Exposition au chrome hexavalent due aux fumées métalliques

Le chrome hexavalent, appelé chrome(VI), Cr(VI) ou chrome 6, est un état de valence toxique du métal élémentaire qu’est le chrome. Les travailleurs des industries de la soudure, du placage des métaux et de la fabrication automobile sont plus susceptibles d’être exposés professionnellement lorsqu’ils travaillent avec des alliages d’acier qui peuvent contenir jusqu’à 20 % de chrome métallique.

Les fumées métalliques sont souvent libérées lors d’un processus de fabrication où les matériaux sont assemblés ou soudés à des températures extrêmes pour former un joint solide. La chaleur élevée appliquée à ce processus de soudage produit une fumée visible qui contient des métaux vaporisés, lesquels se condensent rapidement en fumées. Le chrome exposé à cette chaleur élevée peut être converti à son état hexavalent et peut être présent dans les fumées qui peuvent causer des dommages aux yeux, à la peau, au nez, à la gorge et aux poumons des travailleurs. Lorsqu’il est inhalé, il peut provoquer des problèmes des voies respiratoires supérieures comme des saignements du nez, des bronchites, des lésions de la cloison nasale et des symptômes asthmatiques.

Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a constaté que le chrome hexavalent présente un tel risque pour la santé humaine qu’il l’a classé dans le groupe 1 des agents cancérogènes. On sait qu’une exposition prolongée ou répétée peut entraîner un cancer du nez, des sinus et des poumons.

Plusieurs entreprises utilisent également le chrome hexavalent dans leurs procédés de fabrication, ce qui peut exposer par inadvertance leurs ouvriers à cette toxine. Les teintures, les peintures et les encres sont souvent pigmentées avec du Cr(VI) et il est aussi fréquemment utilisé comme agent anticorrosion dans les apprêts et les revêtements.

Normes réglementaires pour le chrome hexavalent

Le chrome hexavalent est réglementé selon les critères suivants en tant que composés solubles ou insolubles :

• OSHA TWA --- 0,005 mg/m³
• NIOSH RELs --- 0,0002 mg/m³
• ACGIH TLV-TWA --- 0,0002 mg/m³ (inhalable)
• ACGIH TLV-STEL --- 0,0005 mg/m³ (inhalable)

Prélèvement d’échantillons de chrome hexavalent

Bureau Veritas utilise la méthode OSHA ID 215 (version 2) pour le prélèvement et l’analyse du Cr(VI). Il s’agit d’une méthode d’échantillonnage active qui nécessite une pompe capable de tirer 2 L/min d’air pendant une période de 8 heures.

Les échantillons d’air doivent être collectés dans des cassettes en polystyrène en utilisant un filtre en PVC de 37 mm et de 5 microns avec un tampon de support en quartz sans liant. De plus, les échantillons doivent également être recueillis à l’aide d’un échantillonneur IOM avec un filtre en PVC lorsque les valeurs limites d’exposition (TLV) de l’ACGIH sont utilisées à des fins de rapport.

Les échantillons de surface doivent être prélevés avec un filtre en PVC sec ou un filtre en quartz sans liant sec. Aucun agent mouillant ne doit être utilisé, car il pourrait réduire la présence de Cr(VI) à l’état de valence du chrome III (Cr(III)), qui n’est pas récupéré dans cette méthode.

Il est assez simple de décider quel filtre sec utiliser pour votre environnement. Les filtres en PVC présentent l’avantage d’une interférence de chrome hexavalent plus faible, mais ils sont plus fragiles. Cette interférence peut provenir du processus de fabrication du filtre ou des matières premières utilisées pour fabriquer le filtre. Un filtre en quartz est meilleur pour les surfaces rugueuses, mais il présente une interférence de chrome hexavalent plus élevée et, par conséquent, une limite rapportée plus élevée.

Les procédures de prélèvement de surface pour le Cr(VI) se trouvent dans la norme OSHA W4001. D’autres méthodes comme NIOSH 7600 et OSHA ID 103 ne sont pas utilisées, car elles ne sont plus assez sensibles pour répondre aux normes actuelles de limite d’exposition.

Analyse des échantillons de chrome hexavalent

Après avoir collecté un échantillon, il est recommandé d’envoyer les filtres au laboratoire pour analyse dès que possible. L’OSHA recommande d’analyser les échantillons dans un délai précis, car les produits chimiques présents dans ces environnements peuvent créer une réduction de l’état de valence du Cr(VI) au fil du temps (voir tableau 1). Les échantillons collectés lors d’un processus de peinture nécessitent une étape d’extraction supplémentaire afin de décomposer le revêtement, ce qui doit être indiqué dès leur réception au laboratoire. Si cette étape d’extraction supplémentaire n’est pas effectuée, les résultats peuvent avoir un biais significatif en indiquant une présence plus faible de l’analyte.

Cette analyse est spécifique au Cr(VI), l’échantillon ne peut donc pas être analysé pour d’autres métaux.

Tableau 1 : Périodes de conservation recommandées pour les échantillons

Échantillon prélevé dans :	Temps de conservation
Procédé de soudage	8 jours
Procédé de placage	6 jours
Autres procédés industriels	14 jours

Les échantillons de Cr(VI) sont analysés à l’aide d’un instrument de chromatographie ionique avec dérivatisation post-colonne et d’une détection UV-Vis à 540 nm. Les échantillons sont extraits comme prescrit dans la procédure OSHA 215 (version 2) en utilisant une série de tampons afin de précipiter tout autre métal et de décomposer le composé. S’ils ne sont pas précipités, ces métaux supplémentaires peuvent interférer avec l’analyse.

Choisir le bon laboratoire pour l’analyse du chrome hexavalent

Lors de la sélection d’un laboratoire pour l’analyse du chrome hexavalent, il est fortement conseillé que le laboratoire soit accrédité à la norme ISO 17025 par l’AIHA afin de garantir que le système de qualité du laboratoire répond aux normes élevées requises pour l’analyse en hygiène industrielle. Deuxièmement, la limite rapportée (LR) de l’analyse doit être suffisamment basse pour répondre à la valeur limite d’exposition (TLV) standard de l’ACGIH pour le procédé en question. Dans son manuel de la TLV, l’ACGIH déclare que les normes sont basées sur la toxicologie et non sur la faisabilité technique. Ces basses limites requièrent donc un laboratoire de qualité qui peut constamment répondre à la haute sensibilité nécessaire à l’analyse.

Travailler avec Bureau Veritas

Le laboratoire d’hygiène industrielle de Bureau Veritas de Novi, au Michigan, analyse le Cr(IV) depuis plus de 40 ans et a été l’un des premiers laboratoires à être accrédité par l’American Industrial Hygiene Association (AIHA). Nous offrons certaines des limites de détection les plus basses pour le Cr(VI) dans l’industrie (voir le tableau 2) et nous pouvons répondre aux directives actuelles publiées par l’ACGIH, à l’exception de l’échantillonnage de la peinture STEL (limite d’exposition à court terme).

Tableau 2 : Limites rapportées et limites de détection

Type d’analyse	Nos limites
Limite rapportée (tous les procédés autres que la peinture)	0,005 ug
Limite rapportée (procédés de peinture)	0,035 ug
Limite de détection - 960 L d’air (quart de travail complet)	0,0000052 mg/m3
Limite de détection - 30 L d’air/15 minutes (STEL)	0,00017 mg/m3
Limite de détection - procédés de peinture	0,000037 mg/m3