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Oxydes d’azotes (NO et NO₂) : baisse des seuils à partir du 1er juillet 2020 !
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Oxydes d’azotes (NO et NO₂) : baisse des seuils à partir du 1er juillet 2020 !

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Parmi les huit nouvelles VLEPs de l’arrêté du 27/12/2019, on retrouve les oxydes d’azote (NOx) dont les plus connus sont le NO et NO₂. Leurs valeurs d’expositions seront plus restrictives : pour le NO, nous passerons de 25 ppm à 2 ppm (VLEP 8h) et pour le NO, de 1 à 0,5 ppm (VLEP- 15 minutes).

Ces seuils s’appliqueront à partir du 1er Juillet 2020, c’est pourquoi il est nécessaire de se préparer dès à présent pour être conforme à la directive européenne. Pour lire le décret : cliquez ici

Contenu

Description des Oxydes d’azote : NOx (NO et NO₂)

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Description des molécules NO et NO₂
Molécules NO et NO₂

La famille des oxydes d’azote (ou NOx) comprend essentiellement deux molécules : le monoxyde d’azote NO et le dioxyde d’azote NO₂. Ce sont des gaz très irritants avec une odeur de javel à faible concentration et de couleur jaune à rouge-brun. Le monoxyde d'azote est produit lors des phénomènes de combustion à haute température par oxydation de l'azote contenu dans l’air. Le dioxyde d'azote (NO₂) résulte de son oxydation dans l’atmosphère. Ces molécules sont connues car elles interviennent dans le processus de formation de l’ozone (gaz à effet de serre) et contribuent aux pluies acides.

Il existe trois mécanismes de formation des oxydes d'azote, et donc trois types de NOx :

  • NOx thermiques, formés par combinaison chimique de l’oxygène et de l’azote contenu dans l’air lors d’une combustion à très haute température
  • NOx combustibles, issus de l’oxydation de l’azote présent dans les combustibles
  • NOx précoces, formés par combinaison chimique de l’azote contenu dans l’air avec des radicaux hydrocarbonés (CH et CH, par exemple), qui se recombinent avec l’oxygène contenu dans l’air

Pour en savoir plus sur le monoxyde d'azote, veuillez consulter notre guide de gaz : NO  , NO

Les sources d’émissions des NOx (NO et NO₂)

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Les sources d’émissions des NOx (NO et NO₂)
Les sources d’émissions des NOx (NO et NO₂)

Les principales sources d’émission d’oxydes d'azote NOx sont liées aux activités humaines et proviennent essentiellement de procédés fonctionnant à haute température.

Les mesures prises depuis 2000 pour réduire les émissions dues au transport routier et aux installations fixes (centrales thermiques, chauffages, …) ont été efficaces. Il est donc indispensable de poursuivre l’effort de réduction des émissions des sources fixes.

En résumé, on retrouve les oxydes d’azote (monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote) dans :

  • L’atmosphère des villes et des zones industrielles : près des axes routiers mais également dans les zones urbaines.
  • À l'intérieur des locaux (habitations surtout) où fonctionnent des appareils au gaz tels que gazinières, chauffe-eau, poêles à pétrole, bois ou essence…
  • La fumée de cigarette
  • Certains milieux de travail impliquant la fabrication, la réduction et la manipulation d’acide nitrique, le décapage de métaux à l’acide ; la production de produits chimiques ; la réalisation d’activités de soudage (soudage à l’arc et au chalumeau) ; la combustion du gaz naturel en présence d’oxygène
  • Les silos de céréales (décomposition des nitrites et des nitrates)

Les effets des NOx (NO et NO₂) sur la santé et l’environnement

1 - Les impacts des NOx sur la santé

Les NOx ont un effet sur la santé. Le NO est un gaz irritant, qui pénètre dans les voies pulmonaires. Il peut provoquer des difficultés respiratoires ou une hyperréactivité bronchique chez les personnes sensibles comme les enfants, les personnes âgées ou atteintes de pathologies (asthmes…).

Le NO est 40 fois plus toxique que le monoxyde de carbone (CO) et quatre fois plus toxique que le NO.

2 - Les impacts des NOx sur l’environnement

Associés aux composés organiques volatils (COV), et sous l'effet du rayonnement solaire, les NOx favorisent la formation d'ozone dans les basses couches de l'atmosphère (troposphère) sous l'effet du rayonnement du soleil. Les NOx contribuent aussi au phénomène des pluies acides et à la formation de particules fines dans l'air ambiant.

La quantité de NO dans l'air de l'atmosphère fait l'objet d'une surveillance. Le seuil d'alerte se situe à 200 µg/m³. En France, des dépassements des normes sanitaires dans l’air ambiant persistent, mais sont moins nombreux que par le passé. D'après le ministère du Développement durable, les émissions de NOx ont diminué de 49 % entre 2000 et 2016. Les concentrations les plus élevées de NO en France se trouvent dans les trois plus grandes agglomérations : Paris, Lyon et Marseille.

Intoxication aux oxydes d’azote (NOx)

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Effets du dioxyde d'azote NO₂
Effets du dioxyde d'azote NO₂

Effets du monoxyde d’azote NO

Nous n'avons pas connaissance de cas d'intoxications graves par NO. Lors de fortes concentrations en NO, il y a transformation de l'hémoglobine en méthémoglobine (Met-hb), entraînant une diminution de la capacité de transport de l'oxygène par l'hémoglobine. Aux concentrations présentes dans l'atmosphère, le NO n'a pas d'effets pathogènes mais un effet bénéfique sur la fonction respiratoire !

Voici plusieurs années que le NO est utilisé, en techniques de réanimation à Paris, à l'hôpital Lariboisière, avec des concentrations relativement élevées. Inhalé à des concentrations de 30 à 100 mg par m³ d'air, le NO provoque une vasodilatation et abaisse la pression artérielle pulmonaire. Il agit efficacement contre le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) car il favorise l'oxygénation du sang en améliorant les échanges gazeux dans les poumons. Le NO permet ainsi, dans les cas de SDRA, de diminuer l'inhalation d'oxygène pur, toxique pour les poumons.

En conclusion, nous sommes amenés à considérer que les oxydes d'azote, aux concentrations présentes dans l'atmosphère n'ont pas d'action pathogène sur la fonction respiratoire. Cependant, en association avec les autres polluants atmosphériques, il peut se produire, notamment sous l'effet du rayonnement solaire, des réactions conduisant à la création de composés secondaires en concentration suffisante pour avoir des effets indésirables.

Pour information : Des essais effectués avec des concentrations de 3 mg de NO par m³ d'air (concentrations bien plus fortes que les concentrations maximales atmosphériques) montrent qu'il n'y a pas formation de Met-hb.

Dans quels cas se protéger du NO₂, NO ?

Dans les tunnels routiers

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Dans les tunnels routiers
Dans les tunnels routiers

Le dioxyde d'azote (NO₂) est un polluant issu des gaz d'échappements du parc autoroutier. Il est considéré comme toxique par l'OMS et les pouvoirs publics car c'est un gaz précurseur de particules secondaires (particules ultrafines formées après l'échappement). C'est pourquoi l'exposition au NO₂ est réglementée dans les tunnels routiers ainsi que dans l'air ambiant lors de conditions potentiellement délicates (congestion de trafic, faible renouvellement naturel de l'air).

Depuis une trentaine d’année, les tunnels routiers ont progressivement été équipés de moyens de détection des NOx afin de piloter la ventilation sanitaire. Les appareils mis en place ont d’abord été presque exclusivement des cellules électrochimiques de NO puis, progressivement les détecteurs NO leur ont été préférés grâce aux progrès technologiques.

Aujourd’hui, il est préconisé de ne plus utiliser les cellules électrochimiques NO, mais de leur préférer les cellules électrochimiques NO qu’il s’agisse d’une installation nouvelle ou d’un renouvellement.

Dans les silos à grains

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Dans les silos à grains
Dans les silos à grains

Les plantes utilisent les nitrates pour croître. Lors de l’ensilage* des plantes fourragères, les nitrates se transforment en oxydes d’azote. Le pic de concentration du dioxyde d’azote (29 ppm) est atteint 12 à 60 heures après l’ensilage. Il peut être favorisé par :

  • Une récolte après une pluie abondante suivant une période de sécheresse
  • Une photosynthèse réduite
  • Une fertilisation excessive

Les premiers symptômes peuvent apparaître à 1 ppm. Les concentrations diminuent progressivement par la suite : les gaz représentent un danger durant 2-3 semaines et parfois jusqu’à 6 semaines après l’ensilage. L’exposition survient au moment d’ouvrir la porte ou d’entrer dans le silo. Une mauvaise ventilation du silo peut accroître le risque.

*Définition de l’ensilage : Procédé de conservation de plantes fourragères fraîches telles que l’avoine, la luzerne ou le maïs, utilisant la fermentation lactique lors de l’entreposage des plantes dans un silo.

Bon à savoir :

La législation au Canada impose aux agriculteurs une procédure complète avant de pénétrer dans un silo. Pour prévenir les accidents liés à l'atmosphère appauvrie en oxygène dans les silos d'ensilage, la CNESST exige que les agriculteurs respectent une procédure complète d'entrée en espace clos avant de pénétrer dans un silo. « Tant que les mesures de détection des gaz (O, CO, NO, NO) ne confirment pas que l'atmosphère est sûre, le port d'un appareil de protection respiratoire est obligatoire pour monter dans la chute et entrer dans le silo », souligne la CNESST. 

Sur les zones de lancement des fusées

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Sur les zones de lancement des fusées
Sur les zones de lancement des fusées

Dans l’aérospatial, le NO provient du comburant peroxyde d’azote (ou tétraoxyde de diazote) de formule NO. Oxydant très puissant, corrosif et toxique, c’est un liquide incolore à jaune brun selon la concentration de dioxyde d’azote NO  qu’il contient. Il s’agit d’un dimère de NO.

Également appelé NTO (Nitrogen TetraOxyde), le peroxyde d’azote est l’un des principaux ergols utilisés aujourd’hui en propulsion spatiale. Il a remplacé l’acide nitrique dans les années 1990. Pour Ariane, Soyuz ou VEGA on retrouve des mélanges spécifiques pour faire fonctionner les chambres de combustion :

  • Peroxyde d'azote-hydrazine
  • Peroxyde d'azote-kérosène (Sozouz)

On retrouve ce composé sur les zones de lancement, sur les salles de préparation satellite et dans les zones de stockage des ergols liquides.

Comment détecter la présence de monoxyde d’azote ou de dioxyde d’azote suivant le nouvel arrêté du 27/12/2019 ?

Le nouvel arrêté du 27/12/2019 a abaissé drastiquement les seuils des VLEPs des oxydes d’azote NO et NO, ces seuils s’appliqueront à partir du 1er Juillet 2020.

  • Pour NO, de 25 ppm à 2 ppm (VLEP-8h)
  • Pour NO₂, de 1 à 0,5 ppm (VLEP-15 minutes)

Dräger, qui fabrique entièrement ses détecteurs jusqu’aux capteurs pour une maîtrise totale, propose un capteur NO LC (USP Dräger) qui permet de surveiller des seuils aussi bas. En effet, ce fabricant a su développer des capteurs électrochimiques très fiables dans le temps avec l’avantage de réduire les coûts d’exploitation.

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Capteurs DrägerSensor XXS
Capteurs DrägerSensor XXS

Les capteurs DrägerSensor XXS

Les dispositifs de détection de gaz portables qui sont utilisés au quotidien doivent être aussi petits, légers et robustes que possible, mais aussi offrir des performances maximales. Ceci constitue pour Dräger une raison suffisante de réduire considérablement le volume et le poids des capteurs et de développer une génération de capteurs XXS miniaturisés. Grâce à une sensibilité élevée, une sélectivité de gaz améliorée, une excellente stabilité à long terme et des temps de réponse rapides, les utilisateurs sont sûrs d'être avertis rapidement et avec fiabilité de la présence de gaz dangereux, ce qui accroît leur sécurité au travail.
Ces capteurs pour la détection des oxydes d’azote NO et NO
sont disponibles sur les détecteurs portables : gamme PAC 8000 et X-AM 5000/5600.

En complément de la détection de gaz, Dräger propose des solutions pour la protection respiratoire : le Saver CF. Il s’agit d’un appareil respiratoire à cagoule, à débit constant, pour évacuation d'urgence. Facile à enfiler et automatique, il assure l'efficacité, la sécurité et la simplicité de l'évacuation des environnements dangereux.

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Appareils pour les oxydes d'azote

Détecteur gaz portable : PAC 8000, X-AM 5000/5600

Appareil de Protection Respiratoire : Saver CF