Modéliser les expositions aux produits chimiques

Pour évaluer les risques chimiques, il est nécessaire de connaître les dangers intrinsèques des substances et des procédés mis en oeuvre. Mais il s'agit aussi de caractériser l'exposition des salariés aux produits chimiques. Des logiciels de modélisation permettent aujourd'hui d'optimiser l'évaluation des expositions. C'est notamment le cas de l'outil IHMOD proposé en téléchargement.

Qu’est ce que l’exposition ?

L’exposition d’un travailleur à un agent chimique représente la concentration dans l’air de cette substance et peut être décrite de différentes manières :

  • De façon qualitative en hiérarchisant les expositions pour faire émerger les situations les plus à risques.
  • De façon quantitative déterministe, c'est-à-dire en décrivant l’exposition comme une valeur unique déterminée à partir de données ponctuelles ou moyennées. On exprime ainsi l’exposition d’un travailleur en ppm ou mg/m3 de substance par journée de travail.
  • De façon quantitative probabiliste en décrivant l’exposition comme une distribution statistique de valeurs possibles ou probables. Cette approche est plus complexe mais permet de mieux prendre en compte la variabilité des expositions et les incertitudes liées à sa mesure. C’est ce type de méthode qui a été choisi par le législateur pour le contrôle technique des valeurs limites d’exposition professionnelle (voir l’arrêté 15 décembre 2009).

Comment estimer les expositions ?

Il existe trois méthodes pour estimer les expositions :

  • Par « avis d’expert » en se basant sur l’expérience des préventeurs et l’analyse des postes de travail.
  • Par la mesure des polluants dans les atmosphères de travail.
  • Par modélisation en utilisant des outils prédictifs basés sur la description de l’environnement de travail (voir la synthèse parue dans la revue Hygiène et sécurité du travail).

Attention : ces différentes méthodes ne sont pas à opposer. Elles sont bien souvent complémentaires et apportent chacune des informations différentes. La modélisation ne doit pas être utilisée seule pour estimer les expositions, notamment dans le cadre du contrôle réglementaire des substances.

La modélisation

La modélisation est une technique qui permet d’établir un modèle explicatif ou prédictif de l’exposition en fonction de facteurs descriptifs de l’environnement de travail, appelés déterminants de l’exposition. Ces déterminants peuvent être des données sur :

  • les produits chimiques (quantité, nature, propriétés physico-chimiques…),
  • les tâches et procédés (fréquence d’utilisation, conditions de mise en œuvre…),
  • les locaux de travail (ventilation, ergonomie…),
  • des résultats de mesures déjà réalisées.

Quand et pourquoi utiliser la modélisation ?

  • Pour la rapidité de mise en œuvre : le résultat issu d’un modèle est immédiat au contraire de la mesure des expositions. Lors d’un accident ou de toute condition de travail exceptionnelle, les modèles peuvent fournir de l’information de façon quasi instantanée.
  • Pour cibler la mesure et optimiser les protocoles de mesures : utilisés avant une campagne de mesurage, la modélisation permet d’effectuer des screening et d’optimiser les conditions de la mesure (débits de pompage, temps de mesure, lieux de captage…).
  • Dans les études rétrospectives : lorsqu’aucune donnée de mesure n’est disponible sur un événement passé, les modèles sont la seule source d’information.
  • Dans les études prospectives : les modèles sont utiles lors des phases de conception des lieux de travail, notamment pour évaluer les risques a priori et dimensionner les installations.
  • Pour limiter les biais de mesure et les biais de jugement d’expert (voir la synthèse parue dans la revue Hygiène et sécurité du travail).

Quelles sont les limites de l’outil ?

L’incertitude sur le résultat issu d’un modèle peut être très importante. Un modèle représente un fonctionnement idéal ou une situation standard. Mais dans la réalité chaque cas est unique !

De plus, définir le modèle le plus adapté et choisir le jeu de paramètres adaptés pour le faire fonctionner nécessitent d’être formé spécifiquement à leur utilisation.

Enfin, la facilité d’utilisation des modèles, lorsqu’ils sont sous forme de logiciels prêts à l’usage, peut parfois faire oublier à l’utilisateur que cet outil ne peut qu’appuyer et non suppléer l’analyse des conditions de travail réelles, préambule nécessaire à toute démarche de prévention.

Les différents types de modèles

Les modèles sont des outils qui peuvent se décliner sous forme papier dans des guides (REACH, TGD), sous forme de feuille de calcul (IHMOD) ou de logiciel. Il en existe de plusieurs types :

  • Les modèles empiriques : ils reposent sur une collection de données d’exposition (une base de données ou une campagne de mesures spécifiques par exemple) ainsi que sur la description de l’environnement des mesures ayant une influence sur l’exposition (les déterminants de l’exposition). Le principe de ces modèles est : à condition similaire, l’exposition est la même ! Ces modèles dépendent donc fortement des données qui ont contribué à sa création.
  • Les modèles physiques : ils relient la concentration dans les atmosphères de travail aux déterminants de l’exposition par des équations physiques (équations de diffusion, loi de conservation de la masse, saturation…). Ils peuvent être plus riches en informations que les modèles empiriques mais nécessitent bien souvent plus d’informations sur les postes de travail. (Cf. Keil et al.) (voir également l’article Mesures du flux d'évaporation de liquides volatils dans des ambiances de travail).

Outil à télécharger

IHMOD

IHMOD est un outil Excel permettant de modéliser l’exposition des salariés aux agents chimiques. Cet outil a été développé par l’AIHA (American Industrial Hygiene Association) et traduit en français par l’INRS. Information et téléchargement

Pour en savoir plus

Documents INRS

Autres documents

  • « Arrêté du 15 décembre 2009 relatif aux contrôles techniques des valeurs limites d’exposition professionnelle sur les lieux de travail et aux conditions d’accréditation des organismes chargés des contrôles, Journal officiel de la République Française »

Auteur : INRS

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