Nano et Santé au travail (3b/3) : Recommandation b : Minimiser l'exposition des travailleurs

Par MD et l'équipe Avicenn - Dernier ajout mars 2019

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Sommaire :

• Une protection défaillante des travailleurs exposés aux nanomatériaux
  
• Eviter l'exposition des travailleurs aux nanomatériaux aux postes de travail "nano"
  
• ... sans oublier de minimiser les potentielles expositions professionnelles en aval de la chaîne de production
  
• ... ni les travailleurs extérieurs (intérimaires, sous-traitants, pompiers, ...)
  
• Un autre défi souvent oublié : la protection des nombreux utilisateurs professionnels de produits contenant des nanomatériaux
  
• En savoir plus
  

→ Autres recommandations

Une protection défaillante des travailleurs exposés aux nanomatériaux

Des études récentes ont montré que les entreprises, en France comme à l'étranger, sont peu à même d'assurer la protection de la santé et de la sécurité de leurs travailleurs¹.
Depuis quelques années, la situation s'améliore lentement : des protections individuelles et des équipements de protection collectives sont mis en place pour les personnels des laboratoires de recherche et développement notamment. Ces questions de sécurité d'utilisation et risques pour la santé sont de plus en plus prises en compte par les CHSCT dont les membres sollicitent des formations sur ce sujet.
Du fait des nombreux effets potentiellement néfastes des nanomatériaux sur la santé des travailleurs, il y a en effet nécessité de minimiser l'exposition des travailleurs aux nanomatériaux, dans le respect du principe de précaution.

Eviter l'exposition des travailleurs aux nanomatériaux...

L'approche générale de prévention du risque mise en place pour les produits chimiques dangereux doit s'appliquer aux nanomatériaux.

Il s'agit :

• au mieux, d'éliminer les nanomatériaux et de leur substituer, si nécessaire, des matériaux non - en tout cas moins - dangereux (notons au passage le décalage d'une telle recommandation avec les politiques d'incitation à l'accélération de la commercialisation des nanomatériaux...) ;

• à défaut, de réduire l'exposition au niveau le plus bas possible (selon le principe ALARA), en maintenant au minimum le nombre des travailleurs potentiellement exposés aux nanomatériaux ainsi que la durée et le niveau d'exposition.

A cet effet, différentes mesures doivent être strictement appliquées (pour plus de détails, se référer aux publications de l'INRS²) :

• limiter certaines opérations critiques (le transvasement, la pesée, l'échantillonnage, ...)

• identifier visuellement les zones de travail où sont stockés / manipulés les nanomatériaux et en limiter l'accès aux seuls travailleurs ayant reçu une formation spécifique aux nanomatériaux

• empêcher l'émission de nanomatériaux à l'air libre :
  • manipuler les nanomatériaux sous forme de suspension liquide, de gel, en pastilles ou incorporés dans des matrices plutôt que sous forme de poudres (qui sont plus volatiles, avec une plus grande propension à se diffuser dans l'air)
  • travailler en vase clos³
  • capter les polluants à la source (boîtes à gants, hottes de type chimique et autres moyens d'aspiration adaptés à l'utilisation des nanoparticules)
  • filtrer l'air des lieux de travail avec des filtres à fibres à très haute efficacité
  • nettoyer les surfaces à l'aide de linges humides et d'aspirateurs spéciaux
  • stocker les nanomatériaux :
    • dans des réservoirs ou des emballages doubles totalement étanches, fermés et étiquetés
    • et dans des locaux frais, bien ventilés, à l'abri du soleil et à l'écart de toute source de chaleur ou d'ignition et des matières inflammables
  • installer des vestiaires doubles, contigus à la zone de travail afin de séparer les vêtements de ville des vêtements de travail
  • limiter les déchets, les traiter spécifiquement

• protéger directement les travailleurs exposés :
  • masques filtrants⁴, respirateurs, lunettes avec protection latérale, gants, couvre-chaussures, combinaisons sans revers et en membrane non tissée (le coton est déconseillé)
  • attention cependant : la possibilité de passage de nanoparticules à travers certains types de gants en nitrile ou en latex ainsi qu'à travers les combinaisons en polyéthylène a été établie par des équipes de recherche (Erest) de l'Ecole de technologie supérieure de Montréal et par l'IRSST (Canada), contredisant les résultats de chercheurs du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) de Grenoble qui n'avaient pas trouvé de passage des nanoparticules à travers les membranes en nitrile des gants de protection⁵

Les femmes enceintes doivent être particulièrement protégées de toute exposition aux nanomatériaux⁶.

Il n'existe pas, en France, de valeur limite d'exposition au poste de travail (VLEP) spécifique pour les nanomatériaux. Néanmoins, quelques valeurs limites ont été établies à l'étranger pour certains nanomatériaux (depuis 2007 au Royaume-Uni, depuis 2011 aux Etats-Unis et depuis 2013 en Allemagne)⁷.
A titre d'illustration, les VLEP recommandées aux Etats-Unis sont :

• 0,3 mg/m3 pour les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) (celle du TiO₂ "ultrafin" (< 100 nm) ⁸
• 1µg/m3 pour les nanotubes de carbone (NTC) et les nanofibres de carbone⁹

En 2014, la Commission européenne a mentionné également des valeurs limites d'exposition aux nanoparticules et des valeurs sans effet spécifique¹⁰.
En mars 2016, l'INRS a publié un document sur le sujet : Dioxyde de titane nanométrique : de la nécessité d'une valeur limite d'exposition professionnelle, Hygiène et sécurité du travail, n°242, NT 36, mars 2016

Des professionnels soulignent néanmoins plusieurs limites à ces VLEP :

• pour tout polluant, les valeurs limites d'exposition ne sont pas scientifiquement pertinentes pour la prise en compte des réactions immunitaires et de la cancérogénèse, de très faibles doses pouvant être aussi toxiques que de fortes doses ;
• ces « valeurs limites d'exposition » théoriques ne prennent pas en compte les spécificités de chaque type de nanomatériau dont on sait qu'elles déterminent pourtant leur toxicité.

L'INERIS propose depuis 2012 une certification des personnes et des meilleures techniques disponibles pour les postes de travail en présence de nanomatériaux. Sur la base des référentiels Nano-CERT et Nano-CERT / MTD, l'INERIS certifie les compétences des personnes (opérateurs et préventeurs) et les dispositifs de protection (performance des barrières, sûreté de fonctionnement de ces dispositifs). Ces référentiels ont été adoptés par un comité de certification constitué du CEA, du CNRS, d'industriels, de représentants d'une ONG, d'organismes de formation et des fabricants de dispositifs de sécurité.
A noter, le fait que la certification des personnes est "volontaire", car il n'est pas obligatoire de dispenser une formation "certifiante" (mais l'employeur a tout de même l'obligation de fournir une formation à la sécurité du poste de travail).
Autre limite : les certifications portent sur le process, le matériel, le poste de travail et les compétences humaines... mais ne portent pas sur les nanomatériaux eux-mêmes, dont le danger n'est pas évalué dans ce cadre.

... sans oublier les travailleurs extérieurs au site "nano"

L'exposition des travailleurs intérimaires et des sous-traitants doit également être réduite au minimum¹¹.

En cas d'accident ou d'incendie, outre les travailleurs présents, il est nécessaire également que les équipes de secours, pompiers¹², etc. soient bien informés de la présence de nanomatériaux sur le site et bien protégés.

... ni de minimiser les potentielles expositions professionnelles aux nanomatériaux en aval de la chaîne de production.

Les précautions précédentes ont été définies d'abord pour minimiser l'exposition des travailleurs manipulant expressément des nanomatériaux, principalement lors des étapes de :

• recherche en laboratoires
• production de nanomatériaux (laboratoires, ateliers d'industrie chimique, start-ups)
• transformation ou intégration des nanomatériaux dans des produits (labos de recherche, cosmétiques, plasturgie, peintures, revêtements, ...)

Mais elles doivent également être appliquées pour les activités périphériques, qui ne doivent pas être négligées, notamment :

• le nettoyage, l'entretien et la maintenance des locaux et des équipements (y compris des filtres)
• la collecte, le transport, le traitement (recyclage) et/ou l'élimination des déchets qui devraient être traités comme des déchets dangereux¹³. (de même que tout ce qui a été en contact avec des nanomatériaux : conditionnements, filtres des installations de ventilation, sacs d'aspirateurs, équipements de protection respiratoire, combinaisons, etc.)

La confédération syndicale néerlandaise (FNV) a ainsi recommandé en 2011 d'évaluer le cycle de vie depuis leur entrée dans l'entreprise jusqu'à leur sortie (qu'il s'agisse de produits finis ou semi-finis ou de déchets)¹⁴.

L'institut allemand pour la sécurité et la santé au travail a alerté dès 2007 sur le fait que les points d'interface dans le processus de production doivent être contrôlés¹⁵ au même titre que les zones de manipulation.

Il est ainsi nécessaire d'identifier et de supprimer les autres sources potentielles d'émission des nanomatériaux sur l'ensemble des sites où sont utilisés / fabriqués / stockés des nanomatériaux.
→ Voir notre fiche dédiée à la mesure des émissions ici

Un autre défi souvent oublié : la protection des nombreux utilisateurs professionnels de produits contenant des nanomatériaux

L'un des maillons faibles encore trop peu sensibilisé aujourd'hui : les (nombreux) travailleurs en aval de la chaîne de production, exposés à des nanomatériaux sans le savoir...

• ... lors de leur application / installation / utilisation (ciments, peintures, teintures, produits cosmétiques, nanorevêtements par exemple)
• ... lors de l'usinage (découpe, ponçage, perçage, polissage, etc.) et/ou la réparation des produits qui en contiennent (automobile, BTP, etc.)

Peintres et maçons, coiffeurs, personnel hospitalier, agriculteurs, entre autres, manipulent ainsi des produits contenant des nanomatériaux à leur insu - faute d'étiquetage des produits et d'information sur les fiches de sécurité (FDS) - et donc sans la protection adéquate !

Ils sont donc vulnérables et moins (in)formés et protégés que les chercheurs et opérateurs des entreprises directement impliquées dans des activités nano et qui disposent - théoriquement du moins - de la formation, des protocoles et des équipements nécessaires.

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⇒ Fiche suivante : "Informer et former les travailleurs et leur hiérarchie"

En savoir plus

• Sommaire de notre Dossier Nano et Santé au travail
• Extraits de notre Bibliographie "Nano et Santé au travail", veillenanos.fr :
  • Organisation mondiale de la santé (OMS), Lignes directrices de l'OMS pour la protection des travailleurs contre les risques potentiels des nanomatériaux manufacturés, mars 2019
  • INRS, Performance des appareils de protection respiratoire filtrants vis-à-vis des nanoparticules, février 2019
  • AIPALS (service inter-entreprise de santé au travail), Nanomatériaux, comment les repérer et s'en protéger ?, janvier 2019
  • INRS, wébinaires :
    • Nanomatériaux manufacturés : Expositions professionnelles et effets sur la santé , 15 novembre 2018
    • Nanomatériaux manufacturés : Démarche de prévention et moyens de protection, 11 décembre 2018
  • Haut Conseil de la Santé publique (HCSP), Bilan des connaissances relatives aux effets des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) sur la santé humaine ; caractérisation de l'exposition des populations et mesures de gestion, avril 2018 (rendu public en juin 2018)
  • Ministère de l'environnement, Meilleures techniques à envisager pour la mise en oeuvre des substances à l'état nanoparticulaire, 2017
  • INRS, Rubrique en ligne "Nanomatériaux. Quels risques ? Quelle prévention ?" du site www.inrs.fr
  • IRSST, Mesure de l'efficacité des gants de protection contre les nanoparticules dans des conditions simulant leur utilisation en milieu de travail, rapport R-933, octobre 2016
  • CORDIS, Le projet SCAFFOLD - Des stratégies de sécurité pour le secteur de la construction (nanomatériaux), janvier 2015
  • Debia M et Beaudry C, Exposition potentielle par inhalation et efficacité du confinement quand on utilise des enceintes de sécurité pour la manutention des nanoparticules, résumé en français de "Potential inhalation exposure and containment efficiency when using hoods for handling nanoparticles", J Nanopart Res, 15(9):1880, 2013 in Nanoparticules - maîtrise de l'exposition : concepts et réalisations, Bulletin de veille scientifique (BVS) de l'ANSES, mars 2014
  • CFDT, Nanotechnologies, L'exigence d'un développement responsable, novembre 2013
  • Raphaël Chevallier (DGT - Direccte PACA), Nanoparticules - Nanotechnologies - Aspects réglementaires, Colloque Nanoparticules Direccte Limousin, 24 octobre 2013
  • Aída Maria Ponce Del Castillo (ETUI), Les nanomatériaux sur le lieu de travail, Quels enjeux pour la santé des travailleurs ?, mai 2013
  • CEA, Précautions au poste de travail, NanoSmile, cartoon court et pédagogique, avril 2010

    

• En anglais :
  • CDC (NIOSH USA) :
    • Continuing to protect the nanotechnology workforce: NIOSH nanotechnology research plan for 2018–2025, janvier 2019
    • Workplace Design Solutions: Protecting Workers during the Handling of Nanomaterials, mars 2018
    • Workplace Design Solutions: Protecting Workers during Nanomaterial Reactor Operations, mars 2018
    • Workplace Design Solutions: Protecting Workers during Intermediate and Downstream Processing of Nanomaterials, mars 2018
  • Organisation mondiale de la santé (OMS), WHO guidelines on protecting workers from potential risks of manufactured nanomaterials, 2017
  • Mihalache R et al., Occupational exposure limits for manufactured nanomaterials, a systematic review, Nanotoxicology, 11(1), janvier 2017
  • Handbook of Nanosafety, Measurement, Exposure and Toxicology, ed. by Ulla Vogel & Kai Savolainen & Qinglan Wu & Martie van Tongeren & Derk Brouwer & Markus Berges, 2014
  • NIOSH et al. (USA), The GoodNanoGuide, an Internet-based collaboration platform specially designed to enhance the ability of experts to exchange ideas on how best to handle nanomaterials in an occupational setting
  • NanoSafety Cluster (Europe)

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NOTES et REFERENCES :

1 - Voir notamment :

• C.D. Engeman et al., Governance implications of nanomaterials companies' inconsistent risk perceptions and safety practices, Journal of Nanoparticle Research, 14 (3), 1-12, Février 2012
• INRS, Repérage des salariés potentiellement exposés aux nanoparticules, Références en Santé au travail, n°132, Décembre 2012
• Conti J.A. et al. Health and safety practices in the nanomaterials workplace: results from an international survey, Environmental Science & Technology, 42 (9), 3155-3162, 2008

2 - Cf. notamment INRS, Les nanomatériaux - Définitions, risques toxicologiques, caractérisation de l'exposition professionnelle et mesures de prévention, ED6050, septembre 2012 et la rubrique Rubrique en ligne "Nanomatériaux. Quels risques ? Quelle prévention ?" du site www.inrs.fr

3 - Dès 2009, le Parlement européen avait demandé spécifiquement à la Commission d'étudier la nécessité de réviser la législation en matière de protection des travailleurs en ce qui concerne, notamment, l'utilisation des nanomatériaux uniquement dans des systèmes fermés ou de toute autre façon garantissant la non-exposition des travailleurs tant qu'il n'est pas possible de détecter et de contrôler l'exposition de manière fiable : cf. Résolution du Parlement européen du 24 avril 2009 sur les aspects réglementaires des nanomatériaux (article 15)

4 - L’INRS a mené une étude sur les performances des masques de protection respiratoire pour les travailleurs exposés aux nanomatériaux ; les résultats publiés en février 2019 confirment l'efficacité des masques testés (demi-masques, masques complets, demi-masques et cagoules) mais mettent néanmoins en évidence une très forte dégradation de la protection respiratoire si le masque est mal ajusté ou si le rythme respiratoire augmente

5 - Voir notamment :
- Mesure de l'efficacité des gants de protection contre les nanoparticules dans des conditions simulant leur utilisation en milieu de travail, IRSST, 14 février 2018
- "Développement de méthodes de mesure des propriétés barrières des membranes polymères et textiles contre les nanoparticules en milieu liquide - Application aux vêtements et aux gants de protection" in Restitution du programme national de recherche environnement santé travail : Substances chimiques et nanoparticules : modèles pour l'étude des expositions et des effets sanitaires : résumé dans le Dossier du participant (p.15) et Diaporama en ligne, novembre 2013.
Des recherches sont en cours au Canada pour en savoir plus : voir la page dédiée au projet de recherche"Mesure de l'efficacité des gants de protection contre les nanoparticules dans des conditions simulant leur utilisation en milieu de travail", réalisé conjointement par l'Université McGill, l'École de technologie supérieure, l'Université de Montréal et financé par l'IRSST et NanoQuébec : de premiers résultats montrent une efficacité variable selon les modèles de gants (deux modèles en nitrile ont présenté une efficacité médiocre, l'un d'entre eux devant même être déconseillé lors de la manipulation de nanoparticules en solution aqueuse) : cf. "Mesure de l'efficacité des gants de protection contre les nanoparticules dans des conditions simulant leur utilisation en milieu de travail", IRSST, octobre 2016
La Commission européenne a demandé au Comité européen de normalisation (CEN) de donner son avis sur de nouvelles exigences de normalisation pour différents EPI - gants, chaussures de protection, filtre et masques, vêtements non tissés - contre les nanoparticules solides. Le Comité technique 162 WG 3 du CEN doit réviser le programme de travail 'Vêtements de protection contre les produits chimiques, les agents infectieux, et la contamination radioactive', qui correspond à la protection contre les particules au format nano, ainsi que le programme de travail relatif aux 'filtres à air pour la propreté générale de l'air'.

6 - Voir notamment :

• les études sur le passage des nanomatériaux à travers la barrière placentaire que nous avons compilées ici
• les éléments d'alerte concernant la reprotoxicité des nanomatériaux, dont les effets néfastes sur le développement embryonnaire (reprotoxicité) compilés là

7 - Pour plus de détails voir :

• Comparaison aux valeurs limites liées aux nanoparticules, Nano Inspect, page consultée le 15 juin 2015
• Workshop report: Strategies for setting occupational exposure limits for engineered nanomaterials, Gordon SC et al., Regulatory Toxicology and Pharmacology, 68(3) : 305-311, avril 2014

8 - Cf. NIOSH (Etats-Unis), Occupational Exposure to Titanium Dioxide, Current Intelligence Bulletin, 63, 2011 (la VLEP du TiO₂ "fin" étant quant à elle de 2,4 mg/m3)

9 - Cf. NIOSH (Etats-Unis), Occupational Exposure to Carbon Nanotubes and Nanofibers, Current Intelligence Bulletin, 65, avril 2013

10 - Guidance on the protection of the health and safety of workers from the potential risks related to nanomaterials at work, Guidance for employers and health and safety practitioners, Commission européenne, novembre 2014 (p.31)

11 - Cf notamment :

• CFDT, Nanotechnologies, L'exigence d'un développement responsable, novembre 2013

Voir plus généralement, sur la plus moindre protection de la santé des intérimaires et sous-traitants :

• Santé au travail : « Nous sommes face à une forme de crime organisé », Le Nouvel Economiste, décembre 2012
• Intérim : le pari perdu d'un vrai suivi médical, Santé & Travail n° 073 - janvier 2011
• Travailler peut nuire gravement à votre santé, Sous-traitance des risques, mise en danger d'autrui, atteintes à la dignité, violences physiques et morales, cancers professionnels, Annie Thébaud-Mony, La Découverte, 2008
• Sécurité au travail: les sous-traitants sont les oubliés d'une réforme a minima, CGT CHU Toulouse, 12 avril 2015

12 - ENSOSP, Les nanomatériaux : enjeux, risques et éléments de réflexion sur la réponse opérationnelle des sapeurs-pompiers, 2010

13 - Cf. notamment INRS, De la production au traitement des déchets de nanomatériaux manufacturés, mai 2019

14 - Working safely with engineered nanomaterials and nanoproducts - A guide for employers and employees, Confédération syndicale néerlandaise (FNV), Pays-Bas, Août 2012. (La première version date de mai 2011)

15 - Institut fédéral allemand pour la sécurité et la santé au travail (BAuA), Guidance for handling and use of nanomaterials at the workplace, 2007 (une mise à jour a été publiée en 2012, mais disponible en allemand uniquement ici).

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Fiche initialement mise en ligne en juillet 2015

Quel relargage des nanomatériaux manufacturés dans l'environnement ?

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout juin 2019

Cette fiche fait partie de notre dossier Nano et Environnement ; elle a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

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Sommaire

• Peu de données existent sur le relargage des nanomatériaux manufacturés
  
• Un phénomène complexe, tout au long du "cycle de vie"
  
• Relargage lors de la production / de la transformation / du transport des nanomatériaux
  
• Relargage lors de l'utilisation des produits auxquels ils ont été associés
  
• Relargage en "fin de vie" des produits
  
• Les travaux de recherche sur le relargage des nanomatériaux
  
• En savoir plus
  

Peu de données existent sur le relargage des nanomatériaux manufacturés

Par "relargage" des nanomatériaux, on désigne le phénomène par lequel des nanomatériaux - ou des résidus de dégradation des nanomatériaux - sont émis dans l'environnement. Le terme "émissivité" est parfois également utilisé.
On peut distinguer le relargage :

• des nanoparticules naturelles que l'on trouve par exemple dans les poussières d'érosion ou d'éruption volcanique ou encore dans les embruns marins ;
• des nanoparticules dites "incidentelles" car produites "involontairement" par les activités humaines, émanant des fumées (de combustion du bois, industrielles, émanant des moteurs diesel, des incinérateurs, des grille-pains ou des fours) ou de l'abrasion de matériaux bruts non nanométriques ;
• des nanomatériaux manufacturés produits à dessein à l'échelle nanométrique par les chercheurs et les industriels pour exploiter leurs propriétés inédites.

On a aujourd'hui une connaissance très limitée des quantités et types de nanomatériaux manufacturés - ou résidus de ces nanomatériaux - qui sont relargués dans l'environnement ; les instruments et méthodes pour détecter et mesurer les nanomatériaux sont en cours de mise au point. Or ces données sont importantes pour mieux connaître l'exposition aux nanomatériaux des écosystèmes et des populations (notamment des travailleurs), afin de mieux les protéger des risques associés.

En 2013, des chercheurs ont estimé qu'entre 63 et 91% des quelques 300 000 tonnes de nanomatériaux manufacturés produits dans le monde en 2010 ont fini dans des décharges, le reste étant relargué :

• dans les sols (8 à 28%),
• l'eau (de 0,4 à 7%),
• ou l'atmosphère (0,1-1,5 %)¹.

Mais ces chiffres sont très en deçà de la réalité : en France seulement, c'est environ 500 000 tonnes qui sont en effet importées et produites chaque année ! C'est ce qu'a permis de mettre en évidence la déclaration obligatoire dans le registre r-nano depuis 2013.

A noter, cette mise au point par Olivier Boucher, directeur de recherche au laboratoire CNRS de météorologie dynamique, concernant les allégations véhiculées sur les réseaux sociaux au sujet des nanoparticules qui seraient relarguées par les avions ("chemtrails") : "Les avions diffusent-ils des produits chimiques à notre insu ?", France Culture, 28 juillet 2018

Un phénomène complexe, tout au long du "cycle de vie"

Le relargage des nanomatériaux manufacturés peut intervenir tout au long du "cycle de vie" des produits, sans que l'on sache aujourd'hui sous quelle forme, en quelles quantités, et avec quels effets il s'opère précisément.
A chacune des étapes de ce cycle de vie, de nombreux paramètres entrent en ligne de compte. Le relargage sera en effet différent selon :
- la façon dont les nanomatériaux se présentent : sous forme de poudre, en solution, déposés sur une surface ou intégrés dans une matrice, etc.
- les conditions de production / d'utilisation / de gestion des déchets
- le "medium" qui les environne : air, eau, sol
- etc.

Quels relargages lors de la production / de la transformation / du transport des nanomatériaux ?

• dans les mines où est effectuée l'extraction des matériaux à partir desquels certains nanomatériaux sont fabriqués (par exemple le titane pour les nanoparticules de dioxyde de titane) ?
• sur les lieux de travail où ils sont synthétisés / manipulés / transformés ?
• dans les effluents industriels ?
• sur les voies de transport (maritimes, routières ou ferroviaires) des matériaux en cas d'accident ?

• En France, les entreprises et laboratoires ont certes obligation, depuis 2013, de déclarer les quantités et les usages de nanomatériaux qu'ils produisent, distribuent ou importent. Les informations collectées dans le cadre de cette déclaration permettront-elles de mieux estimer et localiser les volumes de nanomatériaux relargués dans l'environnement ? Pas autant qu'on aurait pu l'espérer, selon certains acteurs qui regrettent la faiblesse des amendes fixées en cas de non-respect de l'obligation légale et les considérations de confidentialité et de secret commercial ou industriel prévues par le texte et qui en limitent la portée. Sans compter que la loi ne prévoit aujourd'hui aucune disposition spécifique sur le confinement et la sécurisation des lieux où des nanomatériaux manufacturés sont présents ni sur le traitement des effluents industriels contenant potentiellement des nanomatériaux.

Quels relargages lors de l'utilisation des produits auxquels ils ont été associés ?

Le relargage de nanomatériaux ou de résidus de nanomatériaux peut intervenir lors de l'utilisation directe des produits qui en contiennent ou sous l'effet de l'usure, l'abrasion ou de leur dégradation, par exemple :

• dans l'air :
  • lors de la vaporisation de sprays de crèmes solaires ou de peintures
  • lors de l'altération par collision, perçage ou abrasion de pare-chocs, murs ou revêtements de surface²

• dans l'eau :
  • lors de la baignade pour des personnes ayant appliqué de la crème solaire³,
  • lors des lavages pour les textiles⁴,
  • sous l'effet du ruissellement des eaux de pluie sur les ciments et peintures extérieures recouverts de nanorevêtements⁵

• dans les sols :
  • en agriculture, lors de l'épandage de pesticides ou d'engrais⁶ contenant des nanomatériaux,
  • lors de dépollution des sols in-situ par injection de nanomatériaux.

Selon les connaissances actuelles sur le relargage, on présume que le relargage sera plus important, par ordre décroissant, pour les sprays, les pneus, les crèmes solaires, les textiles, les peintures d'extérieur et les ciments (dont la part pourrait néanmoins considérablement augmenter dans un futur proche⁷), et dans une moindre mesure pour les revêtements plastiques ou métalliques d'appareils électroménagers, ou pour les vitres auxquels les nanomatériaux sont plus solidement "fixés".

Le chlore des piscines peut dégrader le revêtement d'hydroxyde d'aluminium qui entoure les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) intégrées dans certaines crèmes solaires. Au contact de l'eau et sous l'effet de la lumière, le coeur du nanomatériau, le nanoTiO2 peut alors libérer des radicaux libres, responsables du vieillissement de la peau et de l'apparition de cancers⁸.

Depuis fin 2013, plusieurs recherches ont montré que des nanotubes de carbone bien que contenus dans une matrice peuvent être relargués dans l'environnement sous l'effet du soleil et d'une humidité modérée ou de l'abrasion⁹.

Quels relargages en "fin de vie" des produits ?

• lors de la combustion (incendie ou incinération) : De premiers résultats ont montré que des nanoparticules d'oxydes de cérium peuvent se retrouver intactes à la surface des résidus de la combustion et donc être transférées telles quelles dans les sites d'enfouissement ou les matières premières récupérées¹⁰. Des travaux plus récents ont montré que la nanostructure de certains déchets peut être transférée dans les émissions brutes en sortie de four qui sont générées par le processus de combustion mais que les systèmes d'épuration de type filtre à manche font preuve d'une bonne efficacité pour traiter ces émissions contenant des nanos¹¹ ; d'autres études sont néanmoins en cours¹²

• lors de la mise en décharge : il est fort probable qu'il y ait infiltration de nanomatériaux solides dans les liquides qui s'échappent des déchets des décharges (les lixiviats)¹³

• lors de l'épandage des boues des stations d'épuration utilisées comme engrais sur les sols agricoles

Ces questions demandent à être creusées, car les travaux publiés sur le relargage des nanomatériaux dans l'environnement sont encore parcellaires. En outre beaucoup d'études ont été réalisées dans des conditions souvent très éloignées de celles rencontrées dans la réalité et sur des nanomatériaux différents de ceux qui sont réellement incorporés dans les produits actuellement sur le marché. Des recherches sont en cours pour en savoir plus.

Les travaux de recherche sur le relargage des nanomatériaux

Rares sont les travaux qui portent spécifiquement et quasi-exclusivement sur le relargage des nanomatériaux dans l'environnement. En 2012, nous avions commencé à repérer les projets existants (contribuez à compléter cette liste, en nous signalant les projets à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr) :

• En France :
  • Le projet NANOTOX'IN : Évaluation des risques induits par l'incinération de nanocomposites à matrices polymères émergents : lors de processus d’incinération, ces nouveaux produits plastiques à base de nanoparticules relarguent-ils des nanoparticules ? Avec quels risques pour la santé publique ? Un projet financé par l'ADEME, réalisé par l'Armines (école des Mines de Saint-Etienne et école des mines d'Alès) et le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) en 2016 et 2017
  • Le projet AgingNano&Troph :
    • objet : déterminer l'impact environnemental des résidus de dégradation des nanomatériaux commercialisés : devenir, biotransformation et toxicité vis-à-vis d'organismes cibles d’un milieu aquatique
    • financement : l'Agence Nationale de la Rercherche
    • période : 2009-2012
    • partenaires : CEREGE, CEMAGREF, CEA, DUKE University, INERIS, IRCELYON, LBME, LIEBE
  • Il y a plusieurs années, le CEA a commencé des travaux sur la dispersion dans l'air des nanoparticules relarguées durant l'abrasion des nanomatériaux : nanotextiles en PET et PVC, ou peintures et polymères dans le cadre du projet européen NanoHouse mentionné plus bas.
  • NanoEMIS :
    • objet : le relargage de nanomatériaux lié au vieillissement des produits (contenant ou non des nanomatériaux)
    • partenaires : l'équipe "Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable" de l'Université de Technologie de Compiègne et l'INERIS
  • Les travaux réalisés dans le cadre du Labex Serenade devraient également permettre d'apporter des éléments puisque le but est de parvenir à une éco-conception des nano-produits, qui ne relarguent donc pas de nanomatériaux toxiques dans l'environnement.
  • La plateforme nano-sécurisée de l'INERIS mise en place en 2014 étudie notamment l'émissivité de nanoparticules dans l'air ambiant par des matériaux et produits tout au long de leur cycle de vie, à travers notamment le projet Nano-Data¹⁴ ; voir également notre fiche sur les travaux nano de l'INERIS.

• Au niveau européen :
  • NanoHouse :
    • objet : analyse du cycle de vie des nanomatériaux pour la construction, en particulier sur l’exposition chronique pour les nanoparticules d'argent et de dioxyde de titane contenues dans les peintures et revêtements utilisés en intérieur et à l'extérieur des habitations
    • financement : 2,4 millions d'€ en provenance de la Commission européenne, sur un budget global de 3,1 millions d'€
    • période : janvier 2010 - juin 2013
    • partenaires français : le CEA et ISTerre
    • résultats : Influence of paints formulations on nanoparticles release during their life cycle, Fiorentino B et al., Journal of Nanoparticle Research, 17:149, mars 2015
  • NEPHH (Nanomaterials-related Environmental Pollution and Health Hazards throughout their life-cycle)
    • objet : l'évaluation des risques sanitaires majeurs associés aux nanotechnologies et résultant de la production, de l'utilisation et de la dégradation des nanocomposites polymères à base de silicium.
    • financement : 2,4 millions d'€ en provenance de la Commission européenne
    • période : 2009-2012
    • partenaires français : le CEREGE

• D'autres projets abordent le relargage des nanomatériaux parmi d'autres aspects liés à l'analyse des risques associés aux nanomatériaux. Pour en savoir plus, on peut se reporter notamment à la liste des projets européens sur la sécurité sanitaire ou environnementale des nanotechnologies réalisée en mai 2012 par l'Institute of Technology Assessment de l'Académie des Sciences autrichiennes, ou le document plus détaillé "Compendium of Projects in the European NanoSafety Cluster" publié en février 2012.

• Aux Etats-Unis :
  • le consortium américain "Center for Environmental Implications of Nanotechnology" (CEINT) dirigé par Marc Wiesner étudie notamment les fuites des nanomatériaux, l'efficacité des traitements des effluents, l'altération des produits, le stockage en fin de vie.
  • des chercheurs universitaires ont montré que des nanotubes de carbone contenus dans une matrice peuvent être relargués dans l'environnement sous l'effet du soleil et d'une humidité modérée : Development of a conceptual framework for evaluation of nanomaterials release from nanocomposites: environmental and toxicological implications, The Science of the Total Environment, 473-474, 9-19, décembre 2013.
  • des chercheurs en lien avec l'(ou en provenance d') industrie ont publié une revue de la littérature sur le relargage de nanomatériaux à partir de nanocomposites solides : A review and perspective of existing research on the release of nanomaterials from solid nanocomposites, Particle and Fibre Toxicology, 11:17, 2014

• Au sein de l'OCDE, le Groupe de travail sur la productivité des ressources et les déchets (GTPRD) s'est penché sur le devenir et les impacts des nanomatériaux contenus dans les produits et libérés lors du traitement de ces produits en fin de vie. Trois rapports sur l'incinération, le recylage et la mise en décharge des déchets contenant des nanomatériaux ont été soumis aux délégués des pays membres de l'OCDE fin 2013, avant d'être publiés en novembre 2015 :
  • Incinération des déchets contenant des nanomatériaux, OCDE, novembre 2015
  • Recyclage des déchets contenant des nanomatériaux, OCDE, novembre 2015
  • Mise en décharge des déchets contenant des nanomatériaux, OCDE, novembre 2015
  • Les nanomatériaux dans les flux de déchets, Chapitre 1, OCDE, novembre 2015

En savoir plus

LIRE AUSSI
Sur notre site :

• Nanomatériaux et Environnement et la bibliographie associée
• Quel devenir des nanomatériaux manufacturés dans l'environnement ?
• Détecter et mesurer les nanomatériaux ?
• Comment financer les études de risques ?

Ailleurs sur le web :
- En français :

• Sources et devenir des nanoparticules manufacturées et anthropiques : transport, accumulation et réactivité aux interfaces, Julien Gigault, Géochimie, Université de Rennes 1, 2017
• "L'abrasion de nanomatériaux", Bressot C, in Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, ANSES, Les cahiers de la recherche, octobre 2015

- En anglais :
- Environmental release of engineered nanomaterials from commercial tiles under standardized abrasion conditions, Bressot C et al., J Hazard Mater., 2017 (INERIS)
- Environmental exposure to TiO2 nanomaterials incorporated in building material, Bossa N et al., Environmental Pollution, 220, B : 1160-1170, janvier 2017 (CEREGE, INERIS, IRCELYON)

• Release of nanomaterials from solid nanocomposites and consumer exposure assessment - a forward-looking review, Mackevica A et Hansen SF, Nanotoxicology, janvier 2016
• EHS Testing of Products Containing Nanomaterials: What is Nano Release?, Brame JA et al., Environ. Sci. Technol., 49 (19) :11245-11246, septembre 2015
• Influence of paints formulations on nanoparticles release during their life cycle, Fiorentino B et al., Journal of Nanoparticle Research, 17:149, mars 2015
• Emission of Titanium Dioxide Nanoparticles from Building Materials to the Environment by Wear and Weather, Shandilya N et al., Environ. Sci. Technol., janvier 2015
• Release of Engineered Nanomaterials from Polymer Nanocomposites: Diffusion, Dissolution, and Desorption, Duncan TV et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 7(1) : 2-19, 2015
• Environmental Life Cycle Assessment of Nanosilver-Enabled Bandages, Pourzahedi L et Eckelman MJ, ES&T, mars 2015
• Comprehensive modeling of environmental emissions of engineered nanomaterials, Sun TY et al., Environ. Pollut., 185, 69-76, 2014
• Dermal exposure potential from textiles that contain silver nanoparticles, International Journal of Occupational and Environmental Health, 20(3), juillet 2013
• Environmental concentrations of engineered nanomaterials: Review of modeling and analytical studies, Gottschalk, F et al., , Environ. Pollut., 181, 287-300, 2013
• Particle Flow Analysis: Exploring Potential Use Phase Emissions of Titanium Dioxide Nanoparticles from Sunscreen, Paint, and Cement, Arvidsson R et al., Journal of Industrial Ecology, 16(3) : 343-351, juin 2012
• Estimating production data for five engineered nanomaterials as a basis for exposure assessment, Hendren CH et al., Environ Sci Technol, 45:2562–2569, 2011

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NOTES et REFERENCES

1 - Global life cycle releases of engineered nanomaterials, Journal of Nanoparticle Research, Mai 2013.

2 - Une étude de l'INERIS et de l'université de Compiègne publiée début 2015 a montré qu'un nanorevêtement de dioxyde de titane existant dans le commerce, une fois appliqué sur une façade de bâtiment, peut se détériorer sous l'effet du soleil et de la pluie ; ce faisant, il entraîne le relargage de particules de titane dans l'air en quelques mois - et qui plus est, sous forme de particules libres (plus dangereuses que lorsqu'elles sont agglomérées entre elles ou avec des résidus d'autres matériaux). Cf. Emission of titanium dioxide nanoparticles from building materials to the environment by wear and weather, Shandilya, N et al., Environmental Science & Technology, 49(4): 2163-2170, 2015 ; un résumé vulgarisé est accessible gratuitement ici : Nanocoating on buildings releases potentially toxic particles to the air, "Science for Environment Policy", Commission européenne, 28 mai 2015

3 - Des chercheurs espagnols ont ainsi estimé que l'activité touristique sur une plage de Méditerranée durant une journée d'été peut relarguer de l'ordre de 4 kg de nanoparticules de dioxyde de titane dans l'eau, et aboutir à une augmentation de 270 nM/jour de la concentration en peroxyde d'hydrogène (une molécule au potentiel toxique, notamment pour le phytoplancton qui constitue la nourriture de base des animaux marins). Cf. Écrans UV nanos : un danger pour la vie marine, L'Observatoire des Cosmétiques, 5 septembre 2014

4 - Cf. notamment :

• Quantitative characterization of TiO2 nanoparticle release from textiles by conventional and single particle ICP-MS, Mackevica A et al., Journal of Nanoparticle Research, 20:6, janvier 2018
• Silver nanoparticles lost in the first wash, Chemistry World, 30 mars 2016 et Durability of nano-enhanced textiles through the life cycle: releases from landfilling after washing, DM Mitrano et al, Environ. Sci.: Nano, 2016
• Presence of Nanoparticles in Wash Water from Conventional Silver and Nano-Silver Textiles, Mitrano DM et al, ACS Nano, 2014
• Nanoparticle silver released into water from commercially available sock fabrics, Benn T.M. et Westerhoff P., Environmental science & technology, 2008
• Estimation of cumulative aquatic exposure and risk due to silver: Contribution of nano-functionalized plastics and textiles, Blaser S.A., Science of The Total Environment, 2008
• The Behavior of Silver Nanotextiles during Washing, Geranio L., Environ. Sci. Technol., 2009

5 - Cf. notamment :

• Sewage spills are a major source of titanium dioxide engineered (nano)-particle release into the environment, Loosli F et al., Environ. Sci.: Nano, 6, 763-777, 2019
• Emission of titanium dioxide nanoparticles from building materials to the environment by wear and weather, Shandilya, N et al., Environmental Science & Technology, 49(4): 2163-2170, 2015 ; un résumé vulgarisé est accessible gratuitement ici : Nanocoating on buildings releases potentially toxic particles to the air, "Science for Environment Policy", Commission européenne, 28 mai 2015
• Synthetic TiO2 nanoparticle emission from exterior facades into the aquatic environment, Kaegi R. et al, Environmental Pollution, 156(2), 2008

6 - Nanopesticides: State of Knowledge, Environmental Fate, and Exposure Modeling, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 43 (16), Juillet 2013

7 - "in the future, the largest flows and stocks of TiO2 NPs could be related to self-cleaning cement" in Particle Flow Analysis: Exploring Potential Use Phase Emissions of Titanium Dioxide Nanoparticles from Sunscreen, Paint, and Cement, Arvidsson R et al., Journal of Industrial Ecology, 16(3) : 343-351, juin 2012

8 - Voir notamment :

• UV filters interaction in the chlorinated swimming pool, a new challenge for urbanization, a need for community scale investigations, Sharifan H et al., Environ Res., 148:273-276, juillet 2016
• Depletion of the protective aluminum hydroxide coating in TiO2-based sunscreens by swimming pool water ingredients, Virkutyte J et al., Chemical Engineering Journal, 191 : 95-103, mai 2012 (Neutrogena SPF 30)

9 - Cf. notamment :

• Carbon nanotubes can be released from composites, study suggests, Chemical Watch, 10 septembre 2015 ; voir la publication scientifique ici : Carbon Nanotubes Released from an Epoxy-Based Nanocomposite: Quantification and Particle Toxicity, Environ. Sci. Technol., 49 (17), 10616-10623, 2015
• Carbon nanotubes could be released by plastic as it degrades, Science for Environment Policy, mai 2014

10 - Persistence of engineered nanoparticles in a municipal solid-waste incineration plant, Walser et al., Nature Nanotechnology, 7, 520-524 (2012)

11 - Nanosécurité - Etudier les émissions des déchets nano-structurés dans les procédés d'incinération - Résultats du projet NanoFlueGas, INERIS, Mines de Nantes et Trédi, 2 avril 2015

12 - Voir notamment :

• Nanomatériaux dans le transport et l'habitat : Quels sont les risques liés à la dégradation thermique ?, Simon Delcour, LNE, wébinar, juin 2019
• NANOTOX'IN : Évaluation des risques induits par l'incinération de nanocomposites à matrices polymères émergents : lors de processus d’incinération, ces nouveaux produits plastiques à base de nanoparticules relarguent-ils des nanoparticules ? Avec quels risques pour la santé publique ? Un projet financé par l'ADEME, réalisé par l'Armines (école des Mines de Saint-Etienne et école des mines d'Alès) et le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) en 2016 et 2017
• Incinération des déchets contenant des nanomatériaux, OCDE, novembre 2015

13 - Cf.

• Mise en décharge des déchets contenant des nanomatériaux, OCDE, novembre 2015

14 - Cf. "L'abrasion de nanomatériaux", Bressot C, in Nanomatériaux et santé - Comprendre où en est la recherche, ANSES, Les cahiers de la recherche, octobre 2015

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Fiche initialement créée en septembre 2012