Dans cette section | Gaz dangereux
Table des matières
IntroductionDans les exploitations agricoles, des gaz dangereux peuvent se cacher dans les silos, les fosses à fumier liquide, les cellules à grain et les bâtiments d'élevage. Ces structures offrent des espaces clos dans lesquels certains gaz peuvent s'accumuler et atteindre des concentrations dangereuses. Lorsqu'on les entasse dans un silo, les végétaux sont le siège d'un processus, la fermentation, qui en assure la conservation pendant une longue période. Or, ce processus épuise l'oxygène présent dans le silo et libère des sous-produits comme le gaz carbonique et le dioxyde d'azote. Dans les heures qui suivent le remplissage, le silo peut s'emplir d'une atmosphère qui est incompatible avec la vie humaine. Quant il est entreposé pendant longtemps, le fumier subit une décomposition anaérobie. Ce processus s'accompagne d'un dégagement de gaz appelés gaz de fumier. Le temps chaud et une ventilation insuffisante peuvent intensifier la production de ces gaz. Dans les fosses à fumier liquide, l'atmosphère peut donc renfermer des concentrations de gaz toxiques ou être dépourvue d'oxygène. L'agitation du contenu d'une fosse à fumier liquide entraîne également la libération rapide de gaz de fumier. En plus des dangers pour les humains, des teneurs élevées en gaz de fumier occasionnent la détérioration du béton situé au-dessus de la surface du fumier. Par ailleurs, on a signalé des explosions dans des espaces clos où l'on avait laissé le méthane s'accumuler. L'article 78 de la Partie VIII du Règlement 267/03 de l'Ontario, pris sous le régime de la Loi de 2002 sur la gestion des éléments nutritifs, exige que toutes les nouvelles installations de stockage de fumier liquide soient munies d'un dispositif quelconque d'aération afin de prévenir l'accumulation et (ou) l'intensification des gaz corrosifs, nocifs ou explosifs. Les silos et les fosses à fumier contiennent différents gaz, qu'on groupe en deux catégories : les gaz irritants et les gaz asphyxiants. Les gaz irritants causent une inflammation et une irritation des tissus de l'appareil respiratoire. Les gaz asphyxiants, quant à eux, remplacent l'oxygène de l'air (ce sont les gaz asphyxiants simples) ou entrent en réaction avec l'hémoglobine du sang (ce sont les gaz asphyxiants chimiques). La présente fiche technique traite des gaz dangereux que l'on peut trouver sur les fermes et décrit les mesures de sécurité que l'on peut prendre pour protéger les travailleurs agricoles contre ces tueurs sournois. Pour plus de renseignements sur les problèmes de santé liés à la poussière respirable, se reporter à la fiche technique n° 93-004, Conséquences de la qualité de l'air sur la santé des personnes qui travaillent dans des bâtiments d'élevage.
Sulfure d'hydrogèneLe sulfure d'hydrogène (H2S) est le gaz de fumier le plus dangereux. On le classe parmi les gaz asphyxiants chimiques parce qu'il entre immédiatement en réaction chimique avec l'hémoglobine du sang, ce qui empêche le transport de l'oxygène jusqu'aux tissus et aux organes vitaux du corps. Il est produit par la décomposition anaérobie de matières organiques comme le fumier. À faible concentration, c'est un gaz facile à détecter du fait de son odeur caractéristique d'œuf pourri, mais à des concentrations élevées, il provoque la paralysie du nerf olfactif et donc la perte d'odorat. Une personne exposée au sulfure d'hydrogène peut donc avoir une fausse impression de sécurité. À forte concentration, le sulfure d'hydrogène cause instantanément la paralysie et la mort. Le tableau 1 montre l'effet du sulfure d'hydrogène
à différentes concentrations. Comme ce gaz est plus lourd que l'air,
il est porté à stagner juste au-dessus de la surface. La libération
de sulfure d'hydrogène est relativement faible quand le fumier liquide
n'est pas agité et que la température extérieure est basse.
Toutefois, dès qu'on agite le contenu d'une fosse, ce gaz peut atteindre
rapidement des concentrations dangereuses. On doit redoubler de précautions
quand on est en présence d'une fosse à fumier liquide aménagée
sous le plancher du bâtiment d'élevage (voir plus loin « Précautions
à observer - Fosse à fumier liquide »). De nombreux travailleurs
ont perdu la vie quand ils sont descendus dans une fosse à fumier liquide
ou sont entrés dans un local situé au-dessus d'une fosse en voulant
porter secours à une autre personne qui avait perdu connaissance sous l'effet
du sulfure d'hydrogène. Tableau 1. Les effets du sulfure d'hydrogène sur les humains, selon la concentration.
Source : American Society of Agricultural Engineering Standards, 2003.
Figure 1. Concentration de H2S pendant l'agitation de la fosse à fumier liquide. (Patni, N. K. et S. P. Clarke, Ontario Swine Research Review, 1990) MéthaneLe méthane (CH4) est un gaz incolore et inodore. C'est le combustible qui est produit par la digestion anaérobie de matières organiques. On peut le stocker en vue de l'utiliser comme carburant de moteurs à combustion interne. Étant plus léger que l'air, il cherche à s'élever au-dessus de la fosse à fumier. Le méthane n'est pas toxique comme tel et n'est guère susceptible de poser problème dans les bâtiments d'élevage bien ventilés. Par contre, dans les fosses couvertes et dans les fosses situées dans les bâtiments d'élevage sous les animaux, le méthane peut être captif et s'accumuler au point de causer une explosion. En 1996, un agriculteur de l'Ontario, ayant terminé la distribution d'aliments du matin, était venu s'installer à son bureau pour griller une cigarette. Le bureau, le cabinet de toilette, la salle d'alimentation et le couloir adjacent avaient été construits au-dessus d'une fosse à fumier liquide en béton située entre deux porcheries parallèles. La fosse était presque pleine et allait être vi-dangée sous peu. Or, la douche n'avait pas été utilisée depuis plusieurs années et, fort probablement, le siphon ne contenait plus d'eau et avait laissé le méthane se répandre dans le bureau depuis un certain temps. L'étincelle du briquet a enflammé le méthane qui s'était accumulé aux alentours du bureau, provoquant une explosion et un début d'incendie. L'agriculteur a eu la chance de s'en sortir avec quelques brûlures au deuxième degré sur les mains.
AmmoniacL'ammoniac (NH3) est un gaz incolore qui a une odeur âcre caractéristique. Il est produit par la décomposition des fumiers animaux. Ce gaz est classé parmi les gaz irritants. Il est plus léger que l'air et peut causer des maladies respiratoires chez les animaux qui sont exposés à des concentrations importantes pendant de longues périodes. L'ammoniac irrite les yeux à des concentrations de 20-50 ppm, selon la sensibilité des personnes et des animaux. Ce gaz est à surveiller surtout dans les porcheries et les poulaillers, mais il peut aussi causer des ennuis dans les installations de compostage du fumier. En règle générale, si on note une irritation des yeux dans un bâtiment d'élevage, on devrait y améliorer la ventilation. Gaz carboniqueLe gaz carbonique (CO2) est incolore et inodore. C'est un gaz qui est, en partie, produit par la respiration des animaux et des végétaux; il existe naturellement dans l'atmosphère. Étant plus lourd que l'air, comme le sulfure d'hydrogène, il cherche à s'accumuler juste au-dessus du fumier dans une citerne, du plancher dans un enclos ou de l'ensilage dans un silo. Le principal danger créé par le gaz carbonique est l'appauvrissement de l'air en oxygène, ce qui peut entraîner l'asphyxie ou la suffocation. D'ordinaire, dans des bâtiments d'élevage bien ventilés, le CO2 n'atteint pas des concentrations dangereuses. Par contre, des concentrations mortelles peuvent se produire dans les silos hermétiques, les fosses à fumier liquide et les cellules à grain. Durant la première phase du processus d'ensilage, les végétaux épuisent rapidement l'oxygène disponible et meurent. La respiration des végétaux transforme l'oxygène en eau et en CO2. Dans un silo hermétique, le CO2 se substitue à l'oxygène, créant une atmosphère où l'être humain ne peut survivre sans un apport d'air extérieur. Dioxyde d'azoteLe dioxyde d'azote (NO2) est un gaz asphyxiant chimique dangereux qui est produit par les réactions chimiques qui se déclenchent presque immédiatement après l'entassement de végétaux dans le silo. Même une exposition de courte durée peut entraîner rapidement la mort. Le dioxyde d'azote a une odeur caractéristique d'eau de Javel et peut être visible sous forme d'un brouillard brun rougeâtre. Comme il est plus lourd que l'air, il tend à stagner juste au-dessus de l'ensilage. Il peut aussi descendre dans la chute du silo et se répandre dans la salle d'alimentation. Les conditions météorologiques et les pratiques culturales ont une incidence sur la teneur en nitrates des matières végétales, laquelle influe à son tour sur la production de NO2 dans le silo. Par exemple, lorsqu'une pluie abondante succède à une période de sécheresse pendant la saison de croissance, le maïs sur pied a tendance à absorber de fortes quantités de nitrates dissous. Si le maïs est récolté avant qu'il ait pu transformer les nitrates en protéines, l'ensilage dégage de l'oxyde nitreux (N2O) et de l'oxyde nitrique (NO). Le NO, instable, se combine avec l'oxygène pour former du dioxyde d'azote, un gaz mortel. Quand il est inhalé, le NO2 se dissout au contact de l'humidité de la surface interne du poumon et produit un acide puissant appelé acide nitrique. L'acide nitrique brûle les tissus des poumons, provoquant une hémorragie massive et la mort. Une exposition répétée à des concentrations faibles de NO2 cause des problèmes respiratoires chroniques, dont l'essoufflement, la toux et l'œdème des poumons. Concentrations de gaz inoffensivesL'American Conference of Government Industrial Hygienists a établi les concentrations maximales de gaz auxquelles l'être humain peut être exposé, sans inconvénient pour la santé, pendant huit heures par jour et 40 heures par semaine (tableau 2). Des limites de ce genre n'ont pas été fixées pour les animaux, mais bien des chercheurs pensent que les animaux réagissent aux gaz de la même façon que les humains.
Moniteurs de détection des gazLa concentration de tous ces gaz dangereux se mesure à l'aide du matériel de mesure approprié. Bien que, en grande partie, le matériel soit coûteux et exige un étalonnage périodique, on trouve à prix très raisonnable dans le commerce, auprès des fournisseurs de matériel scientifique et de sécurité, des tubes de prélèvement pour détection des gaz et des moniteurs à main. Une boîte de 10 tubes détecteurs coûte moins de 100 $ et les moniteurs à main se vendent à partir d'environ 250 $. Tableau 2. Limites supérieures des concentrations de gaz (moyennes pondérées en fonction de la durée) sans danger pour les humains.
Source : American Conference of Government Industrial Hygienists. Le dosage de tous les gaz discutés ci-dessus se mesurent à l'aide de tubes dans lesquels le gaz détecté modifie la couleur d'un corps réagissant, ce qui permet d'arriver à une bonne estimation de sa concentration. On peut employer ces tubes réagissants avec une pompe étalonnée pour prélever une quantité précise de gaz dans le tube et obtenir un résultat en quelques minutes. Ils peuvent aussi s'employer comme tubes diffuseurs passifs qui réagissent lentement à l'exposition à un environnement contenant le gaz d'intérêt et indiquent la concentration gazeuse moyenne au fil du temps. Selon le gaz, un tube diffuseur passif est exposé à l'environnement faisant l'objet de la vérification de quelques heures à 48 heures. Certains moniteurs à main (figure 2) désormais disponibles, en plus de mesurer ces gaz, sont munis d'une alarme qui se fait entendre dès la détection d'une teneur dangereuse de gaz. Les consultants en sécurité, de fait, recommandent l'emploi de moniteurs à alarme seulement, sans lecture numérique, afin que la personne qui prend la mesure ne soit pas tentée d'accorder du temps supplémentaire à la lecture pour vérifier le niveau réel de présence des gaz avant de s'enfuir. Précautions à observerFosses à fumier liquide
Figure 2. Exemple de moniteur de sulfure d'hydrogène vendu sur le marché. (Source : Agviro Inc.)
Citernes à fumier liquide
Silos
Figure 3. Trappe de sécurité pour citerne à fumier liquide.
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