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Contexte et portée

Ce document résume les principes scientifiques du calcul du Rm (somme des fractions du mélange), celui-ci constituant un élément important des programmes de prévention et de conformité réglementaire de santé au travail. Les implications pratiques de ces principes à l’hygiène du travail, telle qu’elle est exercée dans les milieux, sont également exposées. Des exemples illustrant ces implications sont de plus présentés à la fin du document. Il est important de noter que l’application des principes présentés dans ce document ne peut se faire sans l’apport et le soutien du jugement professionnel de personnel compétent en hygiène du travail. Le contenu de cet infoLABO fera l’objet d’un webinaire le 28 novembre prochain. Un lien permet de s’inscrire au bas de la page.

L’exposition aux contaminants de l’air et le principe des multiexpositions

L’environnement professionnel peut être une importante source d’exposition aux contaminants chimiques nocifs pour les travailleurs. Une part importante de ces situations d’exposition peut correspondre à des multiexpositions, lors desquelles le travailleur est en contact avec plusieurs contaminants à l’intérieur d’une fenêtre temporelle permettant leurs effets combinés sur la santé. Les valeurs d’exposition admissible (VEA) pour les substances rencontrées dans les milieux de travail ne s’appliquent en théorie qu’à des situations d’exposition n’impliquant qu’une seule substance à la fois. Or, il existe de nombreuses observations montrant que l’exposition à certains mélanges peut causer des modifications de la toxicité associée aux substances individuelles. Ainsi, des conditions d’exposition qui a priori pourraient paraître sécuritaires (par exemple, une exposition bien en deçà de la VEA pour chacune des substances présentes) seraient susceptibles de poser un risque accru de toxicité à la suite d'une interaction dite toxicologique. Il est admis que l’évaluation du risque à la santé, traditionnellement basée sur l’examen individuel des contaminants, doit prendre en compte leur présence concomitante dans l’environnement de travail. Ainsi le Règlement sur la santé et sur la sécurité des travailleurs (RSST¹), reprenant les conclusions d’organismes scientifiques tels que l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH®)² et l’IRSST, stipule que : « lorsque deux ou plusieurs substances sont présentes au poste de travail, et qu’elles ont des effets similaires sur les mêmes organes du corps humain, les effets de ces substances sont considérés comme additifs, à moins qu’il en soit établi autrement ».

Applications et principe du Rm

Lorsqu’un travailleur est exposé à plusieurs substances agissant sur les mêmes organes cibles, il est nécessaire de calculer la somme des fractions du mélange (Rm) à partir de l’exposition mesurée de chaque substance et de sa VEA. Le Rm représente la somme des ratios de l’exposition mesurée de chaque contaminant affectant un organe cible divisée par sa VEA. Ainsi, même si l’exposition mesurée pour chaque contaminant est sous sa propre VEA, un Rm supérieur à 1 peut suggérer une situation de multiexposition problématique pour l’organe cible considéré. Le RSST mentionne que le Rm doit être calculé à partir de valeurs d’exposition moyennes pondérées (VEMP) et de valeurs d’exposition moyennes ajustées (VEMA) bien que l’approche suggérée par l’ACGIH® intègre les autres types de VEA comme les valeurs d’exposition courte durée (VECD) et les valeurs plafonds (VP). Un outil de calcul de Rm, nommé miXie (disponible sur le site Web de l’IRSST), a été développé pour tous les contaminants chimiques réglementés au Québec. Ainsi, lorsque l’utilisateur saisit les substances auxquelles un travailleur était exposé et les expositions mesurées correspondantes, l’utilitaire identifie automatiquement les sous-groupes de substances pour lesquels il est nécessaire de calculer un Rm, et effectue le calcul pour chaque classe d’effet toxique pertinente. Il est à noter que miXie permet l’utilisation des VECD et des VP pour le calcul du Rm.

Implication dans la pratique de l’hygiène du travail

En hygiène du travail, l’évaluation de l’exposition par inhalation à des contaminants chimiques s’effectue en mesurant leur concentration dans l’air inspiré par un travailleur. Or, une telle mesure est prise dans la zone respiratoire qui est définie dans le RSST³. Ainsi, pour un travailleur donné, et à condition que les substances aient un effet toxique sur le même organe cible, toute mesure prise dans cette zone, peu importe le nombre ou le type de prélèvement (p. ex. : milieu collecteur différent, sélection granulométrique différente, durée d’exposition différente) utilisé dans un même quart de travail, peut être incluse dans le calcul du Rm. Cet énoncé implique également que des mesures d’exposition, simultanées ou non, à différents contaminants obtenus lors d’un même quart de travail pourraient être utilisées dans le calcul du Rm. Des exemples sont présentés ci-dessous pour illustrer quelques cas de figure.

 

Exemple 1

Dans une entreprise de fabrication de colle, le toluène entre dans la composition du produit fini. Le méthyl éthyl cétone (MEK) sert à nettoyer les surplus et les déversements de colle sur les machines. L’exposition d’un travailleur a été mesurée pendant une journée représentative de travail. Le tableau 1 en présente les résultats.

 

Tableau 1. Exposition d’un travailleur au toluène et au MEK

Contaminant	VEMP(ppm)	EQM (ppm)	Média collecteur
Méthyl éthyl cétone (MEK)	50	28,6	Tube adsorbant, Anasorb 747 140/70 mg #2190
Toluène	20	10,9	Tube adsorbant, charbon actif 100/50 mg #2120

Les expositions quotidiennes moyennes (EQM) des substances sont toutes deux inférieures à leur VEMP respective. Toutefois, comme les deux substances sont associées à au moins une même classe d’effet toxique, par exemple « atteintes du système nerveux central », le somme des fractions du mélange (Rm) doit être évalué. Le calcul se lit comme suit :

La fraction de chacune des substances prises séparément est inférieure à 1, mais leur somme est supérieure à 1. Le Rm est alors dépassé.

 

Exemple 2

Dans une entreprise de transformation du métal, le manganèse entre dans la composition du métal usiné. Le xylène et le solvant Stoddard sont utilisés comme nettoyants des produits finis. L’exposition d’un travailleur a été mesurée pendant une journée représentative de travail. Le tableau 2 en présente les résultats.

 

Tableau 2. Exposition d’un travailleur au manganèse, au xylène et au solvant Stoddard

Contaminant	VEMP (mg/m3)	EQM (mg/m3)	Média collecteur
Manganèse, fumées, poussières et composés (exprimée en Mn)	0,2	0,12	Filtre Solu-Sert™ ECM 37mm #992
Xylène (isomères o, m, p)	434	305	Tube adsorbant, charbon actif 100/50 mg  #2120
Solvant Stoddard	525	275

Les EQM des substances sont toutes trois inférieures à leur VEMP respective. Toutefois, comme les trois produits sont associés à la classe d’effet « atteintes du système nerveux central », le Rm doit être évalué. Le calcul se lit comme suit :

La fraction de chacune des substances prises séparément est inférieure à 1, mais leur somme est supérieure à 1. Le Rm est alors dépassé.

 

Exemple 3

Dans un atelier mécanique industriel, des oxydes de zinc (fumées) et des oxydes de magnésium sont générés par les activités de soudage. L’exposition d’un travailleur a été mesurée pendant une journée représentative de travail. Le tableau 3 en présente les résultats.

 

Tableau 3. Exposition d’un travailleur à l’oxyde de zinc et à l’oxyde de magnésium

Contaminant	VEMP (mg/m3)	EQM (mg/m3)	Média collecteur
Zinc, oxyde de (fumées) (exprimée en Zn)	2 (Pr)	1,4	Filtre Solu-Sert™ ECM 37mm, #992 avec cyclone
Magnésium, oxyde de (fumées) (exprimée en Mg)	10 (Pi)	5,5	IOM, cassette plastique et filtre ECM 25 mm #928

Les EQM des substances sont toutes deux inférieures à leur VEMP respective. Toutefois, comme les deux produits sont associés à la classe d’effet « atteintes des voies respiratoires inférieures », le Rm doit être évalué. Le calcul se lit comme suit :

La fraction de chacune des substances prises séparément est inférieure à 1, mais leur somme est supérieure à 1. Le Rm est alors dépassé.

 

Philippe Sarazin, Ph.D., chercheur
Maude Pomerleau, M.Sc., professionnelle scientifique
Capucine Ouellet, M.Sc., ROH, professionnelle scientifique
Sébastien Gagné, M.Sc., chimiste toxicologue, professionnel de laboratoire
Simon Aubin, Ph.D., chimiste, ROH, CIH, chercheur

Pour plus d’information: [email protected]

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1 https://www.legisquebec.gouv.qc.ca/fr/document/rc/s-2.1,%20r.%2013
2 ACGIH® 2022 TLVs and BEIs : based on the documentation of the threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices
3 « Zone respiratoire : la zone comprise à l’intérieur d’un hémisphère de 300 mm de rayon s’étendant devant le visage ayant son centre sur une ligne imaginaire joignant les deux oreilles.»

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