Manque d'oxygène : pourquoi le danger est-il encore plus important dans les espaces confinés et les égouts ?
Accès espace confiné ( CATEC) avec OFCC à Paris
Altitude, pression atmosphérique, déplacement de l'oxygène, gaz toxiques : comprendre comment une atmosphère peut devenir dangereuse et pourquoi les professionnels de l'assainissement doivent rester particulièrement vigilants.
L'oxygène : un élément vital dont la présence peut être trompeuse
Nous respirons tous les jours sans nous demander si l'air contient suffisamment d'oxygène.
Dans des conditions atmosphériques normales, l'air sec est composé d'environ 78 % d'azote, 20,9 % d'oxygène et 1 % d'autres gaz.
Cette composition reste relativement stable dans l'atmosphère, y compris lorsque nous prenons de l'altitude.
Pourtant, notre organisme peut se retrouver en difficulté lorsque l'oxygène disponible devient insuffisant.
Ce phénomène peut se produire en montagne, mais également dans les égouts, les regards d'assainissement, les cuves ou les ouvrages souterrains.
Et si les conséquences peuvent être graves dans les deux situations, les mécanismes sont différents.
En montagne, c'est principalement la pression atmosphérique qui diminue. En espace confiné, c'est parfois la concentration réelle d'oxygène qui chute.
Cette différence est fondamentale pour comprendre les risques d'asphyxie.
1. En montagne, le pourcentage d'oxygène ne diminue pas
C'est une idée reçue particulièrement répandue.
Lorsqu'on monte en altitude, on entend souvent dire qu'il y a moins d'oxygène dans l'air.
Cette affirmation est partiellement vraie, mais elle nécessite une explication.
À 2 000, 3 000 ou même 5 000 mètres d'altitude, la proportion d'oxygène dans l'air sec reste proche de 20,9 %.
En revanche, la pression atmosphérique diminue avec l'altitude.
Cela signifie que, pour un même volume d'air inspiré et à température comparable, nous respirons moins de molécules d'oxygène.
Voici quelques valeurs approximatives :
AltitudeProportion d'O₂Pression atmosphériqueNiveau de la mer20,9 %1 013 hPa2 000 mètres20,9 %795 hPa3 000 mètres20,9 %701 hPa5 000 mètres20,9 %540 hPa
À 3 000 mètres d'altitude, la pression partielle de l'oxygène est donc nettement inférieure à celle du niveau de la mer.
Notre organisme reçoit moins facilement l'oxygène dont il a besoin, ce qui peut entraîner essoufflement, fatigue, maux de tête ou mal aigu des montagnes.
En altitude, l'air contient toujours environ 21 % d'oxygène, mais chaque inspiration apporte moins de molécules d'O₂.
C'est un phénomène lié à la diminution de la pression atmosphérique.
2. Dans un espace confiné, l'oxygène peut réellement disparaître
Dans un espace confiné, le phénomène peut être beaucoup plus brutal.
Un regard d'assainissement, une cuve, un collecteur ou une chambre souterraine peuvent présenter une atmosphère dont la composition est différente de celle de l'air extérieur.
L'oxygène peut notamment :
Être consommé par des réactions biologiques.
Être consommé par des réactions chimiques.
Être utilisé lors d'une combustion.
Être déplacé par l'accumulation d'autres gaz.
Contrairement à l'altitude, où la proportion d'oxygène reste pratiquement constante, un espace confiné peut contenir seulement 18 %, 15 %, 10 % d'oxygène, voire beaucoup moins.
Et dans les situations les plus dangereuses, l'incapacité ou la perte de connaissance peut survenir très rapidement.
Le risque est aggravé par les difficultés d'accès et d'évacuation.
Un professionnel qui perd ses capacités physiques au fond d'un regard peut devenir incapable de remonter une échelle ou de rejoindre la sortie.
3. Comment l'oxygène peut-il être consommé dans un égout ?
Les réseaux d'assainissement sont des environnements particulièrement propices à certains phénomènes biologiques.
Les eaux usées transportent des matières organiques qui peuvent être dégradées par des micro-organismes.
Lorsque les conditions permettent une activité biologique aérobie, ces organismes consomment de l'oxygène.
Dans un ouvrage insuffisamment ventilé, cette consommation peut contribuer à appauvrir l'atmosphère.
D'autres réactions peuvent également intervenir, notamment des phénomènes d'oxydation.
Par ailleurs, lorsque l'environnement devient pauvre en oxygène, certains processus anaérobies peuvent favoriser la formation de gaz comme le méthane ou le sulfure d'hydrogène.
Un réseau d'assainissement n'est donc pas un environnement atmosphérique stable.
Sa composition gazeuse peut évoluer selon les effluents, la température, les rejets, les mouvements d'eau et les conditions de ventilation.
4. Le remplacement de l'oxygène par d'autres gaz : un danger invisible
L'un des mécanismes les plus importants à comprendre est celui du déplacement de l'oxygène.
Imaginons un volume contenant initialement une atmosphère normale, avec environ 20,9 % d'oxygène.
Si un autre gaz s'accumule dans ce volume et remplace une partie de l'air, la proportion d'oxygène diminue.
Ce phénomène peut concerner différents gaz.
L'azote (N₂)
L'azote est naturellement présent dans l'air.
Il n'est pas toxique dans les conditions habituelles, mais une accumulation importante d'azote dans un volume fermé peut réduire la proportion d'oxygène jusqu'à créer une atmosphère asphyxiante.
Ce risque existe notamment lors de certaines opérations industrielles utilisant l'azote pour l'inertage.
Le dioxyde de carbone (CO₂)
Le dioxyde de carbone peut être produit par des fermentations, des processus biologiques ou certaines activités industrielles.
Son accumulation peut réduire la proportion d'oxygène.
Mais le CO₂ présente également des effets physiologiques dangereux qui lui sont propres, même avant que l'oxygène ne devienne fortement déficitaire.
Le méthane (CH₄)
Le méthane peut être produit lors de la décomposition anaérobie des matières organiques.
Dans les réseaux d'assainissement, sa présence peut générer un risque d'incendie ou d'explosion.
À des concentrations élevées, il peut aussi contribuer au déplacement de l'oxygène.
L'argon (Ar)
L'argon est notamment utilisé dans certains procédés industriels.
Comme l'azote, il peut créer une atmosphère asphyxiante en déplaçant l'oxygène.
Un gaz n'a pas besoin d'être toxique pour provoquer un accident mortel : il suffit parfois qu'il remplace l'oxygène nécessaire à la respiration.
5. Dans les égouts, le manque d'oxygène n'est pas le seul danger
Une erreur fréquente consiste à penser qu'une atmosphère contenant 20,9 % d'oxygène est nécessairement respirable.
C'est faux.
Dans les réseaux d'assainissement, certains gaz peuvent être dangereux même lorsque la concentration en oxygène est normale.
Le sulfure d'hydrogène (H₂S)
Le H₂S est l'un des risques atmosphériques majeurs de certains ouvrages d'assainissement.
Il peut se former dans des conditions anaérobies et être libéré lors de mouvements d'effluents, d'opérations de curage ou de perturbations du réseau.
Il présente une toxicité importante.
À forte concentration, il peut entraîner une perte de connaissance rapide et mettre en jeu le pronostic vital.
Son odeur d'œuf pourri ne constitue pas un indicateur fiable : l'odorat peut rapidement devenir incapable de le percevoir.
Une atmosphère peut contenir suffisamment d'oxygène et être malgré tout mortelle à cause du H₂S.
Le méthane et les atmosphères explosives
Le méthane présente également un danger, notamment lorsqu'il se mélange à l'air dans des proportions inflammables.
Une source d'inflammation peut alors provoquer un incendie ou une explosion.
Le dioxyde de carbone
Une concentration élevée de CO₂ peut provoquer des troubles respiratoires et neurologiques, indépendamment du seul manque d'oxygène.
Dans les espaces confinés, les risques peuvent donc se cumuler : asphyxie, intoxication et explosion.
6. Pourquoi le manque d'oxygène est-il particulièrement dangereux en espace confiné ?
L'appauvrissement en oxygène peut entraîner différents effets sur l'organisme.
Selon la concentration, la durée d'exposition et les caractéristiques de la personne, les conséquences peuvent comprendre :
Une accélération de la respiration.
Des vertiges et une sensation de faiblesse.
Une diminution des capacités de concentration.
Des troubles du jugement.
Une perte de coordination.
Une perte de connaissance.
Un arrêt respiratoire et le décès dans les situations les plus graves.
Le danger est particulièrement important lorsque la concentration en oxygène chute brutalement.
La personne exposée peut perdre ses capacités de réaction avant même de comprendre ce qui lui arrive.
Dans un regard d'assainissement ou un collecteur, cela peut rendre toute évacuation autonome impossible.
Le véritable piège de l'espace confiné est qu'un intervenant peut ne plus être capable de se sauver au moment où il prend conscience du danger.
7. Détecter l'oxygène avant d'entrer : une mesure essentielle
La détection de gaz constitue un élément fondamental de la prévention des risques atmosphériques.
Les détecteurs multigaz utilisés dans le domaine de l'assainissement permettent généralement, selon leur configuration, de surveiller :
L'oxygène (O₂).
Le sulfure d'hydrogène (H₂S).
Le monoxyde de carbone (CO).
Certains gaz inflammables.
Avant une intervention, les contrôles doivent être réalisés selon une procédure adaptée aux risques et à la configuration de l'ouvrage.
Une mesure effectuée uniquement à l'ouverture ne permet pas nécessairement de connaître la composition de l'atmosphère au fond du regard ou dans les volumes annexes.
Les conditions peuvent également évoluer pendant les travaux.
Le contrôle initial ne remplace donc pas la surveillance atmosphérique prévue pendant l'intervention.
Autre point essentiel : un détecteur multigaz ne détecte que les substances pour lesquelles il dispose des capteurs adaptés.
Une valeur normale d'O₂ ne garantit jamais, à elle seule, l'absence de gaz toxiques.
8. Ventilation : pourquoi renouveler l'air est indispensable
La ventilation permet, lorsque la méthode est adaptée, de renouveler l'air d'un espace confiné et de limiter l'accumulation de contaminants.
Mais son efficacité dépend de plusieurs éléments :
La configuration de l'ouvrage.
Le débit de ventilation.
La position des gaines.
Les obstacles et zones peu ventilées.
Les sources de pollution.
La durée de l'intervention.
Un ventilateur simplement placé devant l'ouverture d'un regard ne garantit pas un renouvellement efficace de l'ensemble du volume.
La ventilation doit être conçue en fonction de l'ouvrage et des risques identifiés.
Elle ne dispense pas de la détection de gaz ni de l'application des autres mesures de prévention.
9. Pourquoi un masque filtrant ne protège-t-il pas du manque d'oxygène ?
Il est important de distinguer les protections respiratoires filtrantes des appareils respiratoires isolants.
Un masque filtrant ne produit pas d'oxygène.
Il permet de retenir certains contaminants présents dans l'air, selon les filtres utilisés et leurs limites.
Dans une atmosphère appauvrie en oxygène, il ne protège donc pas contre l'asphyxie.
Un Appareil Respiratoire Isolant (ARI) permet, quant à lui, de respirer indépendamment de l'air ambiant.
Mais son utilisation nécessite une formation adaptée, des équipements appropriés et une organisation rigoureuse.
Le port d'un ARI ne remplace jamais l'évaluation des risques ni la préparation des secours.
10. En cas d'accident, le danger peut également toucher les sauveteurs
Lorsqu'un professionnel perd connaissance dans un espace confiné, ses collègues peuvent être tentés de descendre immédiatement pour lui porter secours.
C'est une réaction humaine, mais extrêmement dangereuse.
Si l'accident est lié à une atmosphère déficiente en oxygène ou à la présence d'un gaz toxique, toute personne entrant sans protection et sans procédure adaptée risque de devenir une nouvelle victime.
C'est pourquoi les interventions doivent prévoir :
Un surveillant à l'extérieur.
Des moyens de communication adaptés.
Des procédures d'alerte.
Des dispositifs de récupération compatibles avec l'ouvrage.
Une organisation des secours préparée en amont.
En espace confiné, un sauvetage improvisé peut transformer un accident en drame collectif.
11. Formation CATEC et espace confiné : comprendre les risques pour mieux les prévenir
Chez ofcc, la compréhension des risques atmosphériques constitue un élément important des formations consacrées aux espaces confinés.
Les formations CATEC Initiale, MAC CATEC, Espace Confiné, Détection de gaz et ARI permettent aux professionnels d'approfondir leurs connaissances sur les dangers liés à l'atmosphère et sur les mesures de prévention adaptées.
Ces formations concernent notamment les professionnels de l'assainissement, du curage, des travaux publics, de l'industrie et de la maintenance.
L'objectif est de permettre aux équipes de mieux comprendre les phénomènes dangereux, d'utiliser correctement leurs équipements et de réagir conformément aux procédures prévues.
Car connaître le fonctionnement d'un détecteur ne suffit pas.
Il faut aussi comprendre pourquoi une atmosphère peut devenir dangereuse et comment les risques peuvent évoluer pendant une intervention.
Conclusion : ce n'est pas parce qu'il y a de l'air qu'il y a suffisamment d'oxygène
En montagne, la proportion d'oxygène reste proche de 20,9 %, mais la pression atmosphérique diminue.
Dans un espace confiné, le phénomène peut être très différent : l'oxygène peut être consommé ou remplacé par d'autres gaz.
Dans les égouts, cette diminution peut s'accompagner de la présence de substances toxiques comme le H₂S ou de gaz inflammables comme le méthane.
Les risques sont donc multiples et parfois invisibles.
Une atmosphère ne peut pas être considérée comme sûre simplement parce qu'elle ne présente aucune odeur particulière ou qu'un intervenant ne ressent aucun symptôme.
La prévention repose sur l'analyse des risques, la détection adaptée, la ventilation, les équipements appropriés et la préparation des secours.
« En espace confiné, le danger n'est pas toujours ce que l'on respire. C'est parfois ce que l'on ne respire plus : l'oxygène. »
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