Les forces économiques mondiales ont contribué à l'industrialisation de l'agriculture (Donham et Thu 1995). Dans les pays développés, on observe des tendances à une spécialisation, une intensité et une mécanisation accrues. L'augmentation de la production de bétail en confinement est le résultat de ces tendances. De nombreux pays en développement ont reconnu la nécessité d'adopter la production en confinement pour tenter de transformer leur agriculture d'une agriculture de subsistance en une entreprise compétitive à l'échelle mondiale. Au fur et à mesure que de plus en plus d'entreprises obtiennent la propriété et le contrôle de l'industrie, des fermes moins nombreuses, mais plus grandes, avec de nombreux employés remplacent la ferme familiale.
Conceptuellement, le système de confinement applique les principes de la production industrielle de masse à la production animale. Le concept de production en confinement comprend l'élevage d'animaux à haute densité dans des structures isolées de l'environnement extérieur et équipées de systèmes mécaniques ou automatisés de ventilation, de traitement des déchets, d'alimentation et d'abreuvement (Donham, Rubino et al. 1977).
Plusieurs pays européens utilisent des systèmes de confinement depuis le début des années 1950. Le confinement du bétail a commencé à apparaître aux États-Unis à la fin des années 1950. Les producteurs de volaille ont été les premiers à utiliser le système. Au début des années 1960, l'industrie porcine avait également commencé à adopter cette technique, suivie plus récemment par les producteurs laitiers et bovins.
Parallèlement à cette industrialisation, plusieurs préoccupations sanitaires et sociales des travailleurs se sont développées. Dans la plupart des pays occidentaux, les exploitations sont de moins en moins nombreuses mais de plus en plus grandes. Il y a moins d'exploitations familiales (conjointes de main-d'œuvre et de gestion) et plus de structures d'entreprise (en particulier en Amérique du Nord). Le résultat est qu'il y a plus de travailleurs embauchés et relativement moins de membres de la famille qui travaillent. De plus, en Amérique du Nord, davantage de travailleurs proviennent de groupes minoritaires et d'immigrants. Par conséquent, il existe un risque de produire une nouvelle sous-classe de travailleurs dans certains segments de l'industrie.
Une toute nouvelle série d'expositions professionnelles dangereuses est apparue pour le travailleur agricole. Ceux-ci peuvent être classés en quatre grandes rubriques :
- gaz toxiques et asphyxiants
- aérosols bioactifs de particules
- Maladies infectieuses
- bruit.
Les risques respiratoires sont également préoccupants.
Gaz toxiques et asphyxiants
Plusieurs gaz toxiques et asphyxiants résultant de la dégradation microbienne des déchets animaux (urine et fèces) peuvent être associés au confinement du bétail. Les déchets sont le plus souvent stockés sous forme liquide sous le bâtiment, sur un sol en caillebotis ou dans un réservoir ou une lagune à l'extérieur du bâtiment. Ce système de stockage du fumier est généralement anaérobie, entraînant la formation de plusieurs gaz toxiques (voir tableau 1) (Donham, Yeggy et Dauge 1988). Voir également l'article "Manipulation du fumier et des déchets" dans ce chapitre.
Tableau 1. Composés identifiés dans les atmosphères des bâtiments de confinement des porcs
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2-Propanol |
Ethanol |
Propionate d'isopropyle |
|
3-Pentanone |
Formiate d'éthyle |
Acide isovalérique |
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Acétaldéhyde |
Éthylamine |
Méthane |
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Acide acétique |
Formaldéhyde |
Acétate de méthyle |
|
Acétone |
Heptaldéhyde |
Méthylamine |
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Ammoniac |
Composé azoté hétérocyclique |
Méthylmercaptan |
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n-Butanol |
Hexanal |
Octaldéhyde |
|
n-Butyle |
Sulfure d'hydrogène |
n-Propanol |
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Acide butyrique |
indoles |
L'acide propionique |
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Gaz carbonique |
Isobutanol |
Proponaldéhyde |
|
Monoxyde de carbone |
Acétate d'isobutyle |
Propionate de propyle |
|
Décaldéhyde |
Isobutyraldéhyde |
Scatole |
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Sulfure de diéthyle |
Acide isobutyrique |
Triéthylamine |
|
Sulfure de diméthyle |
Isopentanol |
Triméthylamine |
|
disulfure |
Acétate d'isopropyle |
Il existe quatre gaz toxiques ou asphyxiants courants présents dans presque toutes les opérations de digestion anaérobie des déchets : le dioxyde de carbone (CO2), ammoniac (NH3), le sulfure d'hydrogène (H2S) et du méthane (CH4). Une petite quantité de monoxyde de carbone (CO) peut également être produite par les déchets animaux en décomposition, mais sa principale source est les appareils de chauffage utilisés pour brûler des combustibles fossiles. Les niveaux ambiants typiques de ces gaz (ainsi que des particules) dans les porcheries sont indiqués dans le tableau 2. Les expositions maximales recommandées dans les porcheries sont également répertoriées sur la base de recherches récentes (Donham et Reynolds 1995; Reynolds et al. 1996) et le seuil limite. (TLV) établies par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH 1994). Ces valeurs TLV ont été adoptées comme limites légales dans de nombreux pays.
Tableau 2. Niveaux ambiants de divers gaz dans les porcheries
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Gaz |
Gamme (ppm) |
Concentrations ambiantes typiques (ppm) |
Concentrations d'exposition maximales recommandées (ppm) |
Valeurs limites de seuil (ppm) |
|
CO |
Entre 0 et 200 |
42 |
50 |
50 |
|
CO2 |
Entre 1,000 et 10,000 |
8,000 |
1,500 |
5,000 |
|
NH3 |
Entre 5 et 200 |
81 |
7 |
25 |
|
H2S |
Entre 0 et 1,500 |
4 |
5 |
10 |
|
Poussière totale |
2 à 15 mg/m3 |
4mg/m3 |
2.5mg/m3 |
10mg/m3 |
|
Poussière respirable |
0.10 à 1.0 mg/m3 |
0.4mg/m3 |
0.23mg/m3 |
3mg/m3 |
|
Endotoxine |
50 à 500 ng/m3 |
200 ng/m3 |
100 ng/m3 |
(aucun établi) |
On constate que dans de nombreux bâtiments, au moins un gaz, et souvent plusieurs, dépasse les limites d'exposition. Il convient de noter que l'exposition simultanée à ces substances toxiques peut être additive ou synergique - la VLE pour le mélange peut être dépassée même lorsque les VLE individuelles ne sont pas dépassées. Les concentrations sont souvent plus élevées en hiver qu'en été, car la ventilation est réduite pour conserver la chaleur.
Ces gaz ont été impliqués dans plusieurs affections aiguës chez les travailleurs. H2S a été impliqué dans de nombreuses morts subites d'animaux et plusieurs morts humaines (Donham et Knapp 1982). La plupart des cas aigus sont survenus peu de temps après que la fosse à fumier a été agitée ou vidée, ce qui peut entraîner une libération soudaine d'un grand volume de H extrêmement toxique.2S. Dans d'autres cas mortels, des fosses à fumier avaient été récemment vidées et les travailleurs qui y pénétraient pour une inspection, des réparations ou pour récupérer un objet tombé se sont effondrés sans aucun avertissement. Les résultats post-mortem disponibles de ces cas d'intoxication aiguë ont révélé un œdème pulmonaire massif comme seule découverte notable. Cette lésion, associée aux antécédents, est compatible avec une intoxication à l'hydrogène sulfuré. Les tentatives de sauvetage par des passants ont souvent fait plusieurs morts. Les travailleurs du confinement doivent donc être informés des risques encourus et conseillés de ne jamais entrer dans une installation de stockage de fumier sans avoir testé la présence de gaz toxiques, être équipés d'un respirateur avec sa propre alimentation en oxygène, assurer une ventilation adéquate et avoir au moins deux autres travailleurs debout par, attaché par une corde au travailleur qui entre, afin qu'il puisse effectuer un sauvetage sans se mettre en danger. Il devrait y avoir un programme écrit pour les espaces confinés.
Le CO peut également être présent à des niveaux toxiques aigus. Des problèmes d'avortement chez les porcs à une concentration atmosphérique de 200 à 400 ppm et des symptômes subaigus chez les humains, tels que des maux de tête chroniques et des nausées, ont été documentés dans les systèmes de confinement des porcs. Les effets possibles sur le fœtus humain devraient également être préoccupants. La principale source de CO provient d'unités de chauffage à hydrocarbures qui fonctionnent mal. Une forte accumulation de poussière dans les porcheries rend difficile le maintien des appareils de chauffage en bon état de fonctionnement. Les chauffages radiants au propane sont également une source courante de faibles niveaux de CO (par exemple, 100 à 300 ppm). Les nettoyeurs haute pression alimentés par un moteur à combustion interne pouvant fonctionner à l'intérieur du bâtiment sont une autre source; Des avertisseurs de CO doivent être installés.
Une autre situation extrêmement dangereuse se produit lorsque le système de ventilation tombe en panne. Les niveaux de gaz peuvent alors rapidement atteindre des niveaux critiques. Dans ce cas, le problème majeur est le remplacement de l'oxygène par d'autres gaz, principalement le CO2 provenant de la fosse ainsi que de l'activité respiratoire des animaux du bâtiment. Des conditions mortelles pourraient être atteintes en aussi peu que 7 heures. En ce qui concerne la santé des porcs, une panne de ventilation par temps chaud peut permettre à la température et à l'humidité d'augmenter à des niveaux mortels en 3 heures. Les systèmes de ventilation doivent être surveillés.
Un quatrième danger potentiellement aigu provient de l'accumulation de CH4, qui est plus léger que l'air et, lorsqu'il est émis par la fosse à fumier, a tendance à s'accumuler dans les parties supérieures du bâtiment. Il y a eu plusieurs cas d'explosions se produisant lorsque le CH4 l'accumulation a été allumée par une veilleuse ou le chalumeau d'un travailleur.
Aérosols bioactifs de particules
Les sources de poussière dans les bâtiments de confinement sont une combinaison d'aliments, de squames et de poils de porc et de matières fécales séchées (Donham et Scallon, 1985). Les particules sont constituées d'environ 24 % de protéines et ont donc le potentiel non seulement d'initier une réponse inflammatoire à une protéine étrangère, mais également d'initier une réaction allergique indésirable. La majorité des particules sont inférieures à 5 microns, ce qui leur permet d'être respirées dans les parties profondes des poumons, où elles peuvent produire un plus grand danger pour la santé. Les particules sont chargées de microbes (104 - 107/m3 air). Ces microbes contribuent à plusieurs substances toxiques/inflammatoires dont, entre autres, l'endotoxine (le danger le plus documenté), les glucanes, l'histamine et les protéases. Les concentrations maximales recommandées pour les poussières sont indiquées dans le tableau 2. Les gaz présents dans le bâtiment et les bactéries présentes dans l'atmosphère sont adsorbés à la surface des particules de poussière. Ainsi, les particules inhalées ont l'effet potentiellement dangereux accru de transporter des gaz irritants ou toxiques ainsi que des bactéries potentiellement infectieuses dans les poumons.
Maladies infectieuses
Quelque 25 maladies zoonotiques ont été reconnues comme ayant une importance professionnelle pour les travailleurs agricoles. Beaucoup d'entre eux peuvent être transmis directement ou indirectement par le bétail. Les conditions de surpeuplement qui prévalent dans les systèmes de confinement offrent un fort potentiel de transmission de maladies zoonotiques du bétail à l'homme. L'environnement de confinement des porcs peut présenter un risque de transmission aux travailleurs de la grippe porcine, de la leptospirose, Streptocoque suis et la salmonelle, par exemple. L'environnement de confinement des volailles peut présenter un risque pour l'ornithose, l'histoplasmose, le virus de la maladie de New Castle et la salmonelle. Le confinement bovin pourrait présenter un risque de fièvre Q, Trichophyton verrucosum (teigne animale) et la leptospirose.
Les produits biologiques et les antibiotiques ont également été reconnus comme des risques potentiels pour la santé. Les vaccins injectables et divers produits biologiques sont couramment utilisés dans les programmes de médecine préventive vétérinaire en confinement animal. Inoculation accidentelle de vaccins contre Brucella et Escherichia coli On a observé que des bactéries causaient des maladies chez l'homme.
Les antibiotiques sont couramment utilisés à la fois par voie parentérale et incorporés dans les aliments pour animaux. Puisqu'il est reconnu que les aliments pour animaux sont un composant courant de la poussière présente dans les bâtiments de confinement des animaux, on suppose que les antibiotiques sont également présents dans l'air. Ainsi, l'hypersensibilité aux antibiotiques et les infections résistantes aux antibiotiques sont des risques potentiels pour les travailleurs.
Bruit
Des niveaux de bruit de 103 dBA ont été mesurés dans les bâtiments de confinement des animaux ; c'est au-dessus de la TLV, et offre un potentiel de perte auditive induite par le bruit (Donham, Yeggy et Dauge 1988).
Symptômes respiratoires des travailleurs en confinement du bétail
Les risques respiratoires généraux dans les bâtiments de confinement du bétail sont similaires quelle que soit l'espèce de bétail. Cependant, les confinements de porcs sont associés à des effets néfastes sur la santé chez un plus grand pourcentage de travailleurs (25 à 70 % des travailleurs actifs), avec des symptômes plus graves que ceux des confinements de volailles ou de bovins (Rylander et al. 1989). Les déchets dans les installations avicoles sont généralement traités sous forme solide et, dans ce cas, l'ammoniac semble être le principal problème gazeux ; le sulfure d'hydrogène n'est pas présent.
Les symptômes respiratoires subaigus ou chroniques signalés par les travailleurs en confinement ont été observés comme étant le plus souvent associés au confinement des porcs. Des enquêtes auprès des travailleurs de l'élevage porcin ont révélé qu'environ 75 % d'entre eux souffrent de symptômes aigus indésirables des voies respiratoires supérieures. Ces symptômes peuvent être divisés en trois groupes :
- inflammation aiguë ou chronique des voies respiratoires (se manifestant par une bronchite)
- constriction professionnelle acquise (non allergique) des voies respiratoires (asthme)
- maladie fébrile retardée spontanément résolutive avec des symptômes généralisés (syndrome toxique des poussières organiques (ODTS)).
Les symptômes évoquant une inflammation chronique des voies respiratoires supérieures sont fréquents ; ils sont observés chez environ 70% des travailleurs en confinement porcin. Le plus souvent, ils comprennent une oppression thoracique, une toux, une respiration sifflante et une production excessive d'expectorations.
Chez environ 5 % des travailleurs, les symptômes se développent après avoir travaillé dans les bâtiments pendant seulement quelques semaines. Les symptômes comprennent une oppression thoracique, une respiration sifflante et une respiration difficile. Habituellement, ces travailleurs sont si gravement touchés qu'ils sont obligés de chercher un emploi ailleurs. On n'en sait pas assez pour indiquer si cette réaction est une hypersensibilité allergique ou une hypersensibilité non allergique à la poussière et aux gaz. Plus généralement, des symptômes de bronchite et d'asthme se développent après 5 ans d'exposition.
Environ 30 % des travailleurs connaissent occasionnellement des épisodes de symptômes différés. Environ 4 à 6 heures après avoir travaillé dans le bâtiment, ils développent une maladie pseudo-grippale se manifestant par de la fièvre, des maux de tête, des malaises, des douleurs musculaires générales et des douleurs thoraciques. Ils se remettent généralement de ces symptômes en 24 à 72 heures. Ce syndrome a été reconnu comme ODTS.
Le potentiel de lésions pulmonaires chroniques semble certainement réel pour ces travailleurs. Cependant, cela n'a pas été documenté jusqu'à présent. Il est recommandé de suivre certaines procédures pour prévenir l'exposition chronique ainsi que l'exposition aiguë aux matières dangereuses dans les porcheries. Le tableau 3 résume les conditions médicales observées chez les travailleurs en confinement porcin.
Tableau 3. Maladies respiratoires associées à la production porcine
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Maladie des voies respiratoires supérieures |
Sinusite |
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Maladie des voies respiratoires inférieures |
Asthme professionnel |
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Maladie interstitielle |
Alvéolites |
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Maladie généralisée |
Syndrome toxique des poussières organiques (ODTS) |
Sources : Donham, Zavala et Merchant 1984 ; Dosman et al. 1988; Haglind et Rylander 1987 ; Harries et Cromwell 1982 ; Heedrick et al. 1991; Holness et al. 1987; Iverson et al. 1988; Jones et al. 1984; Leistikow et al. 1989; Lenhart 1984; Rylander et Essle 1990 ; Rylander, Peterson et Donham 1990 ; Turner et Nichols 1995.
Protection des travailleurs
Exposition aiguë au sulfure d'hydrogène. Des précautions doivent toujours être prises pour éviter l'exposition à H2S qui peut être dégagé lors de l'agitation d'un réservoir de stockage de lisier anaérobie. Si le stockage est sous le bâtiment, il est préférable de rester hors du bâtiment pendant la procédure de vidange et pendant plusieurs heures après, jusqu'à ce que l'échantillonnage de l'air indique qu'il est sécuritaire. La ventilation doit être au niveau maximum pendant cette période. Il ne faut jamais pénétrer dans une installation d'entreposage de lisier sans suivre les mesures de sécurité mentionnées ci-dessus.
Exposition aux particules. Des procédures de gestion simples, telles que l'utilisation d'un équipement d'alimentation automatisé conçu pour éliminer autant que possible la poussière d'alimentation, doivent être utilisées pour contrôler l'exposition aux particules. L'ajout de graisse supplémentaire à l'alimentation, le lavage fréquent du bâtiment sous pression et l'installation de planchers à lattes qui nettoient bien sont toutes des mesures de contrôle éprouvées. Un système de contrôle de la poussière par brumisation d'huile est actuellement à l'étude et pourrait être disponible dans le futur. En plus d'un bon contrôle technique, un masque anti-poussière de bonne qualité doit être porté.
Bruit. Des protecteurs d'oreilles doivent être fournis et portés, en particulier lors de travaux dans le bâtiment afin de vacciner les animaux ou pour d'autres procédures de gestion. Un programme de préservation de l'ouïe devrait être institué.