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Évaluer la pollution de l’air au muséum d’Histoire naturelle de Rouen

Stéphane Marcotte, Lionel Estel, Sandra Leboucher et Sébastien Minchin
p. 13-17

Résumé

L’étude présentée ici a consisté à identifier les polluants – notamment organiques – et leur concentration dans l’air, à cartographier la pollution dans les différents locaux (salles d’exposition, atelier, lieux de stockage) et à évaluer les risques pour les visiteurs et les personnels afin d’envisager un plan d’action comprenant des mesures de décontamination et des mesures préventives destinées à améliorer la qualité de l’air circulant dans l’établissement.

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Texte intégral

1Le problème de la pollution de l’air à l’intérieur des habitations et des bâtiments devient une préoccupation croissante ces dernières années. Dans le cas des muséums d’Histoire naturelle, la situation peut être d’autant plus problématique que la qualité de l’air y est affectée depuis plus d’un siècle par l’utilisation importante de composés toxiques utilisés pour la con­servation préventive et curative. Ces produits or­ga­niques (pesticides, solvants…) ou inorganiques (arsenic…) se retrouvent au sein des collections mais aussi dans les locaux sous la forme de poussières ou de composés volatiles ce qui peut représenter un ris­­que à la fois pour le personnel et pour les visiteurs.

Installation d’une pompe à air dans les réserves du muséum

Installation d’une pompe à air dans les réserves du muséum

© Muséum de Rouen

2De nombreuses études ont pu montrer une contami­nation importante des spécimens conservés par des composés inorganiques et organiques. Par exemple l’arsenic, sous forme de trioxyde d’arsenic, d’arsenate V et d’arsenate III, a été employé depuis le XVIIIe siècle jusqu’à la fin du XXe siècle. Ce composé se retrouve ainsi abondamment sur les spécimens naturalisés, aussi bien anciens que récents, et impose des moyens de protection et des lieux de travail adaptés (Péquignot, Marte et Von Endt, 2006 ; Poulin, 2004). Le XXe siècle a vu le développement de la chimie de synthèse, et l’utilisation des produits phytosanitaires organiques. Le DDT (Dichloro diphényl trichloroéthane) a ainsi été couramment utilisé à partir des années 1950 jusqu’à la fin des années 1970. Ce produit, classé comme CMR (Composé Mutagène et Re­protoxique), est aujourd’hui interdit. Il en est de mê­me pour le Lindane ou le paradichlorobenzène qui a pour sa part été utilisé jusqu’à la fin des années 1990. De nos jours, on utilise encore des pesticides de synthèse comme les pyréthrinoïdes. D’autres com­posés utilisés dans la conservation ou comme solvants sont susceptibles aussi d’être présents dans l’air. C’est par exemple le cas du formaldéhyde, longtemps utilisé pour la conservation des spécimens liquides.

3Au fil des années, ces composés se sont donc accumulés sur les collections et dans les locaux (Schieweck et al., 2007). Ils présentent un risque potentiel pour le personnel. Si la contamination des collections a été assez bien étudiée, il n’en est pas de mê­me pour la pollution de l’air.

4Le muséum de Rouen a souhaité réaliser un état des lieux de cette pollution. L’objectif est d’identifier les polluants présents dans l’air puis d’en déterminer la concentration. Ces données permettront de déboucher sur des plans d’action mettant en œuvre des me­sures de prévention et de décontamination adéquates. Un suivi dans le temps sera réalisé afin d’évaluer la pérennité de ces actions.

5Un travail de sélection des polluants dans l’air puis de quantification a tout d’abord été réalisé au mu­séum de Rouen, l’objectif premier étant de connaître l’exposition du personnel et des visiteurs à ces substances et de cartographier la pollution dans les locaux. Des campagnes de mesures ont ainsi été me­nées sur deux ans dans différents locaux : les salles de stockage, d’exposition et de travail. L’étude a aus­si été complétée par des mesures sur le personnel pendant huit heures de travail afin d’évaluer l’impact sur leur santé. Des campagnes de mesures avec au to­tal 188 prélèvements ont ainsi été effectuées. Nous en présentons ici les résultats.

Méthodes et matériel

6Le prélèvement des composés organiques volatils et semi-volatils a été effectué au moyen d’une pompe aspirant l’air à débit constant (200 mL/min) pendant huit heures sur laquelle est fixé à l’entrée un adsorbant (XAD2, charbon actif, DNPH) qui va piéger les composés gazeux. Pour le prélèvement des pous­sières, le même dispositif est utilisé avec par contre un filtre à particules en microfibre de verre à l’entrée. De la poussière a également été prélevée directement dans les vitrines, dans les boîtes de stockage mais aussi dans les sacs aspirateurs servant au nettoyage des locaux.

Détail d’une pompe à air dans une vitrine

Détail d’une pompe à air dans une vitrine

© Muséum de Rouen

7Une fois les prélèvements effectués, les tubes d’adsorbant (XAD2 et charbon actifs) sont désorbés puis analysés par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse (GC/MS). Les poussières sont désorbées par solvant sous ultrasons puis analysées aussi par GC/MS. Concernant l’analyse du formaldéhyde, les tubes comportant la DNPH sont élués à l’acétonitrile puis analysés par chromatographie liquide haute performance. L’identification est réalisée par comparaison des spectres de masse et des temps de rétention avec les produits de référence (uni­quement les temps de ré­tention en chromatographie liquide). Tous les composés sont quantifiés avec leur propre facteur de réponse.

Réglementation et valeurs de références

8L’employeur doit procéder « de façon régulière au me­surage de l’exposition des travailleurs aux agents chimiques dangereux présents dans l’atmosphère des lieux de travail. » (article R4412-27 du Code du Travail). Cette règlementation est applicable depuis le 1er jan­vier 2012, via le décret d’application n° 2009-1570 du 15 décembre 2009 relatif au contrôle du risque chimique sur les lieux de travail. Les teneurs en com­posés chimiques dans l’air seront comparées aux te­neurs limites de référence. Nous utiliserons en particulier celle de la Valeur Limite d’Exposition Pro­fessionnelle (VLEP) qui a pour objectif de protéger à moyen et long terme la santé des travailleurs exposés régulièrement à l’agent chimique et ce, pendant la durée d’une vie de travail. Cette valeur correspond à la limite légale à laquelle les établissements doivent se référer.

9Nous utilisons également les valeurs préconisées par l’Occupationnal Safety and Health Administration (OS­HA), ces valeurs étant plus régulièrement actualisées.

Résultats

Recherche des composés organiques volatils et semi-volatils dans l’air

10Une première phase de sélection des polluants organiques a été réalisée par GC/MS en recherchant les produits utilisés depuis la création du muséum en 1876. Cette étude préliminaire a permis de retrouver certains produits attendus comme le DDT, le DDD (produit de dégradation du DDT), le lindane et le pa­radichlorobenzène. Il n’est pas étonnant d’en retrouver parfois plus de 30 ans après leur utilisation, ces composés étant connus pour être très persistants. D’autres produits non attendus ont pu être identifiés comme le toluène et le xylène. Ces produits sont des solvants qui ont pu être utilisés dans les peintures mais peuvent aus­si provenir de la pollution urbaine. Le tableau ci-dessous reprend les produits détectés et leur limite d’ex­position selon les différents organismes.

Tableau 1 : Récapitulatif des valeurs limite d’exposition pour les produits détectés (a : Time weighted Average : moyenne temporelle pondérée sur 8 h ;b : donnée non disponible )

Tableau 1 : Récapitulatif des valeurs limite d’exposition pour les produits détectés (a : Time weighted Average : moyenne temporelle pondérée sur 8 h ;b : donnée non disponible )

Quantification des composés organiques volatils et semi-volatils dans l’air

11Après cette étape de sélection, une campagne de mesures a été réalisée dans les lieux les plus représentatifs du muséum. Étant donné le caractère se­mi-volatil à volatil du paradichlorobenzène et du lindane, leur échantillonnage est réalisé sur charbon actif et sur résine XAD. Le DDT et le DDD nettement moins volatiles sont plutôt présents sous forme de poussières et sont prélevés par filtration sur mi­cro­fibre de verre.

12Les résultats pour les différentes salles sont rassemblés dans le tableau 1. Seules les valeurs maximales sont reportées ici. La plupart du temps les produits ne sont pas détectés. On peut remarquer des con­cen­trations tout à fait acceptables pour les différents produits, bien en dessous des limites réglementaires pour le paradichlorobenzène, le lindane, le DDD et le DDT. Il est à noter que les plus fortes teneurs se trouvent dans les salles comportant des mammifères et des oiseaux. La salle des invertébrés est peu affectée, alors qu’une odeur caractéristique de créosote de hêtre est présente et gêne les visiteurs. L’analyse dans cette salle montre que l’on ne retrouve pourtant au­cun des composés aromatiques caractéristi­ques de la créosote de hêtre. Cela signifie que si les molé­cules sont présentes, elles le sont à des te­neurs ex­trêmement faibles.

13Concernant le formaldéhyde, il est à noter que les collections liquides sont dans des récipients scellés évitant une diffusion trop grande dans l’atmosphère. De plus, un remplacement quasi-systématique du for­mal­déhyde par de l’éthanol est effectué depuis quelques années et semble porter ses fruits en terme de contamination de l’air puisque les teneurs retrouvées sont tout à fait acceptables. Cependant la te­neur mesurée dans les vitrines peut tout de même atteindre des va­leurs allant jusqu’à 150 µg.m3 ce qui peut provoquer un risque lors de l’ouverture de ces dernières.

Tableau 2 : Teneurs maximales en produits organiques dans l’air selon les lieux de prélèvement (a : non mesuré)

Tableau 2 : Teneurs maximales en produits organiques dans l’air selon les lieux de prélèvement (a : non mesuré)

Influence des émissions selon le type de phanères

14Afin d’étudier l’influence du type de phanères sur les émissions de polluants, nous avons effectué des prélèvements au plus près de deux types de spécimens (mammifères et oiseaux), soit les spécimens à poils et à plumes. Ces prélèvements ont été effectués si­mul­tanément et à proximité l’un de l’autre, ainsi les conditions climatiques sont les mêmes pour le prélèvement sur les spécimens à poils et à plumes.

15On observe un comportement différent selon le type de phanères (voir histogramme ci-dessous). Dans le cas des plumes, sont observées des émissions de paradichlorobenzène plus importantes que dans le cas des poils avec des quantités de DDD et DDT non détectables. Par contre dans le cas de phanères de type poils, on observe une émission de paradichloroben­zène non détectable et une plus forte émission de DDD et DDT. Ces résultats corroborent les teneurs mesurées dans les différentes salles.

Émissions selon le type de phanères

Émissions selon le type de phanères

Études des poussières

16Une étude par aspiration des poussières présentes au sol et dans les vitrines a été systématiquement effectuée. Le lindane, le DDD, le DDT et le paradichlorobenzène sont retrouvés et ceci de façon quasi systématique avec des teneurs qui peuvent beaucoup varier de l’ordre de 1 à 400 µg.m3.

Mesures sur les personnes

17Pour l’étude de l’impact sur les personnes, les pompes d’échantillonnage ont été fixées sur certains mem­bres du personnel pendant une journée ordinaire de travail de huit heures. Les personnes potentiellement les plus exposées aux substances travaillent aux pôles conservation, maintenance et inventaire. Les mesures ont été réalisées sur deux années consécutives.

18On peut noter une exposition beaucoup plus importante pour le personnel travaillant au pôle conservation qui s’occupe en particulier de restaurer, nettoyer et dépoussiérer les spécimens naturalisés. L’expo­sition est plus faible pour le personnel des pôles maintenance, inventaire et entretien. Con­cernant le pôle conservation, on peut noter une forte diminution des teneurs sur les deux années consécutives qui sont particulièrement sensible sur le DDT-DDD du fait probablement d’une meilleure sensibilité au problème de la part du personnel ainsi qu’une diminution des particules en suspension (travaux la première année).

Tableau 3 : Teneurs en produits dans l’air selon les types de personnel.

Tableau 3 : Teneurs en produits dans l’air selon les types de personnel.

Conclusion

19Ces premiers résultats sur l’analyse de l’air dans le muséum de Rouen montrent une pollution très faible de l’air du muséum à des taux bien en dessous des limites réglementaires. Si les composés les plus utilisés comme le DDT, le lindane et le paradichlorobenzène sont bien retrouvés, d’autres composés, d’utilisation plus récente comme les pyréthrinoïdes ne sont par contre pas détectés.

20Cet état des lieux permet donc de définir des priorités en vue d’une amélioration de la qualité de l’air in­térieur. C’est surtout sur les poussières que doivent se concentrer les efforts compte tenu de leur teneur parfois importante en polluants. La pollution au DDT est par exemple essentiellement particulaire car ce produit est peu volatil. On retrouve dans ce cas la mê­me problématique que pour l’arsenic. Des mesures im­médiates peuvent être prises pour le personnel en utilisant les équipements de protection individuelle.

21Ainsi, le port de masque anti-poussière et de gants en nitrile est indispensable lors du dépoussiérage ou de la manipulation des spécimens. Dans un second temps, il est aussi primordial d’assurer un bon nettoyage des lo­caux en particulier avec des aspirateurs équipés de fil­tres HEPA (High Efficiency Particules Arrestance) qui permettent de piéger les petites particules < 0,3µm. Enfin, un dépoussiérage et un nettoyage des collections doivent être effectués soit à l’air comprimé sous hotte, lorsque le spécimen le permet car cela peut être préjudiciable à la bonne conservation des phanères, ou au pinceau à l’aide d’un aspirateur muni d’un filtre HEPA et d’un variateur de puissance. Ces méthodes de décontamination mécanique ont déjà été utilisées avec succès par d’autres musées dans le cas de pollution au DDT (Odegaard, 2001 ; Schmidt, 2001).

Détail présentant les dépôts de poudre de DDT sur une aile.

Détail présentant les dépôts de poudre de DDT sur une aile.

© Muséum de Rouen

22Il semble plus difficile de lutter contre la pollution liée aux composés plus volatils comme le lindane et le paradichlorobenzène. À défaut d’une méthode ab­solue de décontamination, il convient pour le mo­ment de jouer sur un système de ventilation efficace dans les salles, en particulier lors de la manipulation des spécimens. À plus long terme, des dispositifs de purification de l’air par lampe UV ou de filtration sur charbon actif sont actuellement à l’étude afin d’assainir l’air intérieur du muséum.

23Enfin, ce travail met en évidence l’absence de contamination mesurable de l’air par des pesticides récents. En effet, une utilisation raisonnée des pesticides de­puis plusieurs années en particulier avec l’utilisation de pièges à phéromones et un meilleur contrôle des températures et de l’humidité des pièces a permis une diminution significative des traitements phytosanitaires.

24Ce travail a été réalisé par trois équipes projets du dé­partement Maîtrise des Risques et Impact sur l’Environnement du département MRIE et du département Chimie Fine et Ingéniérie de l’INSA de Rou­en  : Hélène Boufflers, Jean-Baptiste Brun, Marion Cayo, Blandine De Rauglaudre, Marianna Gervaise, Katha­rina Gouzy-Hugelmeier, Élise Hallemans, Pierre Liberprey, Mathilde Manueco, Maria Murillo Marti, Cécile Noël, Lau­ren Prigent, Prisca Randrimihamina, Coralier Ra­vier et Amandine Tavernier.

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Bibliographie

Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail, Proposition de Valeurs Guide de Qualité de l’Air Intérieur, Document cadre et éléments méthodologiques, janvier 2007, 59 p.

Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail, Rapport du groupe d’experts Risques sanitaires liés aux émissions de composés organiques volatils par les produits de construction et d’aménagement intérieur, octobre 2006, 160 p.

Instruction et arrêté pour la vente et l’emploi en agriculture des composés arsenicaux, Décret du 14 septembre 1916, Journal officiel de la République Française, 20 septembre 1916, pp. 8305-8306.

Odegaard, N. Methods to mitigate risks from use of contaminated objects, including methods to decontaminate affected objects, Collection forum, n° 17 (1-2), 2001, pp. 117-121.

Péquignot, A., Marte, F. et Von Endt, D. Arsenic in Taxidermy collection : history, detection and managment, Collection Forum, n° 21 (1-2), 2006, pp. 143-150.

Péquignot, A., Marte, F. et Von Endt, D. L’arsenic dans les collections d’Histoire naturelle, La Lettre de l’OCIM, n° 105, 2006, pp. 4-10.

Péquignot, A. Évaluation de la toxicité des spécimens naturalisés, La Lettre de l’OCIM, n° 116, 2008. pp. 4-9.

Poulin J. La contamination des collections par des pesticides, Bulletin de l’ICC, n° 33, mai 2004.

Schieweck, A., Delius, W., Siwinski, N., Vogtenrath, W., Genning, C. et Salthammer, T. Occurrence of organic and inorganic biocides in the museum environment, Atmospheric Environnement, vol 41, 2007, pp. 3266-3275.

Schmidt, O. Insecticide contamination at the National Museum of Denmark: a case study, Collection Forum, n° 16 (1-2), 2001, pp. 92-95.

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Table des illustrations

Titre Installation d’une pompe à air dans les réserves du muséum
Crédits © Muséum de Rouen
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Titre Détail d’une pompe à air dans une vitrine
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Titre Tableau 1 : Récapitulatif des valeurs limite d’exposition pour les produits détectés (a : Time weighted Average : moyenne temporelle pondérée sur 8 h ;b : donnée non disponible )
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Titre Tableau 2 : Teneurs maximales en produits organiques dans l’air selon les lieux de prélèvement (a : non mesuré)
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Fichier image/jpeg, 56k
Titre Émissions selon le type de phanères
URL http://ocim.revues.org/docannexe/image/1170/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 12k
Titre Tableau 3 : Teneurs en produits dans l’air selon les types de personnel.
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Titre Détail présentant les dépôts de poudre de DDT sur une aile.
Crédits © Muséum de Rouen
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Pour citer cet article

Référence papier

Stéphane Marcotte, Lionel Estel, Sandra Leboucher et Sébastien Minchin, « Évaluer la pollution de l’air au muséum d’Histoire naturelle de Rouen », La Lettre de l’OCIM, 145 | 2013, 13-17.

Référence électronique

Stéphane Marcotte, Lionel Estel, Sandra Leboucher et Sébastien Minchin, « Évaluer la pollution de l’air au muséum d’Histoire naturelle de Rouen », La Lettre de l’OCIM [En ligne], 145 | 2013, mis en ligne le 01 janvier 2015, consulté le 28 juin 2017. URL : http://ocim.revues.org/1170 ; DOI : 10.4000/ocim.1170

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Auteurs

Stéphane Marcotte

Stéphane Marcotte est enseignant et chercheur en analyse chimique au sein du COBRA UMR 6014 à l’INSA de Rouen. stephane.marcotte@insa-rouen.fr

Lionel Estel

Lionel Estel est professeur au laboratoire de Sécurité des Procédés chimiques à l’INSA de Rouen. lionel.estel@insa-rouen.fr

Sandra Leboucher

Sandra Leboucher est restauratrice naturalia au muséum de Rouen. sleboucher@rouen.fr

Sébastien Minchin

Sébastien Minchin est directeur du muséum de Rouen. sminchin@rouen.fr

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