vignette|La formation d'une fumée blanche après l'extinction d'une bougie résulte des vapeurs de cire qui, en se refroidissant, se condensent.
thumb|Fumée opaque particulièrement riche en suies, issue d'un feu de pneus (aussi source de HAP, de particules de zinc et d'acide sulfurique
La fumée, ou boucane au Québec et en Acadie.Le mot fumée est tout de même utilisé, est un nuage de gaz, de vapeurs (plus ou moins chaudes) et de particules solides émis par un feu, certaines réactions chimiques ou un échauffement mécanique. Ces particules sont principalement de la suie (du carbone imbrûlé), ainsi que des cendres volantes ; Souvent la fumée contient aussi un grand nombre de composants métalliques et organiques en faible quantité, mais qui pour beaucoup sont toxiques.
vignette|Écriture de ciel.
Sources de fumées Dans le monde, les humains sont statistiquement principalement exposés aux fumées de feux de bois, de charbon, de cigarette et d'incendie.
Sur la base des accidents recenséspar exemple dans base ARIA du BARPI, utilisée par l'INERIS et de leur analyse accidentologique, les accidents sources de fumées les plus dangereux naissent d'abord dans l'industrie chimique (qui fabrique et/ou manipule des matières inflammables et/ou dangereuses, parfois sources de réactions exothermiques…), puis dans l’agrochimie et les phytosanitaires (production et stockage) et enfin dans les entrepôts, décharges ou stocks de pneus, etc.INERIS ; Toxicité des fumées voir p 9/66. Des produits ou matériaux fréquemment impliqués sont les plastiques (PVC, néoprène, polystyrène…), des caoutchoucs (pneumatiques), des revêtements synthétiques, isolants, textiles, tapis, moquettes, vernis, colles, carburants et solvants, isolants thermiques, câbles électriques, tous souvent à fort potentiel de fumées toxiques.
Toxicité et dangers des fumées vignette|Femme nigériane exposée aux risques d'inhalation de toxines en fumant du poisson
Lors d'un incendie, la fumée représente plusieurs dangers pouvant cumuler leurs effets voire agir synergiquement : Son opacité et sa capacité à rendre la respiration difficile gênent considérablement l'évacuation (d'un bâtiment ou d'une forêt ou savane en feu...), la détection de victimes inanimées ainsi que la progression des secours ; elle a également un « effet de filtre » qui modifie la perception des couleurs par les pompiers, et donc la lecture du feu : des flammes jaunes vont paraître rouges à travers la fumée, et si le plafond de fumées est épais, il peut cacher les rouleaux de flamme annonciateurs de l'embrasement généralisé éclair ; Outre le et le CO asphyxiants, la fumée contient des dizaines à centaines de composés toxiquesGuillaume E (2012). Toxicité des fumées d'incendie. techniques de l’ingénieur (résumé source d'intoxicationCarsin, H., Le Gulluche, Y., Marotel, C., Mien, G., Timsit, J. F., & Guilbaud, J. (1990). Toxicité pulmonaire des fumées d’incendie. Réanimation et Médecine d'urgence", Ed. Expansion Scientifique Française, Paris, 437-457. ; l'inhalation de fumée est la première cause de décès lors d'un incendie. L'effet toxique peut persister après extinction de l'incendie. La fumée a une toxicité systémiqueMegarbane B, Chaiba D & Baud F (2002) Origine et traitement des intoxications par inhalation de fumées d'incendie. Environnement, Risques & Santé, 1(4), 241-9.. La toxicité des feux ruraux ne doit pas non plus être sous-estimée (la paille et l'herbe sur pied peuvent aussi dégager en brûlant des composés cyanhydriques toxiques (lors d'un feu de chaume sur piedBesserre R & Delort P (1997) Toxicité systémique de la fumée de feux ruraux: un cas clinique, deux expérimentations en laboratoire. Urgences Medicales, 16(2), 77-80 (résumé).). L'inhalation de fumée refroidie est pernicieuse car n'entraîne pas ou peu de sensation de gêne immédiate ou à court terme ; Le noir de carbone déposé par les fumées est cancérigène et de nombreuses particules déposées par les fumées sont toxiques (notamment en cas de combustion de déchets et de déchets industriels). Les fumées issues d'accidents nucléaires ou d'incendies de forêts contaminées par des retombées radioactives, après la catastrophe de Tchernobyl par exemple, sont aussi radioactives et responsables de ré-émissions et déplacements géographiques de radionucléides. D'autres cas particuliers sont par exemple ceux des fumées de combustion de pesticidesJarry J (1992) Etude de la toxicité des produits de degradation thermique de composes agro-pharmaceutiques | Doctoral dissertation, université de Rouen| (résumé)., des fumées de tirs de munition ou d'explosifCarbonel, P., & Bigourd, J. (1980). MÉthodes d'essais pour évaluer La toxicité des fumées de tir. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 5(2‐3), 83-86 (résumé)., des fumées de soudure (source de nanoparticules et de vapeurs métalliquesBlandin, M., Pachura, S., Magot, D., & Staudt, J. P. (2018). Un outil d’aide à l’évaluation du risque chimique par inhalation pour l’activité de soudage. Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement.Thaon, I., Guillemin, M., Gonzalez, M., & Cantineau, A. (2001). Risques toxiques et pathologies professionnelles liés au soudage métallique. Pathologies professionnelles et de l’environnement in Encyclopédie Médico-chirurgical, 16-538.Reygagne A, Balacey J.F, Richard B, Garnier R. Combourieu Y, lerest V & Boillot R (1999) Évaluation des risques toxiques des fumées de soudage à l'arc lors de réparations de rails de chemin de fer. Archives des maladies professionnelles et de médecine du travail, 60(5), 461-463.). Un simple feu de bois est source de produits toxiques et polluantsMasse R & Boudène C (2013) Des toxiques au coin du feu: données récentes sur l'impact sanitaire des fumées de bois. Bulletin de l'Académie nationale de médecine, 197(1), 187-191.. La fumée au moment où elle se produit transporte de la chaleur (gaz brûlants et particules incandescentes) ; l'inhalation de fumées chaudes peut provoquer des brûlures internes des poumons et des voies aériennes ; en facilitant l'élévation de température dans les locaux où elle se répand, elle peut provoquer la naissance d'un autre feu éloigné du foyer initial ; Elle contient généralement des gaz imbrûlés issus de la pyrolyse des matériaux ; en se mélangeant à l'air, elle peut provoquer une explosion de fumées (backdraft) voire un embrasement généralisé éclair (flashover). Certaines fumées sont très acides (issues de la combustion de PVC par exemple ; seules ou combinées aux eaux d'extinction elles peuvent dégrader des installations techniques et des matériaux de construction ; des structures peuvent subir des dommages irréversibles, même après une brève exposition. De même pour certains éléments de connectique. Des industriels négligeant ce problème après un sinistre s'exposent à des pannes et des défaillances structurelles dans les jours ou semaines suivant le sinistre. Il existe des procédés de décontamination qui doivent intervenir dans les heures ou les jours qui suivent. La décontamination des fumées d'incinération de déchets se fait avant la sortie de la cheminéeLici, V. (1996) Prétraitement en milieu aqueux alcalin de résidus d'épuration de fumées d'incinération d'ordures ménagères avant stabilisation. Application à la solidification-stabilisation par liants hydrauliques et à la vitrification (Doctoral dissertation, Compiègne)..
Les fumées toxiques d'incendie L'INERIS les classe en trois catégories : fumées asphyxiantes : ce sont les plus rapidement mortelles, avec principalement : NO, , SO2, HCN, CO; fumées irritantes : outre les suies (composés microparticulaires polycycliques azotés et carbonés), il peut s'agir d'acides minéraux et de divers produits organiques irritants. Les gaz acides inorganiques les plus fréquents dans les fumées d’incendie sont HCl, HBr, HF, NOx, SOx, P2O5. Les produits organiques irritants sont les composés carbonés (formaldéhyde, acroléine, butyraldéhyde...), des dérivés de l'azote (NO, NH3, isocyanates, amines) ; fumées à « toxicité spécifique » : elle contiennent certains produits - souvent en faible quantité - qui peuvent être cancérigènes, mutagènes, allergisants... Généralement les effets ne sont pas aigus mais se manifestent à long terme (ex : benzène, dioxine, dibenzofurane...).
Principaux composés des fumées toxiques Les principaux composés produits rejetés lors d'un feu sont carbonés, azotés, chlorés, soufrés. Les variations quantitatives et qualitatives de ces composés dépendent des conditions thermiques de décomposition, de l’analyse élémentaire chimique du produit et du type d’incendiehttps://www.ineris.fr/sites/ineris.fr/files/contribution/Documents/Omega_16_Toxicite_fumees_web.pdf. Ainsi l’azote issu de feux bien ventilés est rejeté sous forme de NOx, tandis qu’à haute température quand le feu est à ventilation contrôlée, l’azote est majoritairement rejeté sous forme de HCN.
Selon le guide du SFPE Handbook of Fire Protection Engineering de 2002SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, édition (2002), cité par l'INERIS ce sont : Le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO2) : produits de combustion les plus fréquents et les plus abondants. La quantité globale de CO produite est du même ordre de grandeur pour tous les matériaux, qu’il s’agisse de produit compact ou expansé, de mousse souple ou rigide, de matière plastique ou de matériau traditionnel ; L’acide cyanhydrique (HCN) : produit libéré avec les polyamides, les polyacrilonitriles, les polyacrylonitriles butadiène styrène (ABS), les polystyrènes acrylonitrile (SAN) et les polyuréthanes et les polymères nitrés. A , les polyuréthanes libèrent la totalité de leur masse sous forme d’HCN ; Les oxydes d’azote ou les vapeurs nitreuses NOx (NO, NO2) : produits libérés avec les polyacrylonitriles, les polyamides et les celluloïdes ; L’anhydride sulfureux (SO2) et le sulfure d’hydrogène (H2S) : produits libérés dans le cas des polysulfones et d’autres polymères soufrés ; L’acide chlorhydrique (HCl) : produit libéré dans le cas des PVC et des synthétiques ignifugés avec du chlore (polyesters chlorés). Ainsi le PVC libère tout son chlore à sous forme d’HCl (1 bouteille d’eau minérale de libère de HCl) ; L’acide fluorhydrique (HF) : produit libéré dans le cas par exemple du polytétrafluoroéthylène ; Le phosgène (COCl2) : ce produit est libéré à l’état de traces dans certains cas de combustion ; L’acrylonitrile ou le cyanure de vinyle : produit libéré par les SAN et les ABS ; Le styrène : produit libéré dans le cas des polystyrènes ; L’ammoniac (NH3) : produit libéré dans le cas de certaines combustions de polyamides ou lors de la décomposition d’engrais. – L’acide acétique (CH3CO2H) et le chlore (Cl2) dans le cas de la combustion des acétates de vinyle ; Le brome (Br2) : produit libéré dans le cas de certains produits ignifugés ou halogénés, mais souvent à des seuils très inférieurs aux seuils toxiques ; Des métaux (dont le mercure et le plomb qui sont sublimés en vapeur facilement inhalable aux températures d’un incendie classique) ; Divers résidus incomplètement brûlés : goudrons, hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques en très fines particules (aérosols), HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, dont le benzo(a)pyrène) peuvent envahir les voies respiratoires (risques d’œdèmes bronchiques et pulmonaires). Remarque : Pour HCl, HF et NH3, une réaction avec l’humidité de l’air s’opère du fait que ces produits sont hygroscopiques.
Lutte contre l'incendie Dans certains lieux (ex : établissements recevant du public en France), les normes de construction imposent des moyens de désenfumage.
Sur un feu en volume clos, la priorité des pompiers est de maîtriser la fumée : confinement (fermeture des portes) ou au contraire évacuation (exutoires, c'est-à-dire d'une ouverture, quitte à casser une fenêtre ou le toit), éventuellement mise en place d'une ventilation opérationnelle ;