La qualité de l'air dans les bâtiments d'élevage


Fiche technique - ISSN 1198-7138  -  Imprimeur de la Reine pour l'Ontario
Agdex : 400/717
Date de publication : 01/93
Commande no. 93-002
Dernière révision : 01/93
Situation : Nouveau
Rédacteur : Yves Choinière - ingénieur, spécialiste en santé et en sécurité à la ferme et en planification des exploitations agricoles/Collège de technologie agricole et alimentaire d'Alfred; J.A. Munroe - ingénieur, Centre de recherches alimentaires et zootechniques/Agriculture Canada

Table des matières

  1. Exigences en matière de qualité de l'air pour les animaux d'élevage
  2. Qualité de l'air et santé des éleveurs
  3. Gaz nocifs
  4. La poussière dans les bâtiments d'élevage
  5. Conclusion

Introduction

Dans les bâtiments d'élevage modernes, la bonne qualité de l'air est indispensable au maintien de la santé et de la productivité tant des personnes qui y travaillent que des animaux qui y séjournent. Chez les éleveurs, certains problèmes de santé ont été signalés, en particulier depuis les années 1970, époque où les petites fermes traditionnelles se sont rapidement transformées en grandes exploitations d'élevage intensif.

La présente fiche technique porte sur les substances qui contaminent l'air des bâtiments d'élevage et aborde les conséquences qu'aurait pour les agriculteurs ontariens l'adoption des normes actuellement imposées par la Loi sur la santé et la sécurité au travail relativement à la qualité de l'air à l'intérieur des locaux industriels.

Exigences en matière de qualité de l'air pour les animaux d'élevage

La bonne qualité de l'air dans un bâtiment d'élevage dépend des pratiques d'élevage, des installations de distribution des aliments, de manutention du fumier et de ventilation, ainsi que de la bonne tenue générale de l'exploitation et du type d'animaux élevés. Pour parvenir à de bons taux de croissance et de production, il est bien entendu que les animaux doivent bénéficier d'un air de bonne qualité. Le rôle primordial d'un système de ventilation et de chauffage est de faire entrer suffisamment d'air frais à l'intérieur du bâtiment, de maintenir une certaine température et des niveaux acceptables d'humidité, de gaz, de poussière et d'odeurs. Toutefois, pendant la saison froide, le système de ventilation à lui seul est très souvent insuffisant pour maintenir des conditions idéales de qualité de l'air.

Comment se pose le problème. Les élevages laitiers, porcins et avicoles s'articulent tous autour des éléments suivants :

  1. l'alimentation,
  2. le métabolisme,
  3. la production de sous-produits, et/ou
  4. le gain de poids.

Par exemple, une vache laitière mange et transforme des aliments pour produire du lait et de la viande; en outre, comme elle respire et qu'elle rejette des excréments et de l'urine, elle libère de l'humidité et des gaz. Aux moments de l'affouragement ou du renouvellement de la litière, de grandes quantités de poussière sont libérées dans l'air.

Quand les vaches laitières sont au pâturage ou lorsque les porcs et les poulets sont élevés dans des enclos extérieurs, l'air contaminé se dissipe dans l'atmosphère. En revanche, à l'intérieur d'un bâtiment, il est nécessaire de modifier la qualité de l'air par le système de logement et de conduite de l'élevage ainsi que par le système de ventilation.

Qualité de l'air et santé des éleveurs

Dans les exploitations d'élevage modernes, de nombreux producteurs travaillent dans des bâtiments clos pendant 4 à 8 heures par jour. Naguère, les recherches portant sur la ventilation étaient axées sur la productivité et le confort des animaux et s'intéressaient accessoirement à la santé des éleveurs eux-mêmes. Pourtant, les concentrations de gaz et de poussière que l'on trouve dans la plupart des bâtiments d'élevage sont, à n'en pas douter, préjudiciables à la santé de la majorité des éleveurs et de leurs employés, en particulier durant l'hiver.

Gaz nocifs

De tous les gaz présents dans l'air ambiant d'un bâtiment d'élevage, les plus dangereux pour la santé des travailleurs sont le sulfure d'hydrogène (H2S), le gaz carbonique (CO2), l'ammoniac (NH3) et le méthane (CH4). Par exemple, le tableau 1 indique les concentrations acceptables de contaminants de l'air qui ont été adoptées en application de la Loi sur la santé et la sécurité au travail de l'Ontario (1980) dans le Règlement sur le contrôle de l'exposition aux agents biologiques ou chimiques. Pour l'instant, cette loi ne s'applique pas aux exploitations agricoles. Ces dernières, par conséquent, sont dispensées des normes générales auxquelles les établissements industriels sont assujettis en matière de ventilation ainsi qu'aux règlements sur les contaminants de l'air et la poussière.

Le gaz carbonique et l'eau sont les principaux sous-produits de la respiration. Tous les organismes animaux vivants produisent du gaz carbonique. Ce phénomène peut poser un risque pour la santé si la concentration de gaz carbonique devient trop élevée à l'intérieur d'un bâtiment d'élevage. En temps normal, les exploitations laitières échappent à ce problème. Cependant, dans les porcheries, une étude réalisée en Saskatchewan a permis de constater que pendant l'hiver (température extérieure située entre - 13 et - 16° C), la concentration maximale acceptable, qui est de 5000 ppm dans le cas du gaz carbonique, était dépassée dans 24 % des porcheries étudiées. En outre, les mêmes concentrations élevées de gaz carbonique ont été relevées au cours de l'hiver dans des élevages de poulets de chair. Étant donné que les températures hivernales rigoureuses sont communes dans nombre de régions agricoles du Canada, le risque de dépassement de la concentration acceptable, soit 5000 ppm, est considérable.

L'ammoniac est le produit de la décomposition des constituants azotés du fumier (par exemple, les protéines non dégradées). Sa forte odeur caractéristique le rend facile à détecter dès que les concentrations se situent entre 5 et 10 ppm. Une forte concentration d'ammoniac, allant de 20 à 50 ppm, est irritante pour les yeux, le nez et la gorge.

Tableau 1. Expositions moyennes pondérées selon la durée (EMPD), expositions de courte durée (ECD) ou expositions maximales (EM) aux agents biologiques et chimiques qui ne doivent pas être dépassées (Loi sur la santé et la sécurité au travail de l'Ontario, 1986). Le tableau donne aussi quelques normes adoptées aux États-Unis.
Agent EMPD ECD EM Exploitations agricoles où les EMPD sont souvent dépassées

Gaz carbonique (ppm)

5000 30 000   Porcheries, poulaillers.

Ammoniac (ppm)

25 35   Poulaillers, porcheries, étables à veaux.

Sulfure d'hydrogène (ppm)

10 15   Durant l'agitation du lisier (porcheries, étables laitières, poulaillers).

Oxyde de carbone (ppm)
États-Unis (86/87)

35
50
400
400
  Poulaillers et porcheries dont les appareils de chauffage à l'huile, non pourvus d'évent, sont mal réglés.

Dioxyde d'azote (ppm)

3 5   Intérieur d'un silo venant d'être rempli.

Poussière de grain (mg/m3)

4

 

20 Ateliers de préparation des aliments et entrepôts à grain.

Poussière totale (mg/m3)

10

 

50 La plupart des bâtiments d'élevage après la distribution des aliments.

Poussière respirable (mg/m3)
États-Unis (86/87)

5

 

25  

Calcul des expositions (Loi sur la santé et la sécurité au travail, Ontario, 1986)

  1. L'exposition moyenne pondérée selon la durée (EMPD) est la moyenne des concentrations dans l'air de l'agent biologique ou chimique, mesurées par prélèvement de l'air que respirent les travailleurs au cours d'une journée ou d'une semaine de travail.
  2. L'exposition de courte durée (ECD) est la concentration maximale de l'agent biologique ou chimique dans l'air auquel les travailleurs sont exposés au cours d'une période quelconque de 15 minutes, mesurée lors d'un prélèvement unique ou basée sur la moyenne pondérée selon la durée d'une série de prélèvements effectués au cours d'une telle période.
  3. L'exposition maximale (EM) est la concentration maximale de l'agent biologique ou chimique dans l'air auquel les travailleurs sont exposés à un moment quelconque.
  4. Les concentrations dans l'air de l'agent sont exprimées en parties par million (ppm) ou en milligrammes de l'agent par mètre cube d'air (mg/m3).
  5. En mesurant l'exposition à des agents biologiques ou chimiques dans l'air, on ne tient pas compte du port ou de l'utilisation d'un appareil respiratoire par les travailleurs.
  6. Les expositions quotidiennes et hebdomadaires pondérées selon la durée sont calculées de la façon suivante :
    1. C1T1 + C2T2 + ... CnTn = exposition cumulative quotidienne ou hebdomadaire, où Ci est la concentration dans l'échantillon d'air et Ti, la durée totale en heures de l'exposition présumée du travailleur à la concentration Ci au cours d'une journée ou d'une semaine de travail, « i » prenant les valeurs 1, 2, ..., n.
    2. L'exposition moyenne pondérée selon la durée est calculée en divisant l'exposition quotidienne cumulative par 8 et l'exposition hebdomadaire cumulative par 40.

Calcul des expositions lorsque l'ECD ou l'EM n'ont pas été fixées

Lorsque l'ECD ou l'EM à un agent biologique ou chimique n'ont pas été fixées, les travailleurs ne devront pas être exposés à une concentration de cet agent biologique ou chimique qui soit supérieure à :

  1. trois fois l'EMPD fixée dans l'annexe du règlement en ce qui concerne cet agent, pendant une période de 30 minutes;
  2. cinq fois l'EMPD fixée dans l'annexe du règlement en ce qui concerne cet agent, quelle que soit la durée d'exposition.

Dans les exploitations laitières, les concentrations d'ammoniac ne sont pas problématiques sauf à l'intérieur des bâtiments hébergeant les veaux laitiers et les veaux de boucherie. Dans ces bâtiments, on enregistre fréquemment des taux d'ammoniac supérieurs à 25 ppm. En ce qui concerne les porcheries, de nombreuses études canadiennes ont permis de relever des taux d'ammoniac supérieurs à 25 ppm. C'est cependant dans les poulaillers que les taux d'ammoniac les plus élevés ont été mesurés. Par exemple, en moyenne, les taux étaient de 25 à 32 ppm dans les élevages industriels de dindons, de 33 à 53 ppm dans les élevages de pondeuses, et de 2 à 12 ppm dans les élevages de poulets de chair où la litière venait d'être changée, mais de 70 à 80 ppm dans ce même type d'élevage lorsque la litière accumulée de la bande précédente n'avait pas été retirée.

Les chercheurs s'intéressent actuellement à certains additifs alimentaires, à des méthodes de manutention du fumier et de conduite des élevages qui permettraient d'éliminer, ou du moins d'atténuer, le problème d'ammoniac. Il a été démontré que le maintien de taux acceptables d'ammoniac est possible à condition que l'on applique de bonnes méthodes d'élimination du fumier et, que la capacité de ventilation et de chauffage soit suffisante dans les bâtiments, qu'il s'agisse d'étables, de porcheries ou de poulaillers.

Les concentrations de méthane relevées dans les élevages ne posent habituellement pas de danger pour la santé mais on a tout de même déploré quelques cas d'explosions dans les bâtiments d'élevage.

De tous les gaz produits par le fumier, le sulfure d'hydrogène est le plus dangereux. Il est cependant facile à détecter par son odeur, même en infimes quantités. À forte concentration, le sulfure d'hydrogène neutralise le sens de l'odorat, si bien que les travailleurs qui le respirent durant un court laps de temps finissent par ne plus le sentir. Par la suite, l'appareil pulmonaire de la victime se paralyse et la mort survient rapidement. En temps normal, l'air d'un bâtiment d'élevage recèle très peu de sulfure d'hydrogène, mais l'agitation d'une fosse à lisier interne peut libérer de grandes quantités de H2S qui peuvent être très dangereuses. On connaît un certain nombre d'histoires épouvantables de producteurs laitiers ou porcins qui sont morts ou ont été grièvement intoxiqués à cause du gaz de fumier. Une équipe de chercheurs ontariens a mesuré dans des porcheries au moment de l'agitation du lisier des concentrations élevées pouvant aller jusqu'à 130 ppm. Il est donc recommandé d'agiter le lisier quand la porcherie ne contient ni animaux ni êtres humains. Procurez-vous le feuillet M-8170 du Service de plans du Canada intitulé Gaz de fumier afin de connaître les précautions à suivre pour la manutention du fumier ou du lisier à l'intérieur des bâtiments d'élevage.

La poussière dans les bâtiments d'élevage

La poussière se compose de fines particules en suspension dans l'air. Elle se caractérise par trois facteurs importants :

  1. le type de particules et la source des particules;
  2. la taille des particules;
  3. le nombre ou la concentration des particules.

Types et sources de poussière

La poussière que l'on trouve dans les bâtiments d'élevage est composée d'une multitude de substances, tant organiques qu'inorganiques, de tailles et de formes très diverses. Dans les bâtiments d'élevage, de 70 à 90 % de la poussière est de nature organique, ce qui veut dire qu'elle est biologiquement active et déclenchera une réaction de défense au niveau de l'appareil respiratoire. Cette poussière organique se compose de fragments de produits alimentaires, d'excréments desséchés, de poils, de plumes, d'insectes, de cellules cutanées, de pollen, de moisissures, de champignons microscopiques, de virus et de bactéries. Les endotoxines, produites par les bactéries, sont des allergènes généralement puissants causant des réactions immédiates ou différées au niveau de l'appareil respiratoire. D'autre part, la poussière inorganique se compose d'une multitude de particules provenant de matériaux de construction telles que le béton, les isolants minéraux ou la fibre de verre, ou de particules de terre qui pénètrent dans le bâtiment par l'air frais provenant de l'extérieur.

Le tableau 2 résume les différentes sources de poussière rencontrées dans les bâtiments d'élevage.

Taille des particules

Quand on remue de la paille ou du foin moisi, les grosses particules de poussière retombent rapidement sur le sol; les particules fines, celles qui sont dangereuses, restent en suspension dans l'air. Ce sont elles qu'on appelle les poussières respirables parce qu'elles peuvent être inhalées et pénétrer profondément dans les poumons. Leur taille est inférieure à 5 micromètres ou microns (1 micron = 0,001 mm). Il est impossible de voir ces particules à l'oeil nu.

Dans les porcheries et les poulaillers, la poussière pose un problème parce que 80 à 90 % des particules qui la composent peuvent pénétrer profondément dans les poumons puisque leur taille est inférieure à 5 microns. La plupart des éleveurs sont donc amenés à respirer une grande quantité de ces infimes particules.

Nombre de particules

Il y a toujours en suspension dans l'atmosphère des particules de poussière constituées de terre, de pollen et de graines. Le Règlement sur le contrôle des agents chimiques et biologiques afférent à la Loi sur la santé et la sécurité au travail (voir tableau 1) fixe la valeur maximale d'EMPD (exposition moyenne pondérée selon durée) à 4 mg/m3 (400 000 particules/litre) pour la poussière de grain et à 10 mg/m3 (1 000 000 particules/litre) pour la poussière totale.

Tableau 2. Exemples de poussières qui peuvent causer des troubles de santé.
Matériau d'origine Particules nuisibles Cause
Grain Moisissures, actinomycètes Problème de conservation
Foin Moisissures, actinomycètes Mauvaise conservation
Paille Moisissures, actinomycètes Récolte/mauvaise conservation
Ensilage Moisissures Mauvaise conservation
Débris animaux Excréments, urine, poils, peau, plumes, champignons microscopiques, bactéries Activité des animaux, propreté du bâtiment, ventilation, etc.
Aliments Nombreuses particules Distribution de l'aliment/mauvaise ventilation

Dans une étable laitière, chaque litre d'air peut contenir environ 10  000  000 particules de poussière au moment où on distribue aux animaux du grain ou du foin moisi, ou lorsqu'on éparpille la litière paillée. Même avec de la paille ou du foin de bonne qualité, des concentrations de 1 000 000 à 2 000 000 de particules de poussière par litre d'air ne sont pas rares. Dans ces cas, l'exposition moyenne pondérée selon la durée, qui est de 10 mg/m3, est souvent dépassée. Par conséquent, quand vous avez du mal à voir l'autre extrémité de l'étable à cause de la poussière, dites-vous que cela n'augure rien de bon pour vos poumons.

Dans l'industrie porcine, les concentrations de poussière les plus élevées se produisent pendant la mouture des aliments et leur distribution. L'activité des porcs a une très grande influence sur les concentrations de poussière. Une étude réalisée en Ontario a montré que 27 % des éleveurs de porcs étaient exposés à des taux de poussière supérieurs au plafond de 10 mg/m3 au cours de la journée normale de travail.

Dans les élevages de poulets de chair, de dindes et de poules pondeuses, le nombre moyen de particules de poussière est généralement inférieur à 100 000 particules/litre (1 mg/m3). Toutefois, les concentrations les plus élevées se produisent toujours au moment de la distribution de l'aliment, quand tous les oiseaux sont très actifs. Les principaux troubles de santé ont été constatés chez les personnes qui participent à l'expédition des volailles vers l'abattoir; ces troubles seraient imputables aux effets combinés de la poussière, de l'ammoniac et des endotoxines qui sont inhalés durant ce travail.

Conclusion

Il est fortement recommandéaux éleveurs de porter un appareil protégeant la respiration tel qu'un masque facial ou un respirateur à pression positive, celui-ci étant plus efficace, en particulier au moment de la distribution des aliments et de la manutention des animaux. Pour plus d'information, consulter aussi le feuillet du Service de plans du Canada M-9707, La protection des travailleurs contre les poussières et les gaz dans les bâtiments d'élevage.


Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca