativement faibles. Il existe un certain désaccord quant à savoir si la silicose classique peut être un danger potentiel dans la production de ferrosilicium. Il ne fait cependant aucun doute que les maladies pulmonaires chroniques, quelle que soit leur classification, peuvent résulter d'une exposition excessive aux poussières ou aux aérosols rencontrés dans les usines de ferrosilicium.

ferrovanadium. La contamination atmosphérique par la poussière et les fumées est également un danger dans la production de ferrovanadium. Dans des conditions normales, les aérosols ne produiront pas d'intoxication aiguë mais peuvent provoquer une bronchite et un processus prolifératif interstitiel pulmonaire. Le vanadium dans l'alliage de ferrovanadium a été signalé comme étant sensiblement plus toxique que le vanadium libre en raison de sa plus grande solubilité dans les fluides biologiques.

Acier au plomb est utilisé pour les tôles d'acier automobile afin d'en augmenter la malléabilité. Il contient environ 0.35 % de plomb. Chaque fois que l'acier au plomb est soumis à des températures élevées, comme lors du soudage, il existe toujours le risque de générer des fumées de plomb.

Mesures de sécurité et de santé

Le contrôle des fumées, poussières et aérosols lors de la fabrication et de l'utilisation des ferroalliages est essentiel. Un bon contrôle de la poussière est nécessaire dans le transport et la manutention des minerais et des alliages. Les tas de minerai doivent être humidifiés pour réduire la formation de poussière. En plus de ces mesures de base de contrôle de la poussière, des précautions particulières sont nécessaires lors de la manipulation de ferroalliages spécifiques.

Le ferrosilicium réagit avec l'humidité pour produire de la phosphine et de l'arsine ; par conséquent, ce matériau ne doit pas être chargé par temps humide et des précautions particulières doivent être prises pour s'assurer qu'il reste sec pendant le stockage et le transport. Chaque fois que du ferrosilicium est expédié ou manipulé en quantités importantes, des avis doivent être affichés avertissant les travailleurs du danger, et des procédures de détection et d'analyse doivent être mises en œuvre à intervalles fréquents pour vérifier la présence de phosphine et d'arsine dans l'air. Un bon contrôle de la poussière et des aérosols est nécessaire pour la protection respiratoire. Un équipement de protection respiratoire approprié doit être disponible en cas d'urgence.

Les travailleurs engagés dans la production et l'utilisation de ferroalliages devraient faire l'objet d'une surveillance médicale attentive. Leur environnement de travail doit être surveillé en permanence ou périodiquement, selon le degré de risque. Les effets toxiques des divers ferroalliages sont suffisamment différents de ceux des métaux purs pour justifier un niveau de surveillance médicale plus intense jusqu'à ce que davantage de données aient été obtenues. Lorsque les ferroalliages génèrent des poussières, des fumées et des aérosols, les travailleurs devraient subir des examens radiographiques pulmonaires périodiques pour une détection précoce des modifications respiratoires. Des tests de la fonction pulmonaire et la surveillance des concentrations de métaux dans le sang et/ou l'urine des travailleurs exposés peuvent également être nécessaires.

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Gunnar Nordberg

Le cuivre (Cu) est malléable et ductile, il conduit extrêmement bien la chaleur et l'électricité et sa capacité fonctionnelle est très peu altérée par l'exposition à l'air sec. Dans une atmosphère humide contenant du dioxyde de carbone, il se recouvre d'un carbonate vert. Le cuivre est un élément essentiel du métabolisme humain.

Occurrence et utilisations

Le cuivre se présente principalement sous forme de composés minéraux dans lesquels ⁶³Cu constitue 69.1% et ⁶⁵Cu, 30.9% de l'élément. Le cuivre est largement distribué sur tous les continents et est présent dans la plupart des organismes vivants. Bien que certains gisements naturels de cuivre métallique aient été découverts, il est généralement exploité sous forme de minerais sulfurés, notamment la covellite (CuS), la chalcocite (Cu₂S), chalcopyrite (CuFeS₂) et la bornite (Cu₃FeS₃); ou sous forme d'oxydes, dont la malachite (Cu₂CO₃(OH)₂); chrysocolle
(CuSiO₃· 2H₂O) et la chalcanthite (CuSO₄· 5H₂O)

En raison de ses propriétés électriques, plus de 75 % de la production de cuivre est utilisée dans les industries électriques. Parmi les autres applications du cuivre, citons les conduites d'eau, les matériaux de toiture, les ustensiles de cuisine, les équipements chimiques et pharmaceutiques et la production d'alliages de cuivre. Le cuivre métallique est également utilisé comme pigment et comme précipitant du sélénium.

Alliages et composés

Les alliages de cuivre non ferreux les plus utilisés sont ceux de cuivre et de zinc (laiton), d'étain (bronze), de nickel (monel métal), d'aluminium, d'or, de plomb, de cadmium, de chrome, de béryllium, de silicium ou de phosphore.

Sulfate de cuivre est utilisé comme algicide et molluscicide dans l'eau; avec de la chaux, comme fongicide végétal; comme mordant; en galvanoplastie; comme agent de flottation par mousse pour la séparation du minerai de sulfure de zinc ; et comme agent de tannage du cuir et de conservation des peaux. Le sulfate de cuivre neutralisé à la chaux hydratée, dite bouillie bordelaise, est utilisé pour la prévention du mildiou dans les vignes.

Oxyde cuivrique a été utilisé comme composant de peinture pour les fonds de navires et comme pigment dans le verre, la céramique, les émaux, les émaux de porcelaine et les pierres précieuses artificielles. Il est également utilisé dans la fabrication de rayonne et d'autres composés de cuivre, ainsi que comme agent de polissage du verre optique et comme solvant pour les minerais de fer chromique. L'oxyde cuivrique est un composant de flux dans la métallurgie du cuivre, les compositions pyrotechniques, les flux de soudage pour le bronze et les produits agricoles tels que les insecticides et les fongicides. L'oxyde cuivrique noir est utilisé pour corriger les sols carencés en cuivre et comme complément alimentaire.

Chromates de cuivre sont des pigments, des catalyseurs d'hydrogénation en phase liquide et des fongicides pour pommes de terre. Une solution d'hydroxyde cuivrique en excès d'ammoniac est un solvant de la cellulose utilisée dans la fabrication de la rayonne (viscose). L'hydroxyde cuivrique est utilisé dans la fabrication d'électrodes de batterie et pour le traitement et la coloration du papier. C'est aussi un pigment, un additif alimentaire, un mordant dans la teinture et un ingrédient dans les fongicides et les insecticides.

Dangers

Les complexes d'amines de chlorate cuivrique, de ditionate cuivrique, d'azoture cuivrique et d'acétylure cuivreux sont explosifs mais n'ont aucune importance pour l'industrie ou la santé publique. L'acétylure de cuivre s'est avéré être la cause d'explosions dans les usines d'acétylène et a provoqué l'abandon de l'utilisation du cuivre dans la construction de telles usines. Des fragments de cuivre métallique ou d'alliages de cuivre qui se logent dans l'œil, une affection connue sous le nom de chalcose, peuvent entraîner une uvéite, un abcès et la perte de l'œil. Les travailleurs qui arrosent les vignes avec de la bouillie bordelaise peuvent souffrir de lésions pulmonaires (parfois appelées « poumon du pulvérisateur de vigne ») et de granulomes hépatiques chargés de cuivre.

L'ingestion accidentelle de sels de cuivre solubles est généralement anodine puisque les vomissements induits débarrassent le patient d'une grande partie du cuivre. La possibilité d'une toxicité induite par le cuivre peut survenir dans les situations suivantes :

• L'administration orale de sels de cuivre est parfois employée à des fins thérapeutiques, notamment en Inde.

• Il a été démontré que le cuivre dissous dans le fil utilisé dans certains dispositifs contraceptifs intra-utérins est absorbé de manière systémique.

• Une fraction appréciable du cuivre dissous à partir de la tubulure couramment utilisée dans l'équipement d'hémodialyse peut être retenue par le patient et peut produire des augmentations significatives du cuivre hépatique.

• Le cuivre, qui n'est pas rare d'être ajouté à l'alimentation du bétail et de la volaille, se concentre dans le foie de ces animaux et peut augmenter considérablement l'apport de l'élément lorsque ces foies sont consommés. Le cuivre est également ajouté, en grandes quantités par rapport à l'apport alimentaire humain normal, à un certain nombre d'aliments pour animaux de compagnie qui sont occasionnellement consommés par les humains. Le fumier d'animaux dont l'alimentation est enrichie en cuivre peut entraîner une quantité excessive de cuivre dans les légumes et les céréales fourragères cultivées sur un sol traité avec ce fumier.

Toxicité aiguë

Bien que certains ouvrages de référence chimiques contiennent des déclarations selon lesquelles les sels solubles de cuivre sont toxiques, en pratique, cela n'est vrai que si ces solutions sont utilisées avec une intention erronée ou suicidaire, ou comme traitement topique de zones fortement brûlées. Lorsque le sulfate de cuivre, appelé pierre bleue ou vitriol bleu, est ingéré en grammes, il provoque des nausées, des vomissements, des diarrhées, des sueurs, une hémolyse intravasculaire et une éventuelle insuffisance rénale ; rarement, des convulsions, le coma et la mort peuvent en résulter. La consommation d'eau gazeuse ou de jus d'agrumes qui ont été en contact avec des récipients, des tuyaux, des tubes ou des valves en cuivre peut provoquer une irritation gastro-intestinale, qui est rarement grave. Ces boissons sont suffisamment acides pour dissoudre les niveaux irritants de cuivre. Il y a un rapport d'ulcères cornéens et d'irritation cutanée, mais peu d'autre toxicité, chez un travailleur d'une mine de cuivre qui est tombé dans un bain électrolytique, mais l'acidité, plutôt que le cuivre, peut en avoir été la cause. Dans certains cas où des sels de cuivre ont été utilisés dans le traitement des brûlures, des concentrations élevées de cuivre sérique et des manifestations toxiques se sont ensuivies.

L'inhalation de poussières, fumées et brouillards de sels de cuivre peut provoquer une congestion des muqueuses nasales et une ulcération avec perforation de la cloison nasale. Les fumées provenant du chauffage du cuivre métallique peuvent provoquer la fièvre des fondeurs, des nausées, des douleurs gastriques et des diarrhées.

Toxicité chronique

Les effets toxiques chroniques chez l'homme attribuables au cuivre ne semblent être retrouvés que chez les individus qui ont hérité d'une paire particulière de gènes autosomiques récessifs anormaux et chez qui, par conséquent, se développe une dégénérescence hépatolenticulaire (maladie de Wilson). C'est un événement rare. La plupart des régimes alimentaires humains quotidiens contiennent 2 à 5 mg de cuivre, dont presque aucun n'est retenu. La teneur en cuivre du corps humain adulte est assez constante à environ 100 à 150 mg. Chez les individus normaux (sans maladie de Wilson), la quasi-totalité du cuivre est présente en tant que fraction intégrale et fonctionnelle de l'une des douzaines de protéines et de systèmes enzymatiques, y compris, par exemple, la cytochrome oxydase, la dopa-oxydase et la céruloplasmine sérique.

Des augmentations décuplées, voire plus, de l'apport quotidien en cuivre peuvent survenir chez les personnes qui consomment de grandes quantités d'huîtres (et autres crustacés), de foie, de champignons, de noix et de chocolat, tous riches en cuivre ; ou chez les mineurs qui peuvent travailler et prendre leurs repas, pendant 20 ans ou plus, dans une atmosphère chargée de 1 à 2 % de poussières de minerais de cuivre. Pourtant, la preuve d'une toxicité chronique primaire du cuivre (bien définie à partir des observations de patients atteints d'une toxicose chronique héréditaire du cuivre - la maladie de Wilson - comme un dysfonctionnement et des dommages structurels au foie, au système nerveux central, aux reins, aux os et aux yeux) n'a jamais été trouvée chez aucun individu. sauf ceux atteints de la maladie de Wilson. Cependant, les dépôts de cuivre excessifs qui se trouvent dans le foie des patients atteints de cirrhose biliaire primitive, de cholestase et de cirrhose infantile indienne peuvent être un facteur contribuant à la gravité de la maladie hépatique caractéristique de ces affections.

Mesures de sécurité et de santé

Les travailleurs exposés aux poussières ou brouillards de cuivre doivent porter des vêtements de protection adéquats pour éviter tout contact répété ou prolongé avec la peau. Lorsque les conditions de poussière ne peuvent pas être suffisamment contrôlées, des respirateurs et une protection oculaire appropriés sont nécessaires. L'entretien ménager et la mise à disposition d'installations sanitaires adéquates sont essentiels car il est interdit de manger, de boire et de fumer sur le lieu de travail. Dans les mines où se trouvent des minerais solubles dans l'eau comme la chalcanthite, les travailleurs doivent faire particulièrement attention à se laver les mains à l'eau avant de manger.

La prévention de la fièvre des fondeurs consiste à maintenir l'exposition en dessous du niveau de concentration actuellement accepté comme satisfaisant pour le travail du cuivre dans l'industrie. L'emploi d'une ventilation par aspiration locale (LEV) est une mesure nécessaire pour collecter les fumées de cuivre à la source.

Les personnes atteintes de la maladie de Wilson devraient éviter de travailler dans les industries du cuivre. La concentration sérique de céruloplasmine est un écran pour cette condition, puisque les individus non affectés ont des niveaux qui varient de 20 à 50 mg/100 cm³ de cette protéine de cuivre alors que 97 % des patients atteints de la maladie de Wilson ont moins de 20 mg/100 cm³. Il s'agit d'une procédure relativement coûteuse pour les programmes de dépistage à grande échelle.

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Gunnar Nordberg

Occurrence et utilisations

Le chrome élémentaire (Cr) ne se trouve pas à l'état libre dans la nature, et le seul minerai d'importance est le minerai de spinelle, la chromite ou la pierre de fer chromée, qui est la chromite ferreuse (FeOCr₂O₃), largement réparti sur la surface terrestre. En plus de l'acide chromique, ce minerai contient des quantités variables d'autres substances. Seuls les minerais ou concentrés contenant plus de 40 % d'oxyde chromique (Cr₂O₃) sont utilisés commercialement, et les pays disposant des gisements les plus appropriés sont la Fédération de Russie, l'Afrique du Sud, le Zimbabwe, la Turquie, les Philippines et l'Inde. Les principaux consommateurs de chromites sont les États-Unis, la Fédération de Russie, l'Allemagne, le Japon, la France et le Royaume-Uni.

La chromite peut être obtenue à la fois dans des mines souterraines et à ciel ouvert. Le minerai est encroûté et, si nécessaire, concentré.

L'utilisation la plus importante du chrome pur est la galvanoplastie d'une large gamme d'équipements, tels que les pièces automobiles et les équipements électriques. Le chrome est largement utilisé pour s'allier avec du fer et du nickel pour former de l'acier inoxydable, et avec du nickel, du titane, du niobium, du cobalt, du cuivre et d'autres métaux pour former des alliages spéciaux.

Composés de chrome

Le chrome forme un certain nombre de composés dans divers états d'oxydation. Ceux des états II (chrome), III (chrome) et VI (chromate) sont les plus importants ; l'état II est basique, l'état III est amphotère et l'état VI est acide. Les applications commerciales concernent principalement les composés à l'état VI, avec un certain intérêt pour les composés du chrome à l'état III.

L'état chromeux (Cr^II) est instable et s'oxyde facilement à l'état chromique (Cr^III). Cette instabilité limite l'utilisation de composés chromeux. Les composés chromiques sont très stables et forment de nombreux composés à usage commercial dont les principaux sont l'oxyde chromique et le sulfate basique de chrome.

Chrome à l'état d'oxydation +6 (Cr^VI) a sa plus grande application industrielle en raison de ses propriétés acides et oxydantes, ainsi que de sa capacité à former des sels fortement colorés et insolubles. Les composés les plus importants contenant du chrome dans le Cr^VI état sont bichromate de sodium, bichromate de potassium ainsi que les trioxyde de chrome. La plupart des autres composés de chromate sont produits industriellement en utilisant du dichromate comme source de Cr^VI.

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Le monochromate et le dichromate de sodium sont les matières premières à partir desquelles la plupart des composés de chrome sont fabriqués. Le chromate et le bichromate de sodium sont préparés directement à partir du minerai de chrome. Le minerai de chrome est concassé, séché et broyé ; du carbonate de soude est ajouté et de la chaux ou de la calcine lixiviée peut également être ajoutée. Après un mélange minutieux, le mélange est torréfié dans un four rotatif à une température optimale d'environ 1,100 XNUMX°C ; une atmosphère oxydante est indispensable pour transformer le chrome en Cr^VI Etat. La masse fondue du four est refroidie et lessivée et le chromate ou dichromate de sodium est isolé par des procédés conventionnels de la solution.

Chrome^III composés

Techniquement, oxyde de chrome (Cr₂O₃ou oxyde de chrome), est fabriqué en réduisant le bichromate de sodium soit avec du charbon de bois, soit avec du soufre. La réduction au soufre est habituellement employée lorsque l'oxyde chromique doit être utilisé comme pigment. A des fins métallurgiques, la réduction du carbone est normalement utilisée.

Le matériau commercial est normalement le sulfate chromique basique [Cr(OH)(H₂O)₅]ALORS₄, qui est préparé à partir de bichromate de sodium par réduction avec un hydrate de carbone en présence d'acide sulfurique ; la réaction est vigoureusement exothermique. En variante, la réduction au dioxyde de soufre d'une solution de bichromate de sodium donnera du sulfure chromique basique. Il est utilisé dans le tannage du cuir, et le matériau est vendu sur la base de Cr₂O₃ contenu, qui varie de 20.5 à 25 %.

Chrome^VI composés

Dichromate de sodium peut être transformé en sel anhydre. C'est le point de départ pour la préparation des composés de chrome.

Trioxyde de chrome or anhydride de chrome (parfois appelé "acide chromique", bien que le véritable acide chromique ne puisse pas être isolé de la solution) est formé en traitant une solution concentrée d'un dichromate avec un fort excès d'acide sulfurique. C'est un agent oxydant violent, et la solution est le principal constituant du chromage.

Chromates insolubles

Les chromates de bases faibles sont de solubilité limitée et plus profondément colorés que les oxydes ; d'où leur utilisation comme pigments. Ce ne sont pas toujours des composés distincts et peuvent contenir des mélanges d'autres matériaux pour fournir la bonne couleur de pigment. Ils sont préparés par addition de bichromate de sodium ou de potassium à une solution du sel approprié.

Plomb chromate est trimorphe; la forme monoclinique stable est jaune orangé, « jaune de chrome », et la forme orthombique instable est jaune, isomorphe au sulfate de plomb et stabilisée par lui. Une forme tétragonale orange-rouge est similaire et isomorphe avec le molybdate de plomb (VI) PbMoO₄ et stabilisé par lui. De ces propriétés dépend la polyvalence du chromate de plomb en tant que pigment dans la production d'une variété de pigments jaune-orange.

Les usages

Composés contenant Cr^VI sont utilisés dans de nombreuses opérations industrielles. La fabrication d'importants pigments inorganiques tels que les chromes de plomb (qui sont eux-mêmes utilisés pour préparer les verts de chrome), les oranges de molybdate, le chromate de zinc et le vert d'oxyde de chrome ; préservation du bois; inhibition de la corrosion ; et verres et émaux colorés. Les sulfates chromiques basiques sont largement utilisés pour le tannage.

La teinture des textiles, la préparation de nombreux catalyseurs importants contenant de l'oxyde chromique et la production de colloïdes bichromatés sensibles à la lumière pour une utilisation en lithographie sont également des utilisations industrielles bien connues des produits chimiques contenant du chrome.

L'acide chromique est utilisé non seulement pour le chromage "décoratif", mais aussi pour le chromage "dur", où il est déposé en couches beaucoup plus épaisses pour donner une surface extrêmement dure avec un faible coefficient de frottement.

En raison de la forte action oxydante des chromates en solution acide, il existe de nombreuses applications industrielles impliquant notamment des matériaux organiques, telles que l'oxydation du trinitrotoluène (TNT) en phloroglucinol et l'oxydation de la picoline en acide nicotinique.

L'oxyde de chrome est également utilisé pour la production de chrome métallique pur qui peut être incorporé dans des alliages résistants au fluage et à haute température, et comme oxyde réfractaire. Il peut avantageusement être inclus dans un certain nombre de compositions réfractaires, par exemple dans des mélanges de magnétite et de magnétite-chromate.

Dangers

Composés avec Cr^III les états d'oxydation sont considérablement moins dangereux que le Cr^VI composés. Composés de Cr^III sont mal absorbés par le système digestif. Ces Cr^III les composés peuvent également se combiner avec des protéines dans les couches superficielles de la peau pour former des complexes stables. Composés de Cr^III ne provoquent pas d'ulcérations au chrome et n'initient généralement pas de dermatite allergique sans sensibilisation préalable par Cr^VI composés.

Dans le Cr^VI à l'état d'oxydation, les composés du chrome sont facilement absorbés après ingestion ainsi que pendant l'inhalation. L'absorption à travers la peau intacte est moins bien élucidée. Les effets irritants et corrosifs causés par Cr^VI se produisent facilement après avoir été absorbés par les muqueuses, où ils sont facilement absorbés. Exposition professionnelle au Cr^VI les composés peuvent induire une irritation ou une corrosion de la peau et des muqueuses, des réactions cutanées allergiques ou des ulcérations cutanées.

Les effets indésirables des composés de chrome surviennent généralement chez les travailleurs dans les lieux de travail où Cr^VI est rencontrée, notamment lors de la fabrication ou de l'utilisation. Les effets impliquent fréquemment la peau ou le système respiratoire. Les risques industriels typiques sont l'inhalation de poussières ou de fumées provenant de la fabrication de dichromate à partir de minerai de chromite et de la fabrication de chromates de plomb et de zinc, l'inhalation de brouillards d'acide chromique pendant la galvanoplastie ou le traitement de surface des métaux, et le contact cutané avec Cr^VI composés en cours de fabrication ou d'utilisation. Exposition au Cr^VI-contenant des fumées peuvent également se produire lors du soudage des aciers inoxydables.

Ulcérations chromées. De telles lésions étaient courantes après une exposition professionnelle au Cr^VI composés. Les ulcères résultent de l'action corrosive de Cr^VI, qui pénètre dans la peau par des coupures ou des écorchures. La lésion commence généralement par une papule indolore, généralement sur les mains, les avant-bras ou les pieds, entraînant des ulcérations. L'ulcère peut pénétrer profondément dans les tissus mous et atteindre l'os sous-jacent. La cicatrisation est lente à moins que l'ulcère ne soit traité à un stade précoce, et des cicatrices atrophiques subsistent. Il n'y a pas de rapports sur le cancer de la peau suite à de tels ulcères.

La dermatite Le Cr^VI composés peuvent provoquer à la fois une irritation et une sensibilisation cutanées primaires. Dans les industries productrices de chromates, certains travailleurs peuvent développer une irritation de la peau, en particulier au niveau du cou ou du poignet, peu de temps après avoir commencé à travailler avec des chromates. Dans la majorité des cas, cela disparaît rapidement et ne se reproduit pas. Cependant, il peut parfois être nécessaire de recommander un changement de travail.

De nombreuses sources d'exposition au Cr^VI ont été répertoriés (par exemple, contact avec le ciment, le plâtre, le cuir, le travail graphique, le travail dans les fabriques d'allumettes, le travail dans les tanneries et diverses sources de travail du métal). Les travailleurs employés au ponçage humide des carrosseries de voitures ont également été allergiques. Les sujets affectés réagissent positivement aux tests épicutanés avec 0.5% de dichromate. Certains sujets affectés n'avaient qu'un érythème ou des papules éparses, et chez d'autres les lésions ressemblaient à un pompholyx dyshidriotique ; l'eczéma nummulaire peut conduire à un diagnostic erroné de véritables cas de dermatite professionnelle.

Il a été démontré que Cr^VI pénètre dans la peau par les glandes sudoripares et est réduite en Cr^III dans le corium. Il est démontré que le Cr^III réagit ensuite avec la protéine pour former le complexe antigène-anticorps. Cela explique la localisation des lésions autour des glandes sudoripares et pourquoi de très petites quantités de bichromate peuvent provoquer une sensibilisation. Le caractère chronique de la dermatite peut être dû au fait que le complexe antigène-anticorps est éliminé plus lentement que ce ne serait le cas si la réaction se produisait dans l'épiderme.

Effets respiratoires aigus. Inhalation de poussière ou de brouillard contenant du Cr^VI est irritant pour les muqueuses. A des concentrations élevées de ces poussières, des éternuements, des rhinorrhées, des lésions de la cloison nasale et des rougeurs de la gorge sont des effets documentés. Une sensibilisation a également été signalée, entraînant des crises d'asthme typiques, qui peuvent se reproduire lors d'une exposition ultérieure. Lors d'une exposition de plusieurs jours à un brouillard d'acide chromique à des concentrations d'environ 20 à 30 mg/m³, toux, céphalées, dyspnée et douleurs rétrosternales ont également été rapportées après exposition. La survenue d'un bronchospasme chez une personne travaillant avec des chromates devrait suggérer une irritation chimique des poumons. Le traitement est uniquement symptomatique.

Ulcérations de la cloison nasale. Au cours des années précédentes, lorsque les niveaux d'exposition au Cr^VI peuvent être élevés, des ulcérations de la cloison nasale ont été fréquemment observées chez les travailleurs exposés. Cet effet indésirable résulte du dépôt de Cr^VI-contenant des particules ou des gouttelettes de brouillard sur la cloison nasale, entraînant une ulcération de la partie cartilagineuse suivie, dans de nombreux cas, d'une perforation au site de l'ulcération. Le pincement fréquent du nez peut favoriser la formation de perforations. La muqueuse recouvrant la partie antérieure inférieure du septum, connue sous le nom de zone de Kiesselbach et de Little, est relativement avasculaire et étroitement adhérente au cartilage sous-jacent. Des croûtes contenant des débris nécrotiques provenant du cartilage du septum continuent à se former et, en une semaine ou deux, le septum est perforé. La périphérie de l'ulcération reste active jusqu'à plusieurs mois, période pendant laquelle la perforation peut grossir. Il guérit par la formation de tissu cicatriciel vasculaire. L'odorat n'est presque jamais altéré. Pendant la phase active, la rhinorrhée et les saignements de nez peuvent être des symptômes gênants. Lorsqu'ils sont bien guéris, les symptômes sont rares et de nombreuses personnes ignorent que le septum est perforé.

Effets dans d'autres organes. Une nécrose des reins a été rapportée, commençant par une nécrose tubulaire, laissant les glomérules intacts. Une nécrose diffuse du foie et une perte subséquente de l'architecture ont également été rapportées. Peu après le tournant du siècle, il y avait un certain nombre de rapports sur l'ingestion humaine de Cr^VI composés entraînant des hémorragies gastro-intestinales majeures dues à des ulcérations de la muqueuse intestinale. Parfois, de tels saignements entraînaient un choc cardiovasculaire comme complication possible. Si le patient survivait, une nécrose tubulaire des reins ou une nécrose du foie pourrait survenir.

Effets cancérigènes. Augmentation de l'incidence du cancer du poumon chez les travailleurs de la fabrication et de l'utilisation de Cr^VI a été rapporté dans un grand nombre d'études en France, en Allemagne, en Italie, au Japon, en Norvège, aux États-Unis et au Royaume-Uni. Les chromates de zinc et de calcium semblent être parmi les chromates cancérigènes les plus puissants, ainsi que parmi les cancérogènes humains les plus puissants. Une incidence élevée de cancer du poumon a également été signalée chez des sujets exposés à des chromates de plomb et à des vapeurs de trioxydes de chrome. Fortes expositions au Cr^VI composés ont entraîné une incidence très élevée de cancer du poumon chez les travailleurs exposés 15 ans ou plus après la première exposition, comme indiqué dans les études de cohorte et les rapports de cas.

Ainsi, il est bien établi qu'une augmentation de l'incidence du cancer du poumon chez les travailleurs employés dans la fabrication de chromate de zinc et la fabrication de monochromates et de dichromates à partir de minerai de chromite est un effet à long terme d'une forte exposition professionnelle au Cr^VI composés. Certaines des études de cohorte ont rapporté des mesures des niveaux d'exposition parmi les cohortes exposées. En outre, un petit nombre d'études ont indiqué que l'exposition aux fumées générées par le soudage sur de l'acier allié au chrome peut entraîner une incidence élevée de cancer du poumon chez ces soudeurs.

Il n'y a pas de niveau d'exposition "sûr" fermement établi. Cependant, la plupart des rapports sur l'association entre Cr^VI l'exposition et le cancer des organes respiratoires et les niveaux d'exposition rapportent des niveaux d'air supérieurs à 50 mg Cr^VI/m³ air.

Les symptômes, les signes, l'évolution, l'aspect radiologique, le mode de diagnostic et le pronostic des cancers du poumon résultant d'une exposition aux chromates ne diffèrent en rien de ceux du cancer du poumon dû à d'autres causes. Il a été constaté que les tumeurs prennent souvent naissance à la périphérie de l'arbre bronchique. Les tumeurs peuvent appartenir à tous les types histologiques, mais la majorité des tumeurs semblent être des tumeurs anaplasiques à cellules d'avoine. Le chrome soluble dans l'eau, soluble dans l'acide et insoluble dans l'eau se trouve dans les tissus pulmonaires des travailleurs du chromate en quantités variables.

Bien que cela n'ait pas été fermement établi, certaines études ont indiqué que l'exposition aux chromates peut entraîner un risque accru de cancer des sinus nasaux et du tube digestif. Les études qui indiquent un excès de cancer du tube digestif sont des rapports de cas des années 1930 ou des études de cohorte qui témoignent d'une exposition à des niveaux élevés que ceux généralement rencontrés aujourd'hui.

Mesures de sécurité et de santé

Sur le plan technique, la prévention de l'exposition au chrome dépend de la conception appropriée des procédés, y compris une ventilation par aspiration adéquate et la suppression de la poussière ou du brouillard contenant du chrome à l'état hexavalent. Des mesures de contrôle intégrées sont également nécessaires, nécessitant le moins d'interventions possibles de la part des opérateurs de processus ou du personnel de maintenance.

Des méthodes humides de nettoyage doivent être utilisées dans la mesure du possible; sur d'autres sites, la seule alternative acceptable est le nettoyage à l'aspirateur. Les déversements de liquides ou de solides doivent être éliminés pour éviter leur dispersion sous forme de poussière en suspension dans l'air. La concentration dans l'environnement de travail des poussières et fumées contenant du chrome doit de préférence être mesurée à intervalles réguliers par échantillonnage individuel et par zone. Lorsque des niveaux de concentration inacceptables sont trouvés par l'une ou l'autre méthode, les sources de poussières ou de fumées doivent être identifiées et contrôlées. Des masques anti-poussières, de préférence avec une efficacité de plus de 99 % pour retenir les particules de 0.5 µm, doivent être portés dans les situations au-dessus des niveaux non dangereux, et il peut être nécessaire de fournir un équipement de protection respiratoire à adduction d'air pour les travaux considérés comme dangereux. . La direction doit veiller à ce que les dépôts de poussière et autres contaminants de surface soient éliminés par lavage ou aspiration avant le début des travaux de ce type. Fournir quotidiennement des combinaisons de lavage peut aider à éviter la contamination de la peau. La protection des mains et des yeux est généralement recommandée, de même que la réparation et le remplacement de tous les équipements de protection individuelle (EPI).

La surveillance médicale des travailleurs sur les processus dans lesquels Cr^VI les composés susceptibles d'être rencontrés doivent inclure une formation sur les propriétés toxiques et cancérigènes des deux Cr^VI et Cr^III composés, ainsi que sur les différences entre les deux groupes de composés. La nature des risques d'exposition et les risques subséquents de diverses maladies (par exemple, le cancer du poumon) doivent être indiqués lors de l'entrée en fonction ainsi qu'à intervalles réguliers pendant l'emploi. La nécessité d'observer un niveau élevé d'hygiène personnelle doit être soulignée.

Tous les effets indésirables de l'exposition au chrome peuvent être évités. Les ulcères cutanés au chrome peuvent être prévenus en éliminant les sources de contact et en prévenant les lésions cutanées. Les coupures et abrasions cutanées, même légères, doivent être nettoyées immédiatement et traitées avec une pommade EDTA sodique à 10 %. Associé à l'utilisation d'un pansement imperméable fréquemment renouvelé, cela améliorera la guérison rapide de tout ulcère susceptible de se développer. Bien que l'EDTA ne chélate pas la Cr^VI composés à température ambiante, il réduit le Cr^VI à Cr^III rapidement, et l'excès d'EDTA chélate Cr^III. L'action directe irritante et corrosive du Cr^VI composés et la formation de protéine/Cr^III les complexes sont ainsi évités. Après ingestion accidentelle de Cr^VI composés, l'ingestion immédiate d'acide ascorbique peut également réduire rapidement le Cr^VI.

Un lavage soigneux de la peau après contact et des soins pour éviter les frottements et la transpiration sont importants dans la prévention et le contrôle de l'irritation primaire due aux chromates. Au cours des années précédentes, une pommade contenant 10 % d'EDTA de sodium était appliquée régulièrement sur la cloison nasale avant l'exposition. Ce traitement préventif pourrait aider à garder le septum intact. La douleur du nez et l'ulcération précoce ont également été traitées par l'application régulière de cette pommade, et la guérison a pu être obtenue sans perforation.

Les résultats de la recherche indiquent que les travailleurs exposés à des concentrations atmosphériques élevées de Cr^VI pourrait être contrôlé avec succès en surveillant l'excrétion du chrome dans l'urine. De tels résultats, cependant, n'ont aucun rapport avec le risque d'allergie cutanée. A ce jour, avec la très longue période de latence de Cr^VI- cancer du poumon lié, on ne peut pratiquement rien dire concernant le risque de cancer sur la base des taux urinaires de Cr.

Noir

Gunnar Nordberg

Occurrence et utilisations

Le cadmium (Cd) présente de nombreuses similitudes chimiques et physiques avec le zinc et se produit avec le zinc dans la nature. Dans les minéraux et minerais, le cadmium et le zinc ont généralement un rapport de 1:100 à 1:1,000.

Le cadmium est très résistant à la corrosion et a été largement utilisé pour la galvanoplastie d'autres métaux, principalement l'acier et le fer. Les vis, écrous, serrures et pièces diverses pour avions et véhicules automobiles sont fréquemment traités au cadmium pour résister à la corrosion. De nos jours, cependant, seulement 8 % de tout le cadmium raffiné est utilisé pour les placages et les revêtements. Les composés de cadmium (30 % de l'utilisation dans les pays développés) sont utilisés comme pigments et stabilisants dans les plastiques, et le cadmium est également utilisé dans certains alliages (3 %). Les petites piles portables rechargeables contenant du cadmium, utilisées par exemple dans les téléphones portables, comprennent une utilisation en augmentation rapide du cadmium (55 % de tout le cadmium dans les pays industrialisés en 1994 était utilisé dans les piles).

Le cadmium est présent dans divers sels inorganiques. Le plus important est stéarate de cadmium, qui est utilisé comme stabilisant thermique dans les plastiques en chlorure de polyvinyle (PVC). Sulfure de cadmium ainsi que les sulfoséléniure de cadmium sont utilisés comme pigments jaunes et rouges dans les plastiques et les couleurs. Le sulfure de cadmium est également utilisé dans les cellules photoélectriques et solaires. Chlorure de cadmium agit comme un fongicide, un ingrédient dans les bains de galvanoplastie, un colorant pour la pyrotechnie, un additif à la solution d'étamage et un mordant dans la teinture et l'impression des textiles. Il est également utilisé dans la production de certains films photographiques et dans la fabrication de miroirs et de revêtements spéciaux pour les tubes à vide électroniques. Oxyde de cadmium est un agent de galvanoplastie, un matériau de départ pour les stabilisants thermiques du PVC et un composant des alliages d'argent, des luminophores, des semi-conducteurs et des émaux de verre et de céramique.

Le cadmium peut représenter un danger pour l'environnement, et de nombreux pays ont introduit des mesures législatives visant à réduire l'utilisation et la propagation subséquente du cadmium dans l'environnement.

Métabolisme et accumulation

L'absorption gastro-intestinale du cadmium ingéré est d'environ 2 à 6 % dans des conditions normales. Les personnes dont les réserves corporelles en fer sont faibles, reflétées par de faibles concentrations de ferritine sérique, peuvent avoir une absorption de cadmium considérablement plus élevée, jusqu'à 20 % d'une dose donnée de cadmium. Des quantités importantes de cadmium peuvent également être absorbées par les poumons à la suite de l'inhalation de fumée de tabac ou de l'exposition professionnelle à la poussière de cadmium atmosphérique. L'absorption pulmonaire des poussières de cadmium respirables inhalées est estimée entre 20 et 50 %. Après absorption via le tractus gastro-intestinal ou les poumons, le cadmium est transporté vers le foie, où la production d'une protéine de faible poids moléculaire se liant au cadmium, la métallothionéine, est initiée.

Environ 80 à 90% de la quantité totale de cadmium dans le corps est considérée comme étant liée à la métallothionéine. Cela empêche les ions cadmium libres d'exercer leurs effets toxiques. Il est probable que de petites quantités de cadmium lié à la métallothionéine quittent constamment le foie et sont transportées vers les reins par le sang. La métallothionéine avec le cadmium qui lui est lié est filtrée à travers les glomérules dans l'urine primaire. Comme d'autres protéines et acides aminés de faible poids moléculaire, le complexe métallothionéine-cadmium est ensuite réabsorbé de l'urine primaire dans les cellules tubulaires proximales, où les enzymes digestives dégradent les protéines englouties en peptides et acides aminés plus petits. Les ions cadmium libres dans les cellules résultent de la dégradation de la métallothionéine et initient une nouvelle synthèse de métallothionéine, liant le cadmium, et protégeant ainsi la cellule des ions cadmium libres hautement toxiques. On considère que le dysfonctionnement rénal se produit lorsque la capacité de production de métallothionéine des cellules tubulaires est dépassée.

Les reins et le foie ont les plus fortes concentrations de cadmium, contenant ensemble environ 50 % de la charge corporelle en cadmium. La concentration de cadmium dans le cortex rénal, avant l'apparition de lésions rénales induites par le cadmium, est généralement d'environ 15 fois la concentration dans le foie. L'élimination du cadmium est très lente. De ce fait, le cadmium s'accumule dans l'organisme, les concentrations augmentant avec l'âge et la durée d'exposition. Sur la base de la concentration dans les organes à différents âges, la demi-vie biologique du cadmium chez l'homme a été estimée entre 7 et 30 ans.

Toxicité aiguë

Inhalation de composés de cadmium à des concentrations supérieures à 1 mg Cd/m³ dans l'air pendant 8 heures, ou à des concentrations plus élevées pendant des périodes plus courtes, peut entraîner une pneumonite chimique et, dans les cas graves, un œdème pulmonaire. Les symptômes apparaissent généralement dans les 1 à 8 heures suivant l'exposition. Ils ressemblent à la grippe et ressemblent à ceux de la fièvre des fondeurs. Les symptômes les plus graves de pneumonie chimique et d'œdème pulmonaire peuvent avoir une période de latence allant jusqu'à 24 heures. La mort peut survenir après 4 à 7 jours. Exposition au cadmium dans l'air à des concentrations supérieures à 5 mg Cd/m³ est plus susceptible de se produire là où les alliages de cadmium sont fondus, soudés ou brasés. L'ingestion de boissons contaminées par du cadmium à des concentrations supérieures à 15 mg Cd/l provoque des symptômes d'intoxication alimentaire. Les symptômes sont des nausées, des vomissements, des douleurs abdominales et parfois des diarrhées. Les sources de contamination des aliments peuvent être des casseroles et des poêles avec un vitrage contenant du cadmium et des soudures au cadmium utilisées dans les distributeurs automatiques de boissons chaudes et froides. Chez les animaux, l'administration parentérale de cadmium à des doses supérieures à 2 mg de Cd/kg de poids corporel provoque une nécrose des testicules. Aucun effet de ce type n'a été rapporté chez l'homme.

Toxicité chronique

Une intoxication chronique au cadmium a été signalée après une exposition professionnelle prolongée aux vapeurs d'oxyde de cadmium, à la poussière d'oxyde de cadmium et aux stéarates de cadmium. Les changements associés à l'intoxication chronique au cadmium peuvent être locaux, auquel cas ils impliquent les voies respiratoires, ou ils peuvent être systémiques, résultant de l'absorption du cadmium. Les modifications systémiques comprennent des lésions rénales accompagnées de protéinurie et d'anémie. La maladie pulmonaire sous forme d'emphysème est le principal symptôme lors d'une forte exposition au cadmium dans l'air, tandis que le dysfonctionnement et les lésions rénales sont les résultats les plus importants après une exposition à long terme à des niveaux inférieurs de cadmium dans l'air de la salle de travail ou via des aliments contaminés au cadmium. Une anémie hypochrome légère est fréquente chez les travailleurs exposés à des niveaux élevés de cadmium. Cela peut être dû à la fois à une destruction accrue des globules rouges et à une carence en fer. Une décoloration jaune du collet des dents et une perte de l'odorat (anosmie) peuvent également être observées en cas d'exposition à des concentrations très élevées de cadmium.

L'emphysème pulmonaire est considéré comme un effet possible d'une exposition prolongée au cadmium dans l'air à des concentrations supérieures à 0.1 mg Cd/m³. Il a été rapporté que l'exposition à des concentrations d'environ 0.02 mg Cd/m³ pendant plus de 20 ans peut provoquer certains effets pulmonaires. L'emphysème pulmonaire induit par le cadmium peut réduire la capacité de travail et peut être la cause d'invalidité et d'abréviation de la vie. En cas d'exposition à long terme à de faibles niveaux de cadmium, le rein est l'organe critique (c'est-à-dire le premier organe affecté). Le cadmium s'accumule dans le cortex rénal. On a déjà estimé que des concentrations supérieures à 200 µg de Cd/g de poids humide provoquent un dysfonctionnement tubulaire avec une diminution de la réabsorption des protéines de l'urine. Cela provoque une protéinurie tubulaire avec une excrétion accrue de protéines de faible poids moléculaire telles que
α,α-1-microglobuline (protéine HC), β-2-microglobuline et protéine de liaison au rétinol (RTB). Des recherches récentes suggèrent cependant que des lésions tubulaires peuvent survenir à des niveaux inférieurs de cadmium dans le cortex rénal. Au fur et à mesure que le dysfonctionnement rénal progresse, les acides aminés, le glucose et les minéraux, tels que le calcium et le phosphore, sont également perdus dans l'urine. L'augmentation de l'excrétion de calcium et de phosphore peut perturber le métabolisme osseux, et des calculs rénaux sont fréquemment signalés par les travailleurs du cadmium. Après des niveaux moyens à élevés d'exposition à long terme au cadmium, les glomérules rénaux peuvent également être affectés, entraînant une diminution du taux de filtration glomérulaire. Dans les cas graves, une urémie peut se développer. Des études récentes ont montré que le dysfonctionnement glomérulaire était irréversible et dose-dépendant. Une ostéomalacie a été rapportée dans des cas d'intoxication chronique grave au cadmium.

Afin de prévenir un dysfonctionnement rénal, se manifestant par la β-2-microglobulinurie, en particulier si l'exposition professionnelle aux fumées et poussières de cadmium est susceptible de durer 25 ans (à 8 heures de travail par jour et 225 jours de travail/an), il est recommandé que le la concentration moyenne de cadmium respirable dans la salle de travail doit être maintenue en dessous de 0.01 mg/m³.

Une exposition excessive au cadmium s'est produite dans la population générale par l'ingestion de riz et d'autres aliments contaminés, et peut-être d'eau potable. La maladie itai-itai, un type douloureux d'ostéomalacie, avec de multiples fractures apparaissant avec un dysfonctionnement rénal, s'est produite au Japon dans des zones à forte exposition au cadmium. Bien que la pathogenèse de la maladie itai-itai soit encore contestée, il est généralement admis que le cadmium est un facteur étiologique nécessaire. Il convient de souligner que les lésions rénales induites par le cadmium sont irréversibles et peuvent s'aggraver même après l'arrêt de l'exposition.

Cadmium et cancer

Il existe des preuves solides de relations dose-réponse et d'une mortalité accrue par cancer du poumon dans plusieurs études épidémiologiques sur des travailleurs exposés au cadmium. L'interprétation est compliquée par des expositions simultanées à d'autres métaux qui sont des cancérogènes connus ou suspectés. Les observations continues de travailleurs exposés au cadmium n'ont cependant pas fourni de preuves d'une augmentation de la mortalité due au cancer de la prostate, comme on le soupçonnait initialement. En 1993, le CIRC a évalué le risque de cancer lié à l'exposition au cadmium et a conclu qu'il devait être considéré comme cancérogène pour l'homme. Depuis lors, des preuves épidémiologiques supplémentaires sont apparues avec des résultats quelque peu contradictoires, et la cancérogénicité possible du cadmium reste donc incertaine. Il est néanmoins clair que le cadmium possède de fortes propriétés cancérigènes en expérimentation animale.

Mesures de sécurité et de santé

Le cortex rénal est l'organe critique en cas d'exposition à long terme au cadmium via l'air ou les aliments. La concentration critique est estimée à environ 200 µg de Cd/g de poids humide, mais peut être inférieure, comme indiqué ci-dessus. Afin de maintenir la concentration dans le cortex rénal en dessous de ce niveau même après une exposition à vie, la concentration moyenne de cadmium dans l'air de la salle de travail (8 heures par jour) ne doit pas dépasser 0.01 mg Cd/m³.

Les processus de travail et les opérations susceptibles de dégager des fumées ou des poussières de cadmium dans l'atmosphère devraient être conçus de manière à maintenir les niveaux de concentration au minimum et, si possible, être clos et équipés d'une ventilation par aspiration. Lorsqu'une ventilation adéquate est impossible à maintenir (par exemple, pendant le soudage et le découpage), des respirateurs doivent être transportés et l'air doit être échantillonné pour déterminer la concentration de cadmium. Dans les zones présentant des risques de particules volantes, d'éclaboussures de produits chimiques, de chaleur rayonnante, etc. (par exemple, à proximité de réservoirs et de fours de galvanoplastie), les travailleurs doivent porter un équipement de sécurité approprié, tel qu'une protection des yeux, du visage, des mains et des bras et des vêtements imperméables. Des installations sanitaires adéquates devraient être fournies et les travailleurs devraient être encouragés à se laver avant les repas et à se laver soigneusement et à changer de vêtements avant de quitter le travail. Il doit être interdit de fumer, de manger et de boire dans les zones de travail. Le tabac contaminé par la poussière de cadmium provenant des ateliers peut être une importante voie d'exposition. Les cigarettes et le tabac à pipe ne doivent pas être transportés dans la salle de travail. L'air d'échappement contaminé doit être filtré et les personnes en charge des dépoussiéreurs et des filtres doivent porter des respirateurs lorsqu'elles travaillent sur l'équipement.

Pour s'assurer qu'une accumulation excessive de cadmium dans les reins ne se produit pas, les niveaux de cadmium dans le sang et dans l'urine doivent être contrôlés régulièrement. Les niveaux de cadmium dans le sang sont principalement une indication de l'exposition des derniers mois, mais peuvent être utilisés pour évaluer la charge corporelle quelques années après la fin de l'exposition. Une valeur de 100 nmol Cd/l de sang total est un niveau critique approximatif si l'exposition est régulière pendant de longues périodes. Les valeurs de cadmium dans l'urine peuvent être utilisées pour estimer la charge corporelle en cadmium, à condition qu'il n'y ait pas eu de lésions rénales. L'OMS a estimé que 10 nmol/mmol de créatinine est la concentration en dessous de laquelle un dysfonctionnement rénal ne devrait pas se produire. Des recherches récentes ont cependant montré qu'un dysfonctionnement rénal peut déjà survenir à environ 5 nmol/mmol de créatinine.

Étant donné que les niveaux sanguins et urinaires mentionnés sont des niveaux auxquels une action du cadmium sur les reins a été observée, il est recommandé d'appliquer des mesures de contrôle chaque fois que les concentrations individuelles de cadmium dans l'urine et/ou dans le sang dépassent 50 nmol/l de sang total ou
3 nmol/mmol de créatinine respectivement. Des examens médicaux préalables à l'embauche devraient être administrés aux travailleurs qui seront exposés à des poussières ou à des fumées de cadmium. Les personnes souffrant de troubles respiratoires ou rénaux doivent éviter de tels travaux. Un examen médical des travailleurs exposés au cadmium devrait être effectué au moins une fois par an. Chez les travailleurs exposés au cadmium pendant de longues périodes, des mesures quantitatives de la ß-2-microglobuline ou d'autres protéines pertinentes de faible poids moléculaire dans l'urine doivent être effectuées régulièrement. Les concentrations de ß-2-microglobuline dans l'urine ne doivent normalement pas dépasser 34 µg/mmol de créatinine.

Traitement de l'empoisonnement au cadmium

Les personnes qui ont ingéré des sels de cadmium doivent être obligées de vomir ou de subir un lavage gastrique; les personnes exposées à une inhalation aiguë doivent être retirées de l'exposition et recevoir une oxygénothérapie si nécessaire. Aucun traitement spécifique de l'intoxication chronique au cadmium n'est disponible et il faut compter sur un traitement symptomatique. En règle générale, l'administration d'agents chélateurs tels que BAL et EDTA est contre-indiquée car ils sont néphrotoxiques en association avec le cadmium.

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