Vendredi, Février 11 2011 04: 31

Mercury

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Gunnar Nordberg

Mercure inorganique

Le mercure se combine facilement avec le soufre et les halogènes à des températures ordinaires et forme des amalgames avec tous les métaux sauf le fer, le nickel, le cadmium, l'aluminium, le cobalt et le platine. Il réagit de manière exothermique (générant de la chaleur) avec les métaux alcalins, est attaqué par l'acide nitrique mais pas par l'acide chlorhydrique et, lorsqu'il est chaud, se combine avec l'acide sulfurique.

Le mercure inorganique se trouve dans la nature sous forme de sulfure (HgS) sous forme de minerai de cinabre, qui a une teneur moyenne en mercure de 0.1 à 4 %. On le rencontre également dans la croûte terrestre sous forme de géodes de mercure liquide (à Almadén) et sous forme de schiste ou d'ardoise imprégné (par exemple, en Inde et en Yougoslavie).

extraction. Le minerai de mercure est extrait par extraction souterraine et le mercure métallique est séparé du minerai par grillage dans un four rotatif ou un four à cuve, ou par réduction avec de l'oxyde de fer ou de calcium. La vapeur est entraînée dans les gaz de combustion et se condense dans des tubes verticaux.

Les utilisations les plus importantes du mercure métallique et de ses composés inorganiques ont inclus le traitement des minerais d'or et d'argent ; la fabrication d'amalgames; la fabrication et la réparation d'appareils de mesure ou de laboratoire; la fabrication d'ampoules électriques à incandescence, de tubes à vapeur de mercure, de valves radio, de tubes à rayons X, d'interrupteurs, de piles, de redresseurs, etc. ; comme catalyseur pour la production de chlore et d'alcali et la production d'acide acétique et d'acétaldéhyde à partir d'acétylène ; recherche chimique, physique et biologique en laboratoire; placage d'or, d'argent, de bronze et d'étain; tannage et curry; fabrication de feutre; empaillage; fabrication textile; photographie et photogravure; peintures et pigments à base de mercure; et la fabrication de soie artificielle. Certaines de ces utilisations ont été abandonnées en raison des effets toxiques que l'exposition au mercure exerçait sur les travailleurs.

Composés organiques du mercure

Les composés organiques du mercure peuvent être considérés comme les composés organiques dans lesquels le mercure est chimiquement lié directement à un atome de carbone. Les liaisons carbone-mercure ont une large gamme de stabilité; en général, la liaison carbone-mercure dans les composés aliphatiques est plus stable que celle des composés aromatiques. Selon une estimation fiable, plus de 400 phénylmercuriels et au moins ce nombre de composés alkylmercuriels ont été synthétisés. Les trois groupes les plus importants d'usage courant sont les alkyles, les hydrocarbures aromatiques ou aryles et les alcoxyalkyles. Des exemples de composés arylmercuriques sont l'acétate phénylmercurique (PMA), le nitrate, l'oléate, le propionate et le benzoate. La plupart des informations disponibles concernent la PMA.

Les usages. Toutes les utilisations importantes des composés organiques du mercure dépendent de l'activité biologique de ces substances. Dans la pratique médicale, les composés organiques du mercure sont utilisés comme antiseptiques, germicides, diurétiques et contraceptifs. Dans le domaine des pesticides, ils servent d'algicides, de fongicides, d'herbicides, de slimacides et de conservateurs dans les peintures, les cires et les pâtes ; ils sont utilisés pour la suppression de la moisissure, dans les peintures antisalissures, dans les peintures au latex et dans la protection contre les champignons des tissus, du papier, du liège, du caoutchouc et du bois à utiliser dans les climats humides. Dans l'industrie chimique, ils agissent comme catalyseurs dans un certain nombre de réactions et les alkyles de mercure sont utilisés comme agents alkylants dans les synthèses organiques.

Dangers

Absorption et effets : Mercure inorganique et métallique

L'inhalation de vapeurs est la principale voie d'entrée du mercure métallique dans l'organisme. Environ 80 % des vapeurs de mercure inhalées sont absorbées dans les poumons (alvéoles). L'absorption digestive du mercure métallique est négligeable (inférieure à 0.01 % de la dose administrée). La pénétration sous-cutanée de mercure métallique à la suite d'un accident (par exemple le bris d'un thermomètre) est également possible.

Les principales voies d'entrée des composés inorganiques du mercure (sels de mercure) sont les poumons (atomisation des sels de mercure) et le tractus gastro-intestinal. Dans ce dernier cas, l'absorption est souvent le résultat d'une ingestion accidentelle ou volontaire. On estime que 2 à 10 % des sels de mercure ingérés sont absorbés par le tractus intestinal.

L'absorption cutanée du mercure métallique et de certains de ses composés est possible, bien que le taux d'absorption soit faible. Après son entrée dans l'organisme, le mercure métallique continue d'exister pendant une courte période sous forme métallique, ce qui explique sa pénétration de la barrière hémato-encéphalique. Dans le sang et les tissus, le mercure métallique est rapidement oxydé en Hg2+ l'ion mercure, qui se fixe sur les protéines. Dans le sang, le mercure inorganique se répartit également entre le plasma et les globules rouges.

Les reins et le cerveau sont les sites de dépôt après exposition aux vapeurs de mercure métallique, et les reins après exposition aux sels de mercure inorganiques.

Intoxication aiguë

Les symptômes d'une intoxication aiguë comprennent une irritation pulmonaire (pneumonie chimique), pouvant entraîner un œdème pulmonaire aigu. Une atteinte rénale est également possible. L'intoxication aiguë résulte le plus souvent de l'ingestion accidentelle ou volontaire d'un sel de mercure. Cela conduit à une inflammation sévère du tractus gastro-intestinal suivie rapidement d'une insuffisance rénale due à la nécrose des tubules contournés proximaux.

La forme chronique sévère d'intoxication au mercure rencontrée dans des localités comme Almadén jusqu'au début du XXe siècle, qui présentait des troubles rénaux, digestifs, mentaux et nerveux spectaculaires et se terminait par une cachexie, a été éliminée grâce à des mesures préventives. Cependant, une intoxication chronique, « intermittente », où des périodes d'intoxication active s'intercalent entre des périodes d'intoxication latente, peut encore être décelée chez les mineurs de mercure. Dans les périodes de latence, les symptômes régressent à un degré tel qu'ils ne sont visibles qu'à la recherche de près ; seules les manifestations neurologiques persistent sous forme de transpiration abondante, de dermographie et, dans une certaine mesure, d'instabilité émotionnelle.

Un état de « micromercurialisme » caractérisé par une névrose fonctionnelle (hystérie fréquente, neurasthénie et formes mixtes), une labilité cardiovasculaire et une névrose sécrétoire de l'estomac a également été décrit.

Système digestif. La gingivite est le trouble gastro-intestinal le plus fréquemment rencontré lors d'un empoisonnement au mercure. Elle est favorisée par une mauvaise hygiène buccale et s'accompagne d'un goût désagréable, métallique ou amer dans la bouche. La stomatite ulcéromembraneuse est beaucoup moins fréquente et se rencontre normalement chez les personnes déjà atteintes de gingivite qui ont accidentellement inhalé des vapeurs de mercure. Cette stomatite débute par les symptômes subjectifs de la gingivite avec augmentation de la salivation (ptyalisme mercuriel) et enduit de la langue. Manger et boire produisent une sensation de brûlure et d'inconfort dans la bouche, les gencives deviennent de plus en plus enflammées et enflées, des ulcères apparaissent et il y a des saignements spontanés. Dans les cas aigus, il y a une forte fièvre, une inflammation des ganglions sous-maxillaires et une haleine extrêmement fétide. Des périostites alvéolodentaires ont également été observées.

Il peut y avoir une ligne bleutée sur le bord des dents des gencives, en particulier à proximité des zones infectées ; cette ligne n'est cependant jamais rencontrée chez les personnes sans dents. Une pigmentation punctiforme gris ardoise des muqueuses buccales - du côté vestibulaire des gencives (généralement celles de la mâchoire inférieure), du palais et même de l'intérieur des joues - a également été observée.

La gingivite récurrente affecte les tissus de soutien des dents et, dans de nombreux cas, les dents doivent être extraites ou simplement tomber. D'autres troubles gastro-intestinaux rencontrés dans l'empoisonnement au mercure comprennent la gastrite et la gastroduodénite.

La pharyngite non spécifique est relativement fréquente. Une manifestation plus rare est celle de la pharyngite de Kussmaul qui se présente comme une coloration rouge vif du pharynx, des amygdales et du palais mou avec une fine arborisation.

L'atteinte du système nerveux peut survenir avec ou sans symptômes gastro-intestinaux et peut évoluer selon deux tableaux cliniques principaux : (a) tremblement de fine intention rappelant celui rencontré chez les personnes atteintes de sclérose en plaques ; et (b) Parkinsonisme avec tremblement au repos et fonction motrice réduite. Habituellement, l'une de ces deux conditions est dominante dans le tableau clinique global qui peut être encore compliqué par une irritabilité morbide et une hyperactivité mentale prononcée (éréthisme mercuriel).

Le parkinsonisme mercuriel présente une image de démarche instable et chancelante, d'absence de réflexes de récupération d'équilibre et d'hypotonie ; les symptômes végétatifs sont légers avec faciès en masque, sialorrhée, etc. Cependant, le parkinsonisme se rencontre le plus souvent sous des formes plus bénignes, notamment sous forme de micro-parkinsonisme.

Les symptômes les plus fréquemment rencontrés ressemblent à ceux présentés par les personnes atteintes de sclérose en plaques, sauf qu'il n'y a pas de nystagmus et que les deux affections ont une sérologie et des évolutions cliniques différentes. La caractéristique la plus frappante est le tremblement qui est généralement un symptôme tardif mais peut se développer avant la stomatite.

Les tremblements disparaissent généralement pendant le sommeil, bien que des crampes ou des contractions généralisées soudaines puissent survenir; cependant, il augmente toujours en cas de stress émotionnel et c'est une caractéristique si caractéristique qu'elle fournit des bases solides pour un diagnostic d'empoisonnement au mercure. Le tremblement est particulièrement prononcé dans les situations où le patient se sent gêné ou honteux ; souvent il ou elle devra manger dans la solitude sinon il serait incapable de porter de la nourriture à ses lèvres. Dans sa forme la plus aiguë, le tremblement peut envahir tous les muscles volontaires et être continu. Il arrive encore des cas où le patient doit être attaché pour l'empêcher de tomber du lit; ces cas présentent également des mouvements massifs et choréiformes suffisants pour réveiller le patient de son sommeil.

Le patient a tendance à prononcer ses mots de manière saccadée, de sorte que ses phrases sont difficiles à suivre (psellismus mercurialis) ; quand un spasme cesse, les mots sortent trop vite. Dans les cas qui rappellent davantage le parkinsonisme, la parole est lente et monotone et la voix peut être basse ou complètement absente ; l'énonciation spasmodique est cependant plus fréquente.

Un symptôme très caractéristique est un désir de dormir, et le patient dort souvent pendant de longues périodes bien que légèrement et est fréquemment dérangé par des crampes et des spasmes. Cependant, l'insomnie peut survenir dans certains cas.

La perte de mémoire est un symptôme précoce et la démence un symptôme terminal. La dermographie et la transpiration abondante (sans raison apparente) sont fréquemment rencontrées. En cas d'intoxication chronique au mercure, les yeux peuvent montrer l'image de « mercurialentis » caractérisée par une décoloration gris clair à gris foncé, gris rougeâtre de la capsule antérieure du cristallin due au dépôt de particules de mercure finement divisées. Mercurialentis peut être détecté par examen au microscope à lampe à fente et est bilatéral et symétrique; il apparaît généralement assez longtemps avant l'apparition des signes généraux d'empoisonnement au mercure.

Exposition chronique

L'empoisonnement chronique au mercure commence généralement de manière insidieuse, ce qui rend difficile la détection précoce d'un début d'empoisonnement. Le principal organe cible est le système nerveux. Dans un premier temps, des tests adaptés peuvent être utilisés pour détecter des changements psychomoteurs et neuromusculaires et de légers tremblements. Une atteinte rénale légère (protéinurie, albuminurie, enzymurie) peut être détectable plus tôt qu'une atteinte neurologique.

Si une exposition excessive n'est pas corrigée, les manifestations neurologiques et autres (par exemple, tremblements, sudation, dermatographie) deviennent plus prononcées, associées à des modifications du comportement et des troubles de la personnalité et, éventuellement, à des troubles digestifs (stomatite, diarrhée) et à une détérioration de l'état général ( anorexie, perte de poids). Une fois ce stade atteint, l'arrêt de l'exposition peut ne pas conduire à une guérison totale.

Dans l'intoxication chronique au mercure, les symptômes digestifs et nerveux prédominent et, bien que les premiers soient d'apparition plus précoce, les seconds sont plus évidents ; d'autres symptômes significatifs mais moins intenses peuvent être présents. La durée de la période d'absorption du mercure précédant l'apparition des symptômes cliniques dépend du niveau d'absorption et de facteurs individuels. Les principaux signes précoces sont des troubles digestifs légers, en particulier une perte d'appétit ; tremblement intermittent, parfois dans des groupes musculaires spécifiques ; et des troubles névrotiques d'intensité variable. L'évolution de l'intoxication peut varier considérablement d'un cas à l'autre. Si l'exposition est interrompue dès l'apparition des premiers symptômes, une guérison complète se produit généralement; cependant, si l'exposition n'est pas terminée et que l'intoxication s'établit fermement, on ne peut s'attendre à plus qu'un soulagement des symptômes dans la majorité des cas.

Rein. Il y a eu des études au fil des ans sur les relations entre la fonction rénale et les niveaux de mercure urinaire. Les effets des expositions de faible niveau ne sont toujours pas bien documentés ou compris. À des niveaux plus élevés (au-dessus de 50 μg/g (microgrammes par gramme), une fonction rénale anormale (comme en témoigne la N-acétyl-BD-glucosaminidase (NAG), qui est un indicateur sensible des dommages aux reins) a été observée. Les niveaux de NAG étaient corrélés à la fois avec les niveaux de mercure urinaire et les résultats des tests neurologiques et comportementaux.

Système nerveux. Ces dernières années ont vu le développement de plus de données sur les faibles niveaux de mercure, qui sont discutés plus en détail dans le chapitre Système nerveux dans ce Encyclopédie.

sanguins. L'intoxication chronique s'accompagne d'une anémie légère parfois précédée d'une polycythémie résultant d'une irritation de la moelle osseuse. Une lymphocytose et une éosinophilie ont également été observées.

Composés organiques du mercure

Acétate phénylmercurique (PMA). L'absorption peut se produire par inhalation d'aérosols contenant du PMA, par absorption cutanée ou par ingestion. La solubilité du mercuriel et la granulométrie des aérosols sont des facteurs déterminants du degré d'absorption. Le PMA est plus efficacement absorbé par ingestion que les sels mercuriques inorganiques. Phénylmercure est transporté principalement dans le sang et distribué dans les cellules sanguines (90%), s'accumule dans le foie et s'y décompose en mercure inorganique. Une partie du phénylmercure est excrétée dans la bile. La majeure partie absorbée dans l'organisme est distribuée dans les tissus sous forme de mercure inorganique et accumulée dans les reins. Lors d'une exposition chronique, la distribution et l'excrétion du mercure suivent le schéma observé lors d'une exposition au mercure inorganique.

L'exposition professionnelle aux composés de phénylmercure se produit lors de la fabrication et de la manipulation de produits traités avec des fongicides contenant des composés de phénylmercure. L'inhalation aiguë de grandes quantités peut causer des dommages aux poumons. L'exposition de la peau à une solution concentrée de composés de phénylmercure peut provoquer des brûlures chimiques accompagnées de cloques. Une sensibilisation aux composés de phénylmercure peut se produire. L'ingestion de grandes quantités de phénylmercure peut causer des lésions rénales et hépatiques. L'empoisonnement chronique donne lieu à des lésions rénales dues à l'accumulation de mercure inorganique dans les tubules rénaux.

Les données cliniques disponibles ne permettent pas de tirer des conclusions détaillées sur les relations dose-réponse. Ils suggèrent cependant que les composés de phénylmercure sont moins toxiques que les composés de mercure inorganique ou une exposition à long terme. Il existe certaines preuves d'effets indésirables légers sur le sang.

Composés d'alkylmercure. D'un point de vue pratique, les composés d'alkylmercure à chaîne courte, comme méthylmercure et éthylmercure, sont les plus importants, bien que certains composés mercuriels exotiques, généralement utilisés dans la recherche en laboratoire, aient entraîné des décès rapides et spectaculaires par intoxication aiguë. Ces composés ont été largement utilisés dans le traitement des semences où ils ont été responsables d'un certain nombre de décès. Chlorure de méthylmercure forme des cristaux blancs à l'odeur caractéristique, tandis que chlorure d'éthylmercure; (chloroéthylmercure) forme des flocons blancs. Les composés volatils de méthylmercure, comme le chlorure de méthylmercure, sont absorbés à environ 80 % lors de l'inhalation de vapeurs. Plus de 95 % des composés d'alkylmercure à chaîne courte sont absorbés par ingestion, bien que l'absorption des composés de méthylmercure par la peau puisse être efficace, en fonction de leur solubilité, de leur concentration et de l'état de la peau.

Transport, distribution et excrétion. Le méthylmercure est transporté dans les globules rouges ( 95%) et une petite fraction est liée aux protéines plasmatiques. La distribution aux différents tissus de l'organisme est plutôt lente et il faut environ quatre jours avant que l'équilibre soit atteint. Le méthylmercure est concentré dans le système nerveux central et surtout dans la matière grise. Environ 10 % de la charge corporelle de mercure se trouve dans le cerveau. La concentration la plus élevée se trouve dans le cortex occipital et le cervelet. Chez la femme enceinte, le méthylmercure est transféré du placenta au fœtus et surtout accumulé dans le cerveau du fœtus.

Dangers du mercure organique

L'empoisonnement par l'alkylmercure peut se produire lors de l'inhalation de vapeurs et de poussières contenant de l'alkylmercure et lors de la fabrication du mercure ou de la manipulation du matériau final. Le contact cutané avec des solutions concentrées entraîne des brûlures chimiques et des cloques. Dans les petites exploitations agricoles, il existe un risque d'échange entre les semences traitées et les produits destinés à l'alimentation, suivi d'une ingestion involontaire de grandes quantités d'alkylmercure. Lors d'une exposition aiguë, les signes et symptômes d'intoxication ont un début insidieux et apparaissent avec une période de latence qui peut varier d'une à plusieurs semaines. La période de latence dépend de la taille de la dose - plus la dose est élevée, plus la période est courte.

Lors d'une exposition chronique, le début est plus insidieux, mais les symptômes et les signes sont essentiellement les mêmes, en raison de l'accumulation de mercure dans le système nerveux central, provoquant des lésions neuronales dans le cortex sensoriel, comme le cortex visuel, le cortex auditif et le pré- et les zones post-centrales. Les signes sont caractérisés par des troubles sensitifs avec paresthésies des extrémités distales, de la langue et du pourtour des lèvres. Avec des intoxications plus graves, une ataxie, des constrictions concentriques des champs visuels, une déficience auditive et des symptômes extrapyramidaux peuvent apparaître. Dans les cas graves, des convulsions chroniques surviennent.

La période de la vie la plus sensible à l'empoisonnement au méthylmercure est celle in utero; le fœtus semble être entre 2 et 5 fois plus sensible que l'adulte. Exposition in utero entraîne une paralysie cérébrale, en partie due à l'inhibition de la migration des neurones des parties centrales vers les zones corticales périphériques. Dans les cas moins graves, un retard du développement psychomoteur a été observé.

Composés alcoxyalkylmercuriels. Les composés alcoxyalkyle les plus couramment utilisés sont méthoxyéthylmercure sels (par exemple, acétate de méthoxyéthylmercure), qui ont remplacé les composés alkylés à chaîne courte dans le traitement des semences dans de nombreux pays industriels, dans lesquels les composés alkylés ont été interdits en raison de leur dangerosité.

Les informations disponibles sont très limitées. Les composés alcoxyalkylés sont absorbés par inhalation et par ingestion plus efficacement que les sels de mercure inorganiques. Les schémas de distribution et d'excrétion du mercure absorbé suivent ceux des sels de mercure inorganiques. L'excrétion se fait par le tractus intestinal et les reins. On ne sait pas dans quelle mesure l'alcoxyalkylmercure inchangé est excrété chez l'homme. L'exposition aux composés alcoxyalkylmercuriels peut se produire lors de la fabrication du composé et lors de la manipulation du ou des produits finaux traités avec le mercuriel. L'acétate de méthoxyéthylmercure est un vésicant lorsqu'il est appliqué en solutions concentrées sur la peau. L'inhalation de poussière de sel de méthoxyéthylmercure peut provoquer des lésions pulmonaires et un empoisonnement chronique dû à une exposition à long terme peut entraîner des lésions rénales.

Mesures de sécurité et de santé

Des efforts devraient être faits pour remplacer le mercure par des substances moins dangereuses. Par exemple, l'industrie du feutre peut employer des composés non mercuriels. Dans l'exploitation minière, les techniques de forage humide doivent être utilisées. La ventilation est la principale mesure de sécurité et si elle est insuffisante, les travailleurs doivent être équipés d'un équipement de protection respiratoire.

Dans l'industrie, dans la mesure du possible, le mercure doit être manipulé dans des systèmes hermétiques et des règles d'hygiène extrêmement strictes doivent être appliquées sur le lieu de travail. Lorsque le mercure est déversé, il s'infiltre très facilement dans les crevasses, les interstices du sol et les établis. En raison de sa pression de vapeur, une concentration atmosphérique élevée peut se produire même après une contamination apparemment négligeable. Il est donc important d'éviter la moindre salissure des plans de travail ; ceux-ci doivent être lisses, non absorbants et légèrement inclinés vers un collecteur ou, à défaut, comporter une grille métallique au-dessus d'une gouttière remplie d'eau pour recueillir les éventuelles gouttes de mercure renversées qui tomberaient à travers la grille. Les surfaces de travail doivent être nettoyées régulièrement et, en cas de contamination accidentelle, les éventuelles gouttes de mercure recueillies dans un piège à eau doivent être évacuées le plus rapidement possible.

Lorsqu'il existe un risque de volatilisation du mercure, des systèmes de ventilation par aspiration locale (LEV) doivent être installés. Certes, il s'agit d'une solution qui n'est pas toujours applicable, comme c'est le cas dans les locaux produisant du chlore par le procédé de la cellule à mercure, compte tenu de l'énorme surface de vaporisation.

Les postes de travail doivent être aménagés de manière à minimiser le nombre de personnes exposées au mercure.

La plupart des expositions aux composés organiques du mercure impliquent une exposition mixte à la vapeur de mercure et au composé organique, car les composés organiques du mercure se décomposent et libèrent de la vapeur de mercure. Toutes les mesures techniques relatives à l'exposition aux vapeurs de mercure doivent être appliquées pour l'exposition aux composés organiques du mercure. Ainsi, la contamination des vêtements et/ou des parties du corps doit être évitée, car cela peut être une source dangereuse de vapeur de mercure à proximité de la zone respiratoire. Des vêtements de travail protecteurs spéciaux doivent être portés et changés après le quart de travail. La peinture au pistolet avec des peintures contenant des mercuriels nécessite un équipement de protection respiratoire et une ventilation adéquate. Les composés d'alkylmercure à chaîne courte doivent être éliminés et remplacés chaque fois que possible. Si la manipulation ne peut être évitée, un système fermé doit être utilisé, associé à une ventilation adéquate, pour limiter l'exposition au minimum.

Une grande attention doit être portée à la prévention de la contamination des sources d'eau par des effluents de mercure, car le mercure peut être incorporé dans la chaîne alimentaire, entraînant des catastrophes telles que celle qui s'est produite à Minamata, au Japon.

 

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