Post on 16-Aug-2020
QUALITÉ DE L'AIR DANS LES MINES SOUTERRAINES:
MAÎTRISE DES ÉMANATIONS DE MOTEURS DIESEL
Maximilien Debia, Ph.D., Université de Montréal
Laboratoire d’hygiène du travail
Département de santé environnementale et santé au travail
École de Santé Publique de l’Université de Montréal
Collaborateurs :
Caroline Couture, Ève Neesham-Grenon, Jérôme Lavoué, UdeM
Pierre-Éric Njanga, Stéphane Hallé, ETS
Guillaume Lachapelle, François Couture, Agnico Eagle
Hugo Coulombe, IamGold
Simon Aubin, IRSST
1
Émanations de moteurs diesel (EMD)
Phase gazeuse CO
NOX
SO2
Phase particulaire Noyaux de carbone
Carbone élémentaire
Substances adsorbées Cendres métalliques
Sulfates
Nitrates
Agglomérats de différentes tailles (10 nm -1000 nm)
Composés organiques (CXHY) Sous forme de vapeur ou adsorbés à la surface des particules
COV (formaldéhyde, benzène, aldéhydes); HAP; Dioxines
Source : Health Effects Institute, 1995
2
Particules ultrafines (PUF)
et nanoparticules (NP)
60 μm
PM10 PM2.5 PUF
NP
.
1 PUF est 600 fois plus petite qu’un cheveu humain…
3
Courbes de déposition
4
Atteintes à la santé
Phase gazeuse Irritation des muqueuses
Yeux
Peau
Voies respiratoires
(Source: Centre Canadien d’hygiène et de sécurité au travail)
Phase particulaire (PUF) Maladies respiratoires (Ristovski, 2012)
Maladies cardiovasculaires (Weichenthal, 2012; Mills, 2011; Sioutas, 2005)
Réponses immunitaires (Xia, 2015)
Source : NIOSH
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Potentiel cancérogène
Émanations de moteur diesel (EMD)
2012 : Groupe 1 (cancérogène pour l’homme) (CIRC)
Association avec cancer du poumon
Association possible avec cancer de la vessie
Populations
Travailleurs Secteur minier
Secteur des transports
Population générale (pollution urbaine)
6 % des décès par cancer du poumon seraient en lien avec EMD (Vermeulen, 2013)
6
Règlementation
Québec (RSST dans les mines)(2016) La ventilation dans les endroits où sont utilisés
ces moteurs doit permettre de diluer les contaminants présents dans les gaz d’échappement à des valeurs d’exposition moyennes pondérées mesurées au niveau de la zone respiratoire du travailleur; ces valeurs d’exposition doivent être: a) inférieures à 0,4 mg de carbone total par mètre
cube d’air;
b) en deçà des valeurs d’exposition prévues à l’annexe I du Règlement sur la santé et la sécurité du travail (chapitre S-2.1, r. 13)
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Évaluation des expositions
Autres recommandations ?
Mine Safety and Health Administration (MSHA) USA 160 μg/m3 TC – méthode 5040
publiée par le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
Fraction sub-micrométrique (1 μm et moins (PM1)) (voir figure).
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NIOSH NIOSH propose d’utiliser la mesure de carbone
élémentaire (CE) (Birch, 2003). Méthode 5040: méthode thermale-optique
Finlande Le Finnish Institute of Occupational Health
recommande 20 µg/m³ CE (8h) (fraction respirable) pour les mines et 5 µg/m³ CE (fraction respirable) pour les autres milieux.
Australie L’ Australian Institute of Occupational Hygienists
recommande 100 µg/m³ CE (8h) (fraction PM1).
Évaluation des expositions
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Ontario Carbone total : 400 µg/m³
Carbone élémentaire (x 1,3) : 400 µg/m³
Québec 2016: Règlement sur la santé et la sécurité du travail dans les mines:
400 μg/m3 CT – méthode 5040. L’Institut de recherche Robert-Sauvé en
santé et en sécurité du travail a publié une méthode d’échantillonnage avec
une fraction respirable.
Avant 2016: Méthode pour les poussières combustibles respirables (PCR) :
0,6 mg/m³.
Évaluation des expositions
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Objectifs
Évaluer les expositions
professionnelles dans deux mines
souterraines au Québec
Tester l’utilité des instruments à
lecture directe
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Méthodes
Analyses intégrées sur filtres (NIOSH5040)
Carbone élémentaire (CE) et Carbone total (CT) (carbone organique (CO) + CE)
PCR
Fractions PMresp et PM1
Analyse des poussières combustibles respirables (PCR)
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Méthodes
P-Trak 8525 (TSI) Comptage (particules/cm³)
20 nm à 1 µm
Dust-Trak 8520 et DRX (PM1; PM2,5; PMresp; PM10) (TSI) Masse (mg/m³)
100 nm à 10 µm
Airtec (émanation diesel)
Instruments à lecture directe
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PCR
(ug/m3)
CE
(ug/m3)
CT
(ug/m3)
MA 273 122 196
MG 210 94 160
Norme 600 (avant 2016)
310 (Ontario)
400(2016)
ETG 2,1 2,2 1,9
n 175 174 174
Tableau 2: Résumé des mesures en personnel pour les PCR, le CT et le CE
PCR: poussières combustibles respirables; CT: carbone total; CE: carbone élémentaire; MA: moyenne arithmétique estimée;
IC 95%: intervalle de confiance à 95%; LIC: limite inférieure de l’intervalle de confiance; LSC: limite supérieure de l’intervalle
de confiance; MG: moyenne géométrique; ETG: écart-type géométrique; N: nombre d’échantillons
Résultats
16
CT vs PCR
600 μg/m³
(avant 2016)
400 μg/m³
(2016)
17
CE vs CT
Ratio moyen
CT/CE = 1,62
18
PCR (ug/m3) CT (μg/m3) CE (μg/m3) Ratio
CT/CEGES* MG ETG N MG ETG N MG ETG N
Camionneurs 238 1,5 24 209 1,5 22 142 1,5 22 1,5
Opérateurs chargeuse-
navette 335 2,2 18 231 1,8 18 149 2,2 18 1,6
Foreurs jumbo 231 2,5 12 167 2,1 12 71 2,3 12 3,2
Boulonneurs 130 3 8 106 2,7 8 49 3,2 8 2,3Mineurs
conventionnels 274 1,8 11 195 2,1 11 84 2,2 11 2,7
Ambiant 236 1,9 17 184 2,3 18 133 2,3 18 1,4
Tableau 3: Résultats de PCR, CT et CE par GES
PCR: poussières combustibles respirables; CT: carbone total; CE: carbone élémentaire; MG: moyenne géométrique; ETG:
écart-type géométrique; N: nombre d’échantillons, GES: groupe d’exposition similaire
* Seuls les GES pour lesquels 2 échantillons ou plus ont été prélevés sont présentés
Résultats – par groupe d’exposition
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Exemple d’un thermogramme
(NIOSH 5040)
Les différences observées d’un chromatogramme à un autre
pourraient être mises à profit pour mieux “caractériser” la source ou
le type de CO
CO CE
Comparaison mines 1 et 2
Cam: camionneur; CN: opérateur de chargeuse-navette; For: foreur jumbo; Boul: boulonneur; Min:
mineur conventionnel; Amb: Mesures d’ambiance; CE: carbone élémentaire21
Résultats – CE vs ILD
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Carbone PM1 vs respirable
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600 700
Fra
cti
on
PM
1
Fraction respirable
Concentration en CE (ug/m3)
0
100
200
300
400
500
600
700
0 200 400 600 800
Fra
cti
on
PM
1
Fraction respirable
Concentration en CT (ug/m3)
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Conclusions
Nouvelle norme du RSSTM
400 μg/m³ de carbone total
Interférences (brouillard d’huile)
Mesure CE plus spécifique
Ratio CT/CE ≈ 1,6
24
Conclusions
Groupes les plus exposés
Camionneurs, opérateurs chargeuses-
navettes
Cabines fermées
Jusqu’à 40 % moins d’exposition pour les
groupes d’exposition les plus exposés.
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Références
Coulombe, H, Lachapelle, G. Neesham-Grenon, E, Hallé, S, Debia, M. (2016). Diesel exhaust
exposures in an underground mine. Congrès ISMS2016, McGill. ISMS 1(1):409-413.
Debia, M., Trachy-Bourget, M-C., Beaudry, C., Neesham-Grenon, E., Perron, S., Lapointe, C.
Characterization of Indoor Diesel Exhaust Emissions from the Parking Garage of a School. Environ
Sci Pollut Res. Accepté.
Debia, M.; Neesham Grenon, E. Mudaheranwa, O.C.; Ragettli, M. (2016). Diesel Exhaust Exposures
in Port Workers. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 3:7, 549-557.
Debia, M. ; Weichenthal, S. ; Dufresne, A. (2014). Ultrafine Particles Exposure in Apprentice
Welders. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 11(1):D1–D9.
Debia, M; Beaudry, C; Weichenthal, S; Tardif, R; Dufresne, A. Caractérisation et contrôle de
l’exposition professionnelle aux nanoparticules et particules ultrafines. Études et recherches /
Rapport R-746, Montréal, IRSST, 2012, 66 pages.
Debia, M, Beaudry, C., Weichenthal, S., Tardif, R., Dufresne, A. (2012) Exposition aux particules
ultrafines dans le procédé des anodes précuites d’une aluminerie. Travail & Santé.
Debia, M, Weichenthal, S., Tardif, R., Dufresne, A. (2012) Ultrafine Particle (UFP) Exposures in an
Aluminium Smelter : Soderberg vs. Prebake Potrooms. Environment and Pollution. 1(1): 2:12.
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Remerciements
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