Les fumées de tir sont les fumées produites par la mise à feu de dispositifs pyrotechniques (au sens large, c'est-à-dire allant du tir d'une fusée à celui d'une munition de canon, de fusil, ou pistolet) en passant par les tirs d'explosifs. Il s'agit notamment des fumées qui se dégagent du canon d'une arme à feu, ou d'une arme de tir à air comprimé et par extension ou de certains fumigènes. En raison de la toxicité intrinsèque des munitions, carburants de fusées et fumigènes, la plupart des fumées de tir présentent une toxicité significative, notamment en cas d'exposition chronique, et , y compris dans certains chars d'assaut en dépit du système d'aération et refroidissement du canon. Leur dangerosité semble avoir augmenté depuis l'invention de l'amorce au mercure et depuis le début de la Première Guerre mondiale, époque où les moyens de guerre ont été industrialisés. Les données toxicologiques publiées montrent que et qu'ils ont été sous-estimés. Certains personnel (civils et militaire), chasseurs ou pratiquants de ball-trap, pratiquant de tir sportif, entraineurs de tir y sont couramment exposés dans le cadre professionnel et/ou de loisirs (club et concours de tir, même pour les petits calibres). Malik Mekki, auteur d'une thèse récente (2017) sur le sujet de la toxicité de ces fumées invite .
Enjeux On étudie depuis plus d'un siècle ces fumées pour plusieurs raisons : les fumées de tir, dans le canon d'une arme sont responsables d'encrassement (moindrement depuis l'abandon de la poudre noire) et de corrosion d'armes ou d'autres dispositifs de tir ; les fumées de tir si elles sont persistantes révèlent la position d'un tireur ou d'un canon. Depuis plus d'un siècle les fabricants d'armes et de munitions recherchent donc des composants produisant aussi peu de fumée que possible ; ces fumées laissent dans les blessures faites à bout portant, sur les tissus, sur le tireur, et sur l'arme elle-même des résidus pouvant intéresser la police scientifique et la médecine légale (pour préciser les circonstances d'un crime, d'une mort accidentelle ou d'un suicide par arme à feu…) ; ces fumées sont toujours toxiques. Or la quantité de plomb atmosphérique absorbée par le corps lors d'une exposition professionnelle dépend non seulement de la concentration de plomb dans l'air du lieu de travail, mais aussi et de manière importante de la distribution granulométrique de l'aérosol : plus les particules métalliques en suspension dans l'air sont ultrafines, plus elles sont contaminantes pour l'organisme humain, un phénomène mal pris en compte par les normes, alors que les coups de feu et d'autres dispositifs pyrotechniques produisent souvent des nanoparticules invisibles à l’œil, inhalées avec les fuméesCarelli G1, Masci O, Altieri A, Castellino N. (1999) Occupational exposure to lead granulometric distribution of airborne lead in relation to risk assessment| Ind Health. 1999 Jul;37(3):313-21.Park DU & Paik NW (2002) Effect on blood lead of airborne lead particles characterized by size. Ann Occup Hyg. 2002 Mar; 46(2):237-43 (résumé).. Depuis la Première Guerre mondiale les médecins militaires et du travail ont constaté de des intoxications d'instructeurs de stands de tirJean-Claude Sérieys, François Diébold & Jean-Raymond Fontaine (2012) Risque chimique. Mesures de prévention de l'exposition au plomb des salariés des stands de tir, INRS, Département Ingénierie des procédés, HST, ND 2369-229-12LAUREILLARD J & BAUWENS J (1993) Emanations plombifères dans les stands de tir. INRS, compte rendu de la réunion de travail « Prélèvements - Analyses », octobre, de personnels chargés du nettoyage et/ou de la maintenance des installations de tir, de « servants » de chars ou de mitrailleuse lourde. Des malaises ont été notamment attribués au monoxyde de carbone (hautement toxique à faible dose) par exemple chez des artilleurs embarqués (par ailleurs exposés à des métaux toxiques et à des oxydes d'azote ()Kirchner D, Gaydos J, Battigelli M (1993) Occupation health, The soldier and the industrial base. [https://www.researchgate.net/profile/Joel_Gaydos/publication/281207123_Kirchner_DB_Gaydos_JC_Battigelli_MC_Combustion_Products_of_Propellants_and_Ammunition_in_Occupational_Health_The_Soldier_and_The_Industrial_Base_Chapter_10_Vol_2_of_the_Textbook_of_Military_Medicine_s/links/55db334a08ae9d65949356d0.pdf Chapter 10, Combustion products of propellants and ammunition]. Textbook of military medicine. p359-96. Le monoxyde de carbone a aussi été cité comme problématique lors de l'utilisation de certains explosifs en milieu habitéComité M.M (2001) Intoxications au monoxyde de carbone associées aux travaux à l'explosif en milieu habité, Gouvernement du Québec, Comité MSSS-MENV (PDF, 133 p). et/ou confiné (milieu minier ou karstique notamment). Le saturnisme a été fréquemment constaté chez les instructeurs de stands de tir (militaires, policiers, gendarmes, douaniers). Les tireurs sportifs sont aussi potentiellement concernés ( licenciés mi 2018, contre au , pratiquant dans clubs de tir en France et adhérant à la Fédération française de tir selon cette dernière.).
Production Quand les résidus gazeux de l'amorce et de la charge propulsive sont éjectés par la bouche du canon d'une arme, ils refroidissent presque instantanément (le phénomène de détente d'un gaz comprimé est réfrigérant) ; l'aérosol tend alors à se condenser. En quelques heures les nanoparticules s'agglomèrent en formant des particules caractéristiques, arrondies (plus ou moins sphériques). Ces particules contiennent notamment des métaux lourds en proportion variables selon le type et la composition de la munition utilisée (Baryum, Antimoine, Plomb, arsenic…). Les poudres laissent, elles des résidus organiques ou organométalliques, principalement nitrés (nitrates, nitrites)Wallace J (2008) Chemical Analysis of Firearms, Ammunition, and Gunshot Residue. CRC Press, Boca Raton, FL. et parfois du noir de carbone.
Composition physicochimique des fumées de tir Elle varie selon le type d'arme, de poudre ou autre explosif, d'amorce Mais, de manière générale, cette fumée contient des gaz et des métaux vaporisés venant de l’amorce, de la balle ou de la douille. Dans les fusils de chasse au petit gibier modernes, la grenaille de plomb (ou d'acier de plus en plus souvent) est protégée du contact avec le canon par une chemise de plastique qui va s'ouvrir à la sortie du canon. Les métaux inhalés (ou déposés près de la bouche du canon) proviennent donc alors plutôt de l'amorceLach K, Steer B, Gorbunov B, Mička V, Muir RB (2015) Evaluation of exposure to airborne heavy metals at gun shooting ranges. Ann Occup Hyg. 2015;59:307–323..
Le plomb est le principal résidu de tir dans le cas des armes à feu (ou à air comprimé). Une étude récente faite avec les balles standards modernes utilisées par les gendarmes français donne des résultats intrigants concernant le plomb. Sans surprise, ce métal toxique est de loin encore le plus présent dans la fumée inhalées par les tireurs (4,64 % du poids des particules qui composent les fumées de tir de petit calibre) même quand toutes les balles utilisées sont entièrement chemisée, ce qui devrait fortement limiter la présence de plomb dans la fumée. Selon l'auteur de l'étude, . Le styphnate de plomb, le tricinate (ou tri-résorcinate de plomb) et de trinitrotoluène ou l'azoture de plomb , qui ont en effet peu à peu remplacé depuis la fin du le fulminate de mercure (moins stable et encore plus toxique) ce qui pourrait expliquer, au moins en grande partie le plomb mesuré dans les prélèvements d'airFronabarger JW, Williams MD & Bichay MM (2011) Lead-free primers, par ailleurs du plomb précédemment déposé (en nano- ou microparticules) sur les zones d'impact pourrait aussi être redispersé dans l'air en même temps que celui libéré par chaque nouvel impact, quand le chemisage de la balle éclate et libère des gerbes de fragments, microparticules et nanoparticules de plomb dans l'air ; cependant ce phénomène se produit loin du tireur, et les stands de tir sont normalement conçu pour que l'air pollué de la zone d'impact ne se déplace pas vers le tireur.
Selon l'INRS parmi les évaluations d’exposition au plomb faites pour les Caisses d’assurance retraite et de santé au travail (Carsat) (base de données COLCHIC) figurent des évaluations du taux de plomb dans l’air de certains lieux de travail. Soixante-cinq de ces études portaient sur des stands de tir, concluant à un risque significatif de surexposition au plomb (concentration médiane : avec environ la moitié [49,23 %] des cas dépassant la VLEP/8 h). En outre dans les stands de tir on retrouve du plomb déposé sur diverses surfaces, et 0,49 à de plomb étaient retrouvées sur les mains des tireurs. Des prélèvements ont été effectués sur deux types de stand de tir dans le cadre d’une étude INRS, montrant que dans un stand ou une salle de tir, l'utilisation d'une arme de petit calibre suffit à exposer le tireur à une quantité significative de plomb libérés lors du tir (par son arme ou celles d'autres tireurs voisins ou de tireurs passés peu de temps avant). Les tireur seraient donc exposés en moyenne de d'air (sur une durée de prélèvement de 15 à 140 minutes, d'après 50 mesures réalisées)Christoph Bosshard, Claudia Pletscher (2013) Exposition au plomb dans les salles de tir. Version Novembre 2013 Factsheet - Division médecine du travail. SUVA, alors que la VME (Valeur Moyenne d’Exposition) qui est la même pour le plomb que la VLEP (Valeur Limite d’Exposition Professionnel) est de en moyenne sur 8 heures en FranceINERIS - Fiche Plomb (Toxicologie). Le type de munition a aussi une importance, comme l'a confirmé la comparaison des fumées de tirs de munitions avec plomb, sans plomb et sans plomb modifiéesla modification consistait en un projectile à base effilée pour diminuer le frottement dans le canon), après une heure de tir en milieu confiné sans ventilation. Dans le cas des gendarmes s'entraînant à Toulon, ils respiraient en moyenne de plomb par d'air inhalé lors de la campagne de 2014, et lors de la campagne de 2015. Ce taux reste situé sous la VLEP du plomb dans les poussières en suspension, mais l'auteur de l'étude attire l'attention sur le fait qu'à Toulon le temps de prélèvement des particules a dépassé les 13 heures alors que la VLEP se base sur un temps d’exposition de 8 heures ; de plus le prélèvement n'intégrait pas les nanoparticules de plomb (car les impacteurs utilisés pour capter et trier les particules des fumées de tir ne pouvaient retenir que les particules dont le diamètre dépasse ), or ce sont les particules les plus fines et notamment ultra-fines qui passent le mieux dans les poumons et le sang. Des analyses d'urines, de sang, de cheveux sont donc nécessaires pour mesurer l'exposition réelle des tireurs.
Le baryum des fumées de tir provient du nitrate de baryum (oxydant très couramment utilisé dans des munitions d'armes légères du début des années 2000, avec le chlorate de potassium et le nitrate de plomb).