Fluides de coupe et cancers - Les mardis de Fernand Widal - METRANEP 25 avril 2017 - Centres Antipoison
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Fluides de coupe et cancers
Les mardis de Fernand Widal – METRANEP
25 avril 2017
Eve Bourgkard, épidémiologiste INRS
eve.bourgkard@inrs.fr
Plan
1 Les fluides de coupe
2 Les expositions associées à l’utilisation des fluides de coupe
3 Les effets sur la santé
4 L’étude épidémiologique OxIGenoCOM
5 Les mesures de prévention des risques
05/05/2017
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Plan
1 Les fluides de coupe
2 Les expositions associées à l’utilisation des fluides de coupe
3 Les effets sur la santé
4 L’étude épidémiologique OxIGenoCOM
5 Les mesures de prévention des risques
05/05/2017
.3
Utilisation des fluides de coupe
• Fluides de coupe
sont utilisés pour des opérations
> d’usinage : décolletage, fraisage, tournage, rectification …
> de déformation des métaux : emboutissage, forgeage, laminage …
> de moulage : verre, plastique, métal
sont appliqués par arrosage sur la zone d’activité de l’outil
facilitent les opérations d’usinage
ont des propriétés de lubrification et de refroidissement
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Catégories de fluides de coupe
• Deux grandes familles selon leur composition
Huiles entières composés d’huiles minérales (issues du pétrole brut)
ou végétales, ne contiennent pas d’eau
Fluides aqueux
> Huiles solubles > 50% d’huiles minérales émulsionnées dans eau
> Fluides semi-synthétiques < 50% d’huiles minérales dans eau
> Fluides synthétiques ne contiennent pas d’huiles minérales
Ces fluides contiennent de nombreux additifs ayant des propriétés diverses : onctuosité,
anti-usure, inhibiteurs de corrosion, biocides …
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Nombre de salariés exposés en France
• D’après l’enquête SUMER 2010, on comptait, tous secteurs confondus
537 500 aux huiles minérales entières
295 900 aux fluides aqueux
592 200 aux fluides synthétiques
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Principaux secteurs utilisateurs
• Métallurgie et travail des métaux
• Fabrication de machines et équipement
• Fabrication de matériels de transport
• Réparation automobile
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Plan
1 Les fluides de coupe
2 Les expositions associées à l’utilisation des fluides de coupe
3 Les effets sur la santé
4 L’étude épidémiologique OxIGenoCOM
5 Les mesures de prévention des risques
05/05/2017
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Expositions associées à l’utilisation de fluides de coupe
• Utilisation de fluides de coupe
génération d’un aérosol de fluides de coupe
en suspension dans l’air pendant plusieurs heures
souvent dans l’environnement respiratoire du salarié
• Exposition du salarié par
Inhalation
Contact direct sur la peau ou par des vêtements souillés
Ingestion
• Caractérisation de l’exposition très complexe
Fluides contiennent de nombreux agents chimiques
Grande diversité de fluides de coupe
Composition en évolution constante
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Expositions associées à l’utilisation de fluides de coupe
• Agents chimiques
Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) (B(a)P CIRC 1, Règlement CLP 1B)
> Présents dans les huiles minérales de base obtenues à partir du pétrole brut
> Teneur varie selon le degré de raffinage
> Jusque dans les années 1970, elles étaient peu raffinées et riches en HAP
> Depuis les années 1980, les huiles sont sévèrement raffinées et leur teneur en HAP a fortement
diminuée
> Cependant, concentrations importantes si raffinage insuffisant, utilisation d’huiles recyclées
insuffisamment régénérées, enrichissement lors de leur utilisation
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.10Expositions associées à l’utilisation de fluides de coupe
• Agents chimiques
Nitrosamines
> Présentes dans les fluides aqueux
> Produit de la réaction entre des amines secondaires et des agents nitrosants, additifs utilisés
depuis les années 1950
• Soit au cours du stockage
• Soit au cours de l’utilisation
> La plus souvent mise en cause : NDELA, classée 2B par CIRC et 1B par le règlement CLP
• Produit de la réaction entre des additifs nitrés et la diéthanolamine DEA
> En 1984, l ’Agence américaine de protection de l’environnement a proposé l’interdiction
d’ajouter des nitrites dans les fluides de coupe
> Le niveau de contamination des fluides aqueux a diminué
> Cependant, nitrosamines toujours présentes dans les fluides aqueux
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.11Expositions associées à l’utilisation de fluides de coupe
• Agents chimiques
Formaldéhyde (Règlement CLP 2, CIRC 1)
> Biocide qui limite la prolifération de micro-organisme
> Était utilisé dans la formulation de produits biocides pour la préservation des fluides de coupe
> Depuis le 21/02/2010, interdiction d’utiliser des produits biocides contenant du formaldéhyde
dans fluides
> Cependant, des libérateurs de formaldéhyde peuvent être utilisés comme biocides
Bore et acide borique (Règlement CLP 1B, CIRC N.C.)
> Était utilisé dans la formulation de produits biocides
> Depuis le 25/04/2010, interdiction d’utilisation de produits biocides contenant de l’acide borique
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.12Expositions associées à l’utilisation de fluides de coupe
• Autres agents
Métaux
> Solubilisés dans les fluides, contenus dans aérosols
> Dont la nature dépend du métal usiné et de la machine-outil
> Certains pouvant être cancérogènes (exemple, Cr, Ni)
Agents microbiologiques
> Contamination des fluides aqueux et de leurs aérosols
> Possibilité d’une prolifération bactérienne
• Libération potentielle de sulfure d’hydrogène (environnement anaérobique)
• Libération d’endotoxines (lors de destruction de bactéries)
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.13Expositions associées à l’utilisation de fluides de coupe
Règlement CLP CIRC
Huiles entières C 1B 1
Benzo(a)pyrène C1B 1
M1B
R1B
NDELA C1B 2B
Formaldéhyde* C2 1
Bore et acide borique* R1B N.C.
* Interdit depuis 2010
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.14Plan
1 Les fluides de coupe
2 Les expositions associées à l’utilisation des fluides de coupe
3 Les effets sur la santé
4 L’étude épidémiologique OxIGenoCOM
5 Les mesures de prévention des risques
05/05/2017
.15Effets sur la santé
• Pathologies non cancéreuses
Affections dermatologiques
> Dermatites de contact irritatives et dermatites de contact allergiques
> Le plus fréquemment sur les mains
Affections de l’appareil respiratoire
> Pneumopathies d’hypersensibilité (micro-organismes)
> Asthme
> Toux, expectoration, dyspnée
• Pathologies cancéreuses
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.16Effets sur la santé
• Cancers cutanés et du scrotum
Depuis les années 1940, études rapportent une association entre cancers cutanées
et expositions aux huiles minérales entières
En 1975, étude en France (Thony et al. 1975), suivi sur 14 ans
> rapporte des cas d’épithéliomas spinocellulaires parmi des décolleteurs utilisateurs d’huiles
entières (issues du pétrole)
> Présence de B(a)P dans les huiles neuves et enrichissement en HAP des huiles usagées
Classification du CIRC (1984, 1987, 2012) : huiles minérales non ou légèrement traitées
> Peau (dont scrotum) : cancérogènes pour l’homme (CIRC 1)
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.17Effets sur la santé
• Cancers cutanés et du scrotum
Depuis 1984, autres études confortent ce résultat
> Etude d’une cohorte de tourneurs employés dans une société suédoise de roulements à billes
(Järvholm, 1985, 1987, 1990)
• Risque accru de carcinome spinocellulaire et expositions aux huiles minérales
> Etude d’une cohorte de salariés de l’industrie automobile aux USA (Eisen et coll. 2001)
• Risque accru de cancers cutanés et
• expositions aux huiles minérales entières (statistiquement non significatif)
• expositions aux huiles solubles (opérations de meulage) (statistiquement significatif)
• moins élevé pour les sujets embauchés après 1970 / avant 1970
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.18Effets sur la santé
• Cancers du rectum
Etude d’une cohorte de salariés de l’industrie automobile aux USA
> Employés dans 2 usines avant 1985, suivi en mortalité : 1941-1984 (Tolbert et coll. 1992)
• Risque accru et expositions aux huiles minérales entières, uniquement pour les ouvriers avec peau
blanche
> Employés dans 3 usines avant 1985, suivi en mortalité : 1941-1994 (Eisen et coll. 2001)
• Risque accru avec expositions aux huiles minérales entières, pour le groupe d’exposition cumulée le plus
élevé (statistiquement significatif)
• Risque moins élevé pour les sujets embauchés après 1970 / avant 1970
Etude cas-témoins de cancers menée dans 19 hôpitaux à Montréal (Siemiatycki et coll.
1987)
> Pas mise en évidence de risque accru en relation avec expositions aux fluides de coupe
En faveur d’un risque associé à des expositions aux huiles minérales entières
05/05/2017
.19Effets sur la santé
• Cancers du larynx
Etude d’une cohorte de salariés de l’industrie automobile aux USA
> Employés dans 2 usines avant 1985, suivi en mortalité : 1941-1984 (Tolbert et coll. 1992)
• Risque accru et expositions aux huiles minérales entières, uniquement pour les ouvriers avec peau
blanche
> Employés dans 3 usines avant 1985, suivi en mortalité : 1941-1994 (Eisen et coll. 2001)
• Risque associé à des expositions aux huiles minérales entières (statistiquement non significatif)
• Risque moins élevé pour les sujets embauchés après 1970 / avant 1970
Etude cas-témoins de cancer du larynx dans le Connecticut (Zagraniski et coll. 1986)
> Risque parmi les ouvriers employés comme machinistes (après prise en compte du tabac et de
l’alcool)
En faveur d’un risque associé à des expositions aux huiles minérales entières
05/05/2017
.20Effets sur la santé
• Cancers de la vessie
Etudes de mortalité au sein de plusieurs cohortes de salariés employés dans différentes
industries (1950-1997) : automobile, métallurgie, sidérurgie, aérospatiale
> Une seule étude a mis en évidence un risque de cancer lié à des expositions aux brouillards
d’huile dans la sidérurgie (Bourgkard et coll. 2009)
Etudes cas-témoins en population générale
> Mise en évidence d’un risque parmi opérateurs de machines-outils, opérateurs de machine à
mouler le métal ou le plastique, tourneurs sur métaux, opérateurs de perçage des métaux …
> Populations utilisatrices de fluides de coupe
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.21Effets sur la santé
• Cancers de la vessie
Etude du risque de cancer en fonction des familles de fluides de coupe
> Etude d’une cohorte de salariés de l’industrie automobile aux USA, suivi en incidence : 1985-
2004 (Friesen et coll. 2009)
> Etude cas-témoins menée dans 3 états des USA, cas diagnostiqués entre 2001-2004 (Colt et
coll. 2014)
• En faveur d’un risque associé à des expositions aux huiles minérales entières
> Etude cas-témoins nichée dans une cohorte de salariés de la sidérurgie, cas diagnostiqués
entre 2006-2012 (Colin et coll. soumis)
• Mise en évidence d’un risque pour des expositions, aux huiles entières, récentes (au cours des 25
dernières années)
Pas d’association mise en évidence avec les huiles solubles et les fluides synthétiques
Hypothèse de la présence de HAP dans ces huiles entières à l’origine de ces cancers
En faveur d’un risque associé à des expositions aux huiles minérales entières
05/05/2017
.22Effets sur la santé
• Cancers du pancréas
Etude d’une cohorte de salariés de l’industrie automobile aux USA
> Employés dans 2 usines avant 1985, suivi en mortalité : 1941-1984 (Tolbert et coll. 1992)
• Risque accru et expositions aux huiles solubles, uniquement pour les ouvriers afro-américains
(statistiquement non significatif)
> Employés dans 3 usines avant 1985, suivi en mortalité : 1941-1994 (Eisen et coll. 2001)
• Pas mise en évidence de risque
Etude cas-témoins nichée dans une cohorte automobile (Bardin et coll. 1997)
> Risque accru lié aux fluides synthétiques utilisés pour des opérations de meulage
Etudes de mortalité proportionnelle par cancer du pancréas
> Risque accru lié aux huiles entières utilisées lors d’opérations d’usinage
En faveur d’un risque associé à des expositions aux huiles minérales entières durant les
opérations d’usinage
05/05/2017
.23Effets sur la santé
• Autres localisations de cancer
Arguments limités en faveur d’une association entre expositions aux fluides aqueux et
Cancers de l’œsophage
• études avec un petit nombre de sujets
• co-exposition avec d’autres agents potentiellement cancérogènes
Cancers de l’estomac
Pas d’arguments en faveur
Cancers du poumon
Cancers du colon
Cancers de la prostate
05/05/2017
.24Effets sur la santé
• Tableau des maladies professionnelles
05/05/2017
.25Plan
1 Les fluides de coupe
2 Les expositions associées à l’utilisation des fluides de coupe
3 Les effets sur la santé
4 L’étude épidémiologique OxIGenoCOM
5 Les mesures de prévention des risques
05/05/2017
.26Exposition aux fluides de coupe
et biomarqueurs d’effets précoces :
stress oxydant, inflammation et génotoxicité
(OxIGenoCOM)
INRS, Vandœuvre IST, Lausanne Université de Lille,
Epidémiologie en Entreprise Environnement des travailleurs EA4483
Biométrologie
Ingénierie des procédés
05/05/2017
.27Etat de la question : mécanisme physiopathologique présumé
Exposition BH déséquilibre la balance ROS/antioxydants
ROS oxydent certains composants cellulaires
> Lipides malondialdéhyde (MDA), 8-isoprostane
> Protéines o-thyrosine
> Acides nucléiques 8-OH-2’-deoxyguanosine (8-OHdG)
Lésions cellulaires et tissulaires
Afflux de cellules inflammatoires qui peuvent générer des ROS
BPCO
Espèces
Exposition Stress Asthme
réactives de Inflammation
aérosol oxydant Cancer
l’oxygène
Cellules
05/05/2017
.28Objectifs
Exposition professionnelle Effets pré-cliniques et cliniques
Biomarqueurs
Déterminants Biomarqueurs
Exposition Biomarqueurs de génotoxicité
de de SO et de
quantitative de l’exposition et symptômes
l’exposition l’inflammation
respiratoires
Modélisation de l’exposition
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.29Protocole
• Etude de type exposés/non exposés avec un suivi longitudinal sur 3 jours
en France et en Suisse
• Exposés
Salariés, hommes et femmes, exposés professionnellement aux fluides de coupe :
huiles entières et fluides aqueux
Après deux jours de repos
Sans pathologie respiratoire chronique ou aigüe connue
• Non exposés
À des fluides de coupe ou à des graisses
À d’autres polluants particulaires pouvant générer potentiellement un stress oxydant
Mêmes entreprises
Mêmes critères d’inclusion
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.30Données recueillies
Biomarqueurs de
Déterminants de Exposition Biomarqueurs Biomarqueurs SO génotoxicité et
l’exposition quantitative de l’exposition et inflammation symptômes
respiratoires
Mesure gravimétrique du BH
Mesure de composés de l’aérosol : métaux, éthanolamines, aldéhydes, HAP
Types d’huile
Tâches réalisées Mesure de l’exposition en lecture directe aux particules ultrafines
Vitesse de rotation Mesure dans les fluides de coupe neufs et usagés : métaux, HAP,
Equipements de protection nitrosamines, carbone organique
…
Mesure dans fluides de coupe et aérosols : potentiel oxydant
05/05/2017
.31Données recueillies
Biomarqueurs de
Déterminants de Exposition Biomarqueurs Biomarqueurs SO génotoxicité et
l’exposition quantitative de l’exposition et inflammation symptômes
respiratoires
Inflammation aigue : NO Exhalé
Stress oxydant (CAE et urine) :
MDA, 8-isoprostane, 8OHdG
Dans le condensat d’air exhalé
(CAE) : métaux, anions, acides
Dans l’urine : métaux, métabolites Génotoxicité : micro-noyaux dans
de HAP, NDELA cellules buccales
Inflammation chronique :
symptômes respiratoires
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.32Equipe multidisciplinaire
• Nancy Hopf (IST) et Ronan Levilly (INRS), hygiénistes industriels :
évaluation de l’exposition et des déterminants.
• Fanny Jeandel (INRS), Jean-Jacques Sauvain (IST), Sébastien Hulo
(IMPECS) (bio)chimistes : dosages des biomarqueurs et des potentiels
oxydants.
• Eve Bourgkard, Valérie Demange (INRS) épidémiologistes : réalisation
du protocole, organisation du recueil.
• Yves Guichard (INRS) toxicologue : micro-noyaux.
• Pascal Wild (INRS) statisticien : coordination et analyses statistiques
05/05/2017
.33Retombées en santé - travail
• La connaissance des déterminants des différents paramètres de
l’exposition ainsi que
• des conséquences en matière d’effets précoces en liaison avec la mesure
multidimensionnelle de l’exposition,
permettra d’optimiser les actions de prévention des risques
professionnels aux BH en entreprise en ciblant les déterminants ayant le
plus d’impact sanitaire
05/05/2017
.34Plan
1 Les fluides de coupe
2 Les expositions associées à l’utilisation des fluides de coupe
3 Les effets sur la santé
4 L’étude épidémiologique OxIGenoCOM
5 Les mesures de prévention des risques
05/05/2017
.35Mesures de prévention des risques
• Acteurs
INRS : aide technique, documentaire, formation, recherche www.inrs.fr
CARSAT/CRAMIF : aide les entreprises à évaluer les risques d’accidents du travail et de
maladies professionnelles dans un but de prévention
> Mise en place d’actions
• Maintenance et contrôle des fluides
• Sensibilisation et formation du personnel pour le suivi
• Maîtrise de l’exposition
• Réalisation de mesures de terrain en entreprise
CARSAT/INRS
> Guide pratique de ventilation « captage et traitement des aérosols de fluide de coupe » (2005)
Comités Techniques Nationaux de la CNAMTS
> Recommandations du CTN des industries de la métallurgie R.451 « Prévention des risques
chimiques causés par les fluides de coupe dans les activités d’usinage de métaux » (2015)
05/05/2017
.36Mesures de prévention des risques
• Suppression du risque huile ou fluide – autre procédé
Usinage à sec (attention à l’émission de poussières)
• Substitution
Micro-lubrification par pulvérisation localisée d’huile végétale
> Utilisation de peu de produits
> Possible pour le fraisage, taraudage, perçage, alésage, sciage, emboutissage
> Pas possible : rectification, décolletage, perçage profond (fluides synthétiques ou semi-
synthétiques)
> Problème de stabilité pour les produits d’origine végétale
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.37Mesures de prévention des risques
• Solutions au niveau de la formulation
Huiles entières : utilisation d’huiles sévèrement raffinées
Fluides aqueux
> diluer le concentré dans une eau pauvre en nitrates (pas plus de 50 mg/l)
> choisir une huile sans
• Amines secondaires (diéthanolamine DEA, morpholine)
• Amines tertiaires (triéthanolamine)
• Nitrites
• Acide borique et des borates
• Formaldéhyde et libérateurs
05/05/2017
.38Mesures de prévention des risques
• Protection collective
Captage enveloppant : La source de pollution est totalement enfermée et aucune
dispersion de polluants à l’extérieur du dispositif. Travail en vase clos
Captage inducteur ou au plus près : par un réseau d’aspiration
Réduire les débits d’arrosage souvent trop importants (pour diminuer le brouillard)
Vérifier l’efficacité des épurateurs d’air, surtout si recyclage de l’air dans les ateliers
05/05/2017
.39Mesures de prévention des risques
• Maintenance
Vérifier l’enrichissement en HAP, N-Nitrosamines, nitrites, métaux
Effectuer des vidanges systématiquement si enrichissement est trop important
> 100mg/kg de B(a)P pour les huiles entières
> 1mg/kg de NDELA et 200 mg/kg de cobalt pour les fluides aqueux
Connaître la présence de métaux dangereux ou composés issus des alliages usinés
(FDS par le fournisseur, déclaration de présence)
Assurer une bonne décantation ou une bonne filtration des fluides en continu
05/05/2017
.40Mesures de prévention des risques
• Maintenance
Surveiller les paramètres suivants
> pH (entre 8 et 9)
> Concentration en produit actif
> Réserve alcaline
> Huiles étrangères (ex : huile hydraulique)
> Teneur en micro-organismes
05/05/2017
.41Mesures de prévention des risques
• Equipement de protection individuel
Protection cutanée
> Port de gants de protection en nitrile ou néoprène à manchettes longues – pas de gants en
caoutchouc naturel (latex)
> Vêtements de travail couvrant les bras, mis à disposition et entretenus par l’employeur. A
changer périodiquement et rapidement lorsqu’ils sont souillés
> Si nécessaire, tabliers et lunettes ou visière de protection
Protection respiratoire
> Filtre particulaire de type FFP2 ou P3
05/05/2017
.42Mesures de prévention des risques
• Mesures d’hygiène pour limiter les risques par ingestion ou par contact
Ne pas garder de chiffons souillés dans les poches
Ne pas manger, boire, fumer, mâcher du chewing-gum dans l’atelier
Se laver les mains avant de manger, boire ou fumer. Proscrire les solvants et détergents
trop alcalins et ceux chargés en particules abrasives
Manger dans des locaux propres, après avoir quitté ses vêtements de travail et s’être
laver le visage et les mains
Prendre une douche en fin de poste recommandé
Mettre en place une armoire compartimenté vêtements de ville-vêtements de travail
Ne pas emporter les vêtements de travail à l’extérieur. Nettoyage organisé par entreprise
05/05/2017
.43Mesures de prévention des risques
• La formation, l’information et la sensibilisation
• La gestion des déchets
Les fluides de coupe usagés sont classés comme déchets dangereux. Gestion
conformément à la règlementation.
05/05/2017
.44La traçabilité des expositions et le suivi médical
• Traçabilité des expositions
Depuis le 1er février 2012, l’employeur renseigne la « fiche de prévention des
expositions », qui est transmise au médecin du travail et complète le dossier médical en
santé au travail du travailleur
Pour les expositions avant le 1er février 2012, attestation d’exposition remplie par
l’employeur et le médecin du travail est remise au travailleur à son départ de
l’établissement
• Suivi médical
Présence potentielle de composés CMR
Déclaration des travailleurs exposés, en surveillance médicale renforcée par l’employeur
05/05/2017
.45Références bibliographiques
Les fluides de coupes. Etat Conséquences sur la
des connaissance sur les santé des fluides de
usages, les expositions et coupe, rapport
les pratiques de gestion Captage et traitement d’appui scientifique
en France. Rapport des aérosols de fluides et technique, afsset,
d’étude. Anses, 2012 de coupe. Guide pratique 2009
de ventilation, INRS,
novembre 2005
Prévention des risques
chimiques causés par
Fluides d’usinage. les fluides de coupe
Préconisations pour la dans les activités
maîtrise des risques d’usinage de métaux.
chimiques et biologiques. Recommandation
Direccte Centre, R.451, novembre 2015
septembre 2014
05/05/2017
.46Références bibliographiques
• Fluides de coupe. Protégez votre peau (Dépliant INRS avec bonnes pratiques à adopter)
• Surveillance biologique des expositions professionnelles aux agents chimiques.
Recommandations de bonne pratique. Mai 2016. Promoteur : SFMT. http://www.rst-sante-
travail.fr/rst/pages-article/ArticleRST.html?ref=RST.TM%2037
• BIOTOX. Guide bio-toxicologique pour les médecins du travail. Inventaire des dosages
biologiques disponibles pour la surveillance des sujets exposés à des produits chimiques
http://www.inrs.fr/publications/bdd/biotox.html
05/05/2017
.47Notre métier, rendre le vôtre plus sûr
Merci de votre attentionValeurs limites d’exposition
05/05/2017
.49Vous pouvez aussi lire
