La silice (SiO2) peut exister sous forme cristalline ou sous forme amorphe. Lorsque la silice est cristalline, elle peut se présenter sous plusieurs formes (polymorphes : même formule chimique, mais structure cristalline différente). Le quartz (#CAS : 14808-60-7) constitue la composante majeure de très nombreuses roches et représente la forme la plus abondante. Il se retrouve dans différents procédés miniers et est largement utilisé en industrie en raison de ses propriétés physico-chimiques intéressantes. Plusieurs milliers de travailleurs québécois sont potentiellement exposés au quartz dans différents domaines d'activités : les mines, les carrières et sablières, le traitement des minerais, le creusage de tunnel, la coupe de pierre et le polissage, la maçonnerie, les fonderies, le sablage au jet, les abrasifs, la céramique, les manufactures de verre et les pigments. La cristobalite (#CAS : 14464-46-1), quoique relativement rare dans la nature et dans les milieux de travail, est la deuxième forme de silice cristalline la plus rencontrée. Elle provient, par exemple, de l'altération à la chaleur des fibres réfractaires céramiques. Le tripoli est une forme de silice cristalline qui est considérée comme étant une variété de quartz. La tridymite (#CAS : 15468-32-3) est pratiquement inexistante à l'état naturel et n’est que très peu ou pas documentée dans la littérature qui traite d'hygiène du travail.
Effets de l'exposition à la silice cristalline sur la santé
L’inhalation prolongée de poussière respirable contenant de la silice cristalline peut causer la silicose, une maladie qui se caractérise par une fibrose progressive des poumons.
L’apparition de la silicose et sa gravité varient selon la concentration de poussière de silicose en suspension dans l’air à laquelle une personne est exposée et selon la durée de cette exposition.
L’exposition à la silice est également reconnue pour causer le cancer du poumon selon différents organismes internationaux comme le Centre international de Recherche sur le Cancer.
Cette exposition peut aussi être associée à d’autres pathologies pulmonaires comme la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), dont les effets sont aggravés chez les fumeurs, ainsi que l’altération de la fonction respiratoire.
Valeurs d’exposition admissibles
Le décret 644-2022 modifiant le Règlement sur la santé et la sécurité du travail (RSST) stipule une mise en vigueur le 28 avril 2024 de la nouvelle valeur d’exposition admissible (VEA) de la silice cristalline, Quartz/Tripoli, abaissée à 0,05 mg/m3, toujours exprimée en poussières respirables (Pr), pour un quart de travail de 8 heures (VEMP). L’expression de la VEA de quartz/tripoli contient également la notation exposition minimum (EM).
La VEA de la silice cristalline, Cristobalite est toujours inchangée à 0,05 mg/m3 (Pr) (VEMP).
Quant à la silice cristalline, Tridymite, sa VEA a été supprimée lors des dernières modifications du 28 avril 2024.
Il est à noter que l’exposition à la silice cristalline est également sujette aux limites d’excursions et à l’ajustement des VEA pour les horaires non conventionnels dans le RSST.
Dans la dernière édition de son livret sur les valeurs seuils, l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH®) recommande une valeur limite de 0,025 mg/m3 (Pr) pour la silice cristalline Quartz et Cristobalite.
Stratégie et paramètres d'échantillonnage
Plusieurs étapes doivent être suivies afin de faciliter l'interprétation des résultats analytiques pour la surveillance environnementale de la silice cristalline. En premier lieu, il est important de connaître la nature des produits présents dans l'industrie et susceptibles d'être retrouvés dans les poussières aéroportées afin de s'assurer qu'il n'y ait pas d'interférences. Si la composition de la poussière n'est pas connue, une analyse qualitative d'échantillons de procédé ou de poussières déposées (analyse d’un échantillon en composition par diffraction des rayons X (DRX)) devrait être réalisée afin de vérifier la présence et l'importance des polymorphes de la silice. L’analyse de composition permet également d’anticiper les interférences potentielles. Ce faisant, l’analyse des échantillons concernés pourra être mieux adaptée et des remarques pertinentes pourront être ajoutées au rapport si la personne responsable de l’analyse le jugeait nécessaire.
L'échantillonnage de silice cristalline respirable doit être effectué à l'aide d'un dispositif sélecteur granulométrique prélevant la fraction respirable telle que définie par la convention ISO/ACGIH®/CEN. Les paramètres d’échantillonnage sont présentés dans les fiches substances du site Web de l’IRSST. L'échantillon pourra être analysé par la méthode IRSST 206-2 utilisant la DRX après calcination du filtre de chlorure de polyvinyle (CPV) et redéposition uniforme de l’échantillon, par filtration, sur un filtre d’argent. La méthode directe n'est plus utilisée en raison d'un dépôt non uniforme des particules sur le filtre et de la difficulté à obtenir une quantité suffisante de particules.
Le filtre de CPV utilisé dans les dispositifs de prélèvement (codes 902 et 997) est systématiquement prépesé afin de permettre, au choix du demandeur, l’analyse gravimétrique (méthode IRSST 48) de l’échantillon avant l’analyse spécifique de silice cristalline. Dans le cas où l’analyse gravimétrique est demandée, un témoin révélant un résultat inférieur à la valeur minimum rapportée (VMR) de 25 µg ne sera pas analysé par DRX.
L'échantillonnage et l'analyse de la silice cristalline sont particulièrement complexes compte tenu des nombreux paramètres pouvant diminuer la précision des méthodes analytiques disponibles. L’ajustement du débit approprié du système pompe-cassette-sélecteur, ainsi que la collecte de quantités optimales de silice et de poussières sur le filtre constituent des facteurs pouvant augmenter la justesse et la fiabilité des méthodes de surveillance environnementale de la silice cristalline.
Maria Lendar, Ph. D., Chimiste
Professionnelle scientifique
Direction des Laboratoires