Chimie Multiphasique des additifs et solvants oxygénés

8Etude préliminaire visant à déterminer les sources d'aldéhydes et les taux résultants en environnement intérieur

Les mesures en environnement intérieur ont été réalisées dans 22 logements de septembre 2004 à janvier 2005. Elles se sont déroulées en zone urbaine, dans Strasbourg et la CUS (17 domiciles) et en zone rural (5 domiciles). Cette campagne avait pour but de voir l'impact de différents facteurs, principalement domiciles "fumeurs", neufs ou anciens, situés en milieu rural ou urbain, de type maison ou appartement, sur les taux d'aldéhydes au domicile. Ceci en vue d'identifier les principaux paramètres (influençant les taux d'aldéhydes au domicile) à examiner lors de l'analyse statistique de l'étude cas/témoin incluant une population asthmatique, portant sur un effectif beaucoup plus important (n=162) et qui est décrite par la suite.

Afin d'identifier des sources d'aldéhydes et de quantifier les concentrations résultantes, des prélèvements ont été effectués d'une part, dans une pièce fermée, après que cinq cigarettes ont été fumées et d'autre part, dans deux autres pièces récemment rénovées avec la pose de toile de verre sur laquelle une peinture a été appliquée.

8.1Identification de sources

8.1.1Cigarettes fumées dans une pièce fermée

Une série de mesures a été réalisée afin de quantifier l'effet de la combustion de cigarettes sur les taux d'aldéhydes en vue d'évaluer les concentrations qu'une personne peut respirer lorsqu'elle se trouve dans un lieu fumeur clos. La situation dans laquelle s'est déroulée l'expérience est représentative d'une zone fumeur d'un établissement ou d'une salle à manger de particulier où, à la fin du repas, quelques convives fument une cigarette.

L'ensemble des concentrations obtenues ainsi que la chronologie de l'expérience sont présentés sur la Figure 5.

Chronologie	Evènement
t:0 min	1 prélèvement témoin de 120L
t: 40-55 min	5 cigarettes sont consumées
t: 56-60 min	Homogénéisation naturelle
t: 61-96 min	4 prélèvements simultanés
t: 97-165 min	Aération de la pièce
t: 166-197 min	4 prélèvements simultanés

Figure 5: Chronologie d'une expérience réalisée pour évaluer l'impact de la combustion de cigarettes dans une pièce fermée et concentrations moyennes (en µg m^-3) associées de formaldéhyde (FA) et d'acétaldéhyde (AA).

Un premier prélèvement a été effectué dans une pièce fermée d'un volume de 60 m³ afin de déterminer la concentration ambiante en aldéhydes.

Ensuite 5 cigarettes blondes (de la marque Bastos) ont été fumées au centre de cette pièce. Cinq minutes après la fin de la dernière, quatre prélèvements ont été réalisés simultanément au centre de la pièce avec des volumes variant entre 15 et 120 L. Sachant que les concentrations mesurées devaient être à priori élevées, l'utilisation de volumes de pompage différents a permis d'éviter la consommation de la totalité de la DNPH dans toutes les cartouches utilisées. Pour les deux plus grands volumes de prélèvements, soit 60 et 120 L, la DNPH était presque entièrement consommée et ces échantillons n'ont pas pu être utilisés pour la quantification des aldéhydes. En revanche, les mesures réalisées avec des volumes de 15 et 30 L contenaient un excès de DNPH après le prélèvement. Après 5 cigarettes, les concentrations moyennes obtenues étaient de 217.1 µg m^-3 pour le formaldéhyde et de 354.1 µg m^-3 pour l'acétaldéhyde. Ces résultats confirment que l'acétaldéhyde est un aldéhyde majeur dans un échantillon de fumée de cigarette [Miyake et Shibamoto (1995)].

Enfin, la pièce a été ventilée en ouvrant la fenêtre en grand pendant une heure, avant que de nouveaux prélèvements soient effectués. Après aération, les taux de formaldéhyde et d'acétaldéhyde avaient fortement diminués et étaient redevenus proches de leurs niveaux initiaux.

8.1.2Pose de toile de verre et peinture

Des prélèvements ont également été effectués dans deux pièces nouvellement rénovées d'un bâtiment datant des années 1890. Les 2 pièces possédaient des volumes identiques, soit 90 m³ environ. Les mêmes matériaux ont été utilisés pour la rénovation des 2 pièces qui consistait en la pose d'une toile de verre sur les murs puis l'application de 2 couches de peinture acrylique sur les murs ainsi qu'au plafond. Les radiateurs et les portes ont été peints avec 2 couches de peinture de type glycéro. La toile de verre a, quant à elle, été fixée en utilisant une colle à base d'eau et de polymères. A noter que les surfaces enduites de colle et recouvertes de peinture acrylique étaient beaucoup plus importantes que celles peintes avec de la peinture de type glycéro.

Pour la première (Pièce 1) et seconde (Pièce 2) pièces, 2 mesures simultanées ont été réalisées respectivement 1 et 6 semaine(s) après la fin de la rénovation. A noter que chaque pièce avait été maintenue fermée pendant 48 heures. Les résultats enregistrés se trouvent sur la Figure 6.

Pour les mesures effectuées une semaine après la rénovation, le formaldéhyde et l'hexanal étaient en concentrations relativement importantes avec des valeurs moyennes respectives de 72.1 µg m^-3 et 130.8 µg m^-3. L'acétaldéhyde, quant à lui, était retrouvé en concentration plus modérée avec un taux moyen de 27.9 µg m^-3. Concernant les valeurs obtenues dans la pièce 2, 6 semaines après la rénovation, la concentration en hexanal avait considérablement chutée avec un taux moyen de 27.5 µg m^-3. Les concentrations moyennes des 2 autres aldéhydes avaient diminué mais dans une moindre mesure puisque les taux de formaldéhyde et d'acétaldéhyde respectifs étaient de 62.2 et 23.2 µg m^-3.


(1 semaine après rénovation)

(6 semaines après rénovation)


Figure 6: Concentrations moyennes (en µg m^-3) de formaldéhyde (FA), d'acétaldéhyde (AA) et d'hexanal (HA) mesurées dans deux pièces rénovées avec de la toile de verre et de la peinture.

Chang et al. (1998) et Afshari et al. (2003) indiquent dans leurs travaux respectifs que les peintures à base de résines alkydes, plus communément appelées peintures glycéro, émettent principalement de l'hexanal après l'application. Selon Pengelly et al. (1998), le formaldéhyde est communément utilisé comme composant de plusieurs types d'adhésifs. Lors des rénovations, la peinture (glycéro) utilisée pour les portes et les radiateurs serait donc à priori la source principale d'hexanal et la colle, utilisée pour la pose de la toile de verre, la source principale de formaldéhyde.