L’abeille fait partie des organismes non-cibles pour lesquels le risque présenté par les pesticides est évalué avant leur mise sur le marché. Actuellement, la procédure d’évaluation du risque chez l’abeille est remise en cause, notamment à cause du décalage qui existe avec l’état des connaissances scientifiques. Ce travail se focalise sur le cas précis de l’exposition des abeilles aux pesticides lors de pulvérisations. Le but étant d’identifier les points d’amélioration et de proposer des alternatives pertinentes à la procédure actuelle régissant l’homologation des produits phytopharmaceutiques.Tout d’abord, nous avons pu montrer qu’une grande variabilité de la DL50 pouvait exister en fonction des pesticides. Ceci nous a amené à proposer l’utilisation d’une nouvelle valeur toxicologique critique plus protectrice (BMD5). Dans un deuxième temps, c’est l’exposition des abeilles aux pesticides pulvérisés qui nous a intéressés. La surface d’exposition d’une abeille a été déterminée, permettant ainsi le calcul d’une dose d’exposition par individu sur la base des doses par hectare. Puis, le cas particulier d’une exposition aux pesticides via les ailes a été étudié révélant sa potentielle importance dans les scénarios d’exposition. Enfin, nous avons montré que l’abeille métabolise rapidement les pesticides contrairement à ce que le séquençage de son génome peut laisser penser.Ce travail apporte de nouveaux éclairages concernant l’évaluation du risque présenté par les pesticides chez l’abeille et souligne l’importance d’une évaluation pertinente à la fois de la toxicité des pesticides et de l’exposition pour l’établissement de rapports de risque pertinents. / The honey bee is both an animal of production and a polylectic pollinator. It is partly because of this double status that the honey bee is one of the non-target organisms for which the effects of pesticides are evaluated before they are placed on market. Today, the procedure of risk assessment in the honey bee is reconsidered, in particular because of the gap that exists with the scientific knowledgeThis work is focused on the special case of exposure of the honey bee subjected to pesticide sprays. The intended aim is to identify points that can be improved and to propose relevant alternatives to the current registration procedure of plant protection products. First, we showed that a great variability of the DL50 exists according to pesticides. This led us to propose the use of a more protective critical toxicicty value as reference (BMD5). Second, we were interested in the exposure to pesticides when the honeybee is subjected to pesticide sprays. The exposure surface area of a bee was determined allowing the calculation of an individual dose of exposure on the basis of field rates (g/ha). Then, we focused on the specific case of an exposure to pesticides through the wings and reveal its potential importance in the exposure assessment. Finally, we showed that the honey bee has a fast pesicide metabolism contrary to what the sequencing of its genome can let think. This work provides new insights concerning the pesticide risk assessment in honey bees and highlights the importance to perform a relevant assessment of the pesticide toxicity and exposure for the calculation of pertinent the hazard quotients.

Firewood is a dominant household fuel type used in many developing countries. Even in countries where there is improved access to electricity, most households still rely on firewood for their energy needs. Harvesting of some wood is illegal, however the high poverty rate, absence of alternative fuels and lack of law enforcement means even the protected wood species will continue to be used, with consequent pressure on the forests. Furthermore, the combustion of firewood for domestic use takes place in poorly ventilated homes emitting hazardous pollutants, which causes indoor air pollution and affect human health. The use of firewood as a household fuel can be superimposed nearly perfectly on that of socioeconomic development. Additionally, the use of household firewood is invariably associated with poverty in countries, in communities within a country and in households within a community. Indoor air pollution studies on human health should then consider socio-economic factors which seem to be one of the determinants of both firewood use and ill health, a determinant which is often neglected in most indoor air pollution studies. Domestic inhalation of firewood smoke is one of the mechanisms linking socio-economic (poverty) to disease. The current study sought to determine a baseline of wood usage and health risks caused by volatile organic compounds in Senwabarwana villages. This study integrated observations, ethnobotanical meta-analysis and experimental into one comprehensive integrated environmental health risk assessment framework to assess the risks associated with exposure to volatile organic compounds from firewood combustion. Basic information about firewood usage, socio-economic dynamics and perceived health problems related to volatile organic compounds was collected using a structured questionnaire. The Vac-U-Chamber was used to sample the air. The results show that firewood is extensively used in poorly ventilated kitchens for cooking and home heating in Senwabarwana villages. Ten priority firewood plant species are frequently used in the study area, namely Mohweleri (Combretum apiculatum), Moretshe (Dichrostachys cinera), Motswiri (Combretum imberbe), Mokgwa (Acacia burkei), Mushu (Acacia tortilis), Motshe (Cussonia paniculate), Mokata (Combretum hereroense), Mphata (Lonchocarpus capassa), Mokgalo (Ziziphus mucronate) and Mogwana (Grewia monticola), in their order of preference. The results also indicated thirteen common reasons or factors that influence the hoice of firewood plant species by households, the main four being: (i) the embers formed during combustion, (ii) heat value, (iii) low ash content and (iv) availability of the firewood plant species. Further analysis revealed several uses and ranking thereof, including reviewing the national status and legal profile of each identified plant species. The study found that most of the firewood species used in Senwabarwana Village were indigenous. Major drivers of firewood use are household income, educational status of breadwinners, family sizes, and place of residence, fuel affordability and accessibility, among others. Concentrations of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene per plant species were studied to assess the risk exposed to the Senwabarwana community. Literature indicates that these pollutants have several health effects associated with acute exposure such as eye, nose and throat irritation, headaches, dizziness, nausea and vomiting. Both hazard quotient and hazard index were found to be less than one indicating no risk exists with the use of plant species used for firewood in Senwabarwana even to sensitive individuals. The risk of developing health effects due to the presence of the studied volatile organic compounds can be assessed as negligible. Since firewood is a more convenient source of energy, it is recommended that the size of the windows be extended for ventilation. Agroforesty should also be implemented as a conservation method. The wood that emits less concentration of pollutants be used for firemaking. / Environmental Sciences

Spatial Aspects of Chemical Exposure Assessment: A Tool for River Networks. Chemical exposure assessment has gained increasing attention in recent years. Its methodologies have enabled scientists and policy-makers to understand exposure paths and to identify environmental compartments of concern. Mathematical models are used for the prediction of a chemical's concentration in a certain compartment and in some cases also for predicting the duration or time of highest load. With the Geo-referenced Regional Exposure Assessment Tool for European Rivers (GREAT-ER) spatial aspects of regional exposure assessment are addressed for the "down-the-drain" path of consumer chemicals such as detergents. On the basis of a carefully developed simulation model (Boeije, 1999), this thesis describes the concept and realization of the developed software tool GREAT-ER. With data composition and processing on the one hand and application and analysis on the other hand, two crucial aspects in spatial exposure assessment are identified and discussed. Geo-referenced real-world data are not readily available in a usable form. An intermediate format is defined to separate the tasks of an initial preparation of raw data from the final aggregation leading to a directly usable data set. It is shown that the latter step can be fully automated and thus efficiently supports an iterative procedure of data quality improvement. The application of GREAT-ER to the substances LAS (readily degradable) and boron (inert) in four Yorkshire catchments demonstrates the ability to predict mean final effluent and in-stream concentrations with an average error of less than a factor of 2. Furthermore, regional summaries and risk characterization add useful information to judging a regional response to the (potential) release of a substance. In conclusion, the development and application of GREAT-ER has proven that geo-referenced exposure assessment is possible with regard to both quality and practicability. Future activities should focus on gaining further experiences in performing simulations, improving the tool itself and extending its abilities. Finally the integration of further models should be evaluated.

Chaque jour, 15% des Européens sont exposés à des niveaux moyens de bruit ou de polluants atmosphériquesdépassant les valeurs seuils fixées par la législation européenne. L’intensité de la pollution de chaque polluant et sarépartition à l’échelle d’une agglomération dépendent des capacités d’émission des sources, des phénomènes dedispersion, et de l’environnement urbain. Il en résulte une variabilité spatiale du niveau de multi-exposition qui resteencore largement méconnue. L’objectif de ce travail de thèse est d’identifier et de caractériser les situations de multiexpositionsur la ville de Besançon. Les niveaux sonores et les concentrations de plusieurs polluants atmosphériques denatures différentes (NO2, benzène, PM10 et PM2.5) ont été finement modélisés (2m x 2m). La compatibilité des modèlesa été maximisée par l’introduction d’inputs identiques dans les méthodologies de calcul Mithra-SIG pour le bruit, etCOPERT4/ADMS-urban pour les polluants. Dans un premier temps, l’impact de la définition du voisinage sur lesniveaux d’exposition a été exploré pour les deux pollutions. Douze indicateurs, présentant chacun une définitiondifférente de la zone d’exposition au voisinage du domicile, ont permis de quantifier les niveaux d'exposition autour des10865 bâtiments d’habitations bisontins. Les résultats obtenus mettent en évidence un impact significatif de ladéfinition de la zone d’exposition sur les niveaux. Les différentes définitions du voisinage conduisent à l'existence d'unbiais différentiel, dû à la prise en compte particulière des variables environnementales dans chacun des indicateurs. Cebiais se retrouve pour l'ensemble des polluants étudiés, bien que dans des proportions variables en fonction du polluant.Dans un second temps, l’étude des situations de multi-exposition bruit/NO2 a pu être réalisée. Les résultats obtenusindiquent l'existence d'une relation complexe et permettent de décrire les différentes situations de multi-expositionprésentes dans la ville. Ce travail de thèse constitue une des premières approches de ce type en France et permet demieux comprendre les relations existantes entre définition du voisinage, zones d'exposition, paramètresenvironnementaux et niveaux d'exposition. / Every day, 15% of the European population is exposed to average noise or air pollution levels exceeding theEuropean legal threshold. Levels and distribution of each pollutant across the city depend of individual sourcesemissions, dispersion phenomenon, and urban environment. Consequently, spatial variability of multi-exposure levelremains mostly unknown. The aim of this Ph. D. thesis is to identify and describe multi-exposure situations in the cityof Besançon. Environmental noise levels, and concentrations of several air pollutants (NO2, benzene, PM10 and PM2.5),have been modeled using a fine scale grid (2m x 2m). Model compatibility has been maximized by the use of commoninput into the calculation software Mithra-SIG (for noise) and COPERT4/ADMS-urban (for air pollutants). In a firsttime, impact of the neighborhood definition on exposure levels has been explored for both pollutions. Twelveindicators, each representing a different definition of the exposure area in the dwelling vicinity, have been used toquantify exposure levels around the 10 865 inhabitable building of Besançon. Obtained results show a significantimpact of the neighborhood definition on the exposure levels. Different neighborhood definitions lead to a differentialbias caused by a different accounting for environmental variables. This bias exists for all studied pollutant, but indifferent proportion depending on the pollutant. In a second time, situations of multi-exposure to noise and NO2 havebeen identified in the city. Results indicate a complex relation between pollutants and allow the description of severalmulti-exposure situations across the city. This work constitute one of the firsts approaches of this kind in France andallow a better understanding of the existing relations between neighborhood, exposure area, environmental parametersand exposure levels.

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La banque de données IMIS (Integrated Management Information System) de l’agence américaine OSHA (Occupational Safety and Health Administration) contient l’ensemble des mesures de l’exposition effectuées par les inspecteurs d’OSHA chargés de vérifier la conformité aux valeurs limites d’exposition. Les résultats analytiques correspondant aux prélèvements effectués par les inspecteurs sont également disponibles dans la banque CEHD (Chemical Exposure Health Data). Ces deux banques représentent une source d’information potentielle majeure sur les conditions d’exposition aux substances chimiques en Amérique du Nord. Cependant, leur représentativité par rapport à la distribution réelle des niveaux d’exposition retrouvés dans les milieux de travail est largement inconnue. L’objectif de cette thèse est d’établir dans quelle mesure les données de contamination de l'air recueillies par l’agence fédérale américaine OSHA peuvent être utilisées pour l’estimation des expositions professionnelles en Amérique du Nord. Les analyses ont porté sur 511 047 et 588 818 mesures d’exposition contenues dans les banques IMIS et CEHD respectivement, pour la période 1979-2011. Premièrement, des modèles additifs généralisés ont été utilisés pour étudier l’association entre les variables reflétant les caractéristiques des établissements visités et des inspections et les niveaux d’exposition pour 77 agents chimiques (90% du contenu d’IMIS). Dans un second temps, une approche de régression de Poisson modifiée a été utilisée pour étudier les facteurs déterminants l’enregistrement ou non des échantillons de CEHD dans la banque IMIS en jumelant les deux banques pour 78 agents chimiques. Finalement, des modèles CART (Classification And Regression Tree) ont été développés permettant de prédire, parmi les résultats non détectés de la banque IMIS, lesquels correspondent à des mesures courte durée ou des moyennes pondérées sur 8 heures (VEMP-8h) en se basant sur les variables communes aux banques IMIS et CEHD. Dans la première analyse, les modèles statistiques ont montré que les niveaux d’exposition étaient plus susceptibles de dépasser la TLV (threshold limit value) pour les mesures effectuées sous un régime OSHA fédéral par rapport au régime OSHA d’État (rapport de cote (RC) de 1,22 à travers les agents). La probabilité de dépasser la TLV augmentait avec le nombre total des amendes reçues par un établissement, indépendamment de la nature des infractions (RC de 1,54 à travers les agents entre les catégories « élevée » et « aucune »). Elle était également plus élevée pour les visites de suivi que pour les visites planifiées (RC de 1,61). Dans la deuxième analyse, la comparaison des banques IMIS et CEHD a montré un taux d’enregistrement global de 38% des données CEHD dans IMIS. Les résultats non détectés (particulièrement ceux mesurés sur un panel d’agents – p. ex. panel de métaux) étaient moins susceptibles d’être enregistrés dans IMIS (risque relatif ~0,6). Finalement, les modèles CART ont prédit plus précisément le type de prélèvement (courte durée, VEMP-8h) pour les résultats non détectés dans IMIS que des méthodes simples d’attribution (p. ex. attribution du type le plus fréquent parmi les résultats détectés) pour les agents les plus pertinents (c.-à-d. ceux ayant une proportion substantielle de mesures ND, courte durée et VEMP-8h). Nos résultats ont montré la présence de plusieurs mécanismes de sélection dans le processus conduisant à l’enregistrement d’une mesure d’exposition dans IMIS, ce qui suggère l’existence de différences systématiques entre les niveaux rapportés dans les banques OSHA et les niveaux moyens d’exposition dans la population de travailleurs. La prise en compte des informations contextuelles aux mesures et l’emploi de méthodes prédictives peuvent aider à pallier partiellement ces biais et ainsi raffiner les portraits d’exposition établis à partir des données d’OSHA. / The Integrated Management Information System (IMIS) contains exposure measurements taken by the U.S. Occupational Safety and Health Administration (OSHA) inspectors to verify compliance with permissible exposure limits. Supplementary data containing analytical results of the field samples are available in the Chemical Exposure Health Database (CEHD). These databanks represent a major potential source of information on exposure conditions in North American workplaces. However, the degree to which they represent the actual distribution of the exposure levels found in the workplace is largely unknown.The objective of this thesis is to examine the extent to which exposure data collected by OSHA can be used for estimating occupational exposure in North America. Analyses focused on 511 047 and 588 818 exposure measurements in IMIS and CEHD respectively, for the period 1979-2011. First, generalized additive models were used to explore associations between exposure levels in IMIS and ancillary variables reflecting characteristics of establishments and inspections for 77 chemical agents (90% of IMIS content). Second, modified Poisson regression was used to identify determinants of recording or not of CEHD samples in IMIS by linking both databanks for 78 agents. Finally, Classification And Regression Tree (CART) models were applied to predict which non-detected (ND) results stored in IMIS are 8-hour time-weighted average (TWA) or short-term samples, based on common variables available in IMIS and CEHD databanks. In the first analysis, statistical modelling showed that measurements collected under federal OSHA plans were more likely to have a sample result exceed the TLV compared to measurements collected under state OSHA plans (odds ratio (OR) of 1,22 across agents). An increase in the total amount of penalty assessed to a company was associated with higher odds of having a sample result exceed the TLV (OR of 1,54 across agents for « high » vs. « none »). Follow-up inspections were more likely to have a sample result exceed the TLV compared to planned inspections (OR of 1,61 across agents). In the second analysis, linkage between CEHD and IMIS showed a 38% overall proportion of CEHD samples recorded into IMIS. Non-detects (especially ND records corresponding to analytical panels – e.g. panel of metals) were less likely to be recorded in IMIS (relative risk ~0,6). Finally, CART models predicted more accurately which IMIS ND results were TWA or short-term samples compared to simple methods of assignment (e.g. assignment of the most frequent category from detected values) for the most relevant agents (i.e. with high proportions of ND, short-term, and TWA results). Our findings showed the presence of several selection mechanisms in the process leading up to the recording of a sample in IMIS, which suggest systematic differences exist between OSHA measurements and actual occupational exposures in the general U.S. working population. These biases can be partially controlled by using ancillary information on exposure measurements together with predictive methods, thus helping to draw more accurate portraits of exposure levels from OSHA data.

La désinfection de l’eau de consommation et des piscines induit la formation de sous-produits (SPD) potentiellement nocifs pour la santé, parmi lesquels les trihalométhanes (THM), les acides haloacétiques (HAA) et les chloramines (CAM). La difficulté d’estimer l’exposition humaine à ces SPD empêche de cerner précisément les risques sanitaires possiblement associés (i.e., cancérigènes, reprotoxiques, irritatifs). Nos travaux s’articulent autour d’une méthodologie consistant à intégrer des données d’occurrence environnementales à des modèles toxicocinétiques à base physiologique (TCBP) pour améliorer les mesures de l’exposition aux SPD. Cette approche multidisciplinaire veut prendre en compte de manière aussi appropriée que possible les deux composantes majeures des variations de cette exposition : les variations spatio-temporelles des niveaux de contamination environnementale et l’impact des différences inter- et intra-individuelles sur les niveaux biologiques. Cette thèse, organisée en deux volets qui explorent chacun successivement des aspects environnemental et biologique de la problématique, vise à contribuer au développement de cette stratégie innovante d’estimation de l’exposition et, plus généralement, à des meilleures pratiques en la matière. Le premier volet de la thèse s’intéresse à l’exposition en milieu domestique (i.e., résultant de l’utilisation de l’eau potable au domicile) et est consacré au cas complexe des THM, les plus abondants et volatils des SPD, absorbables par ingestion mais aussi par inhalation et voie percutanée. Les articles I et II, constitutifs de ce volet, documentent spécifiquement la question des variations inter- et intra- journalières de présence des SPD en réseau et de leurs impacts sur les estimateurs de l’exposition biologique. Ils décrivent l’amplitude et la diversité des variations à court terme des niveaux environnementaux, présentent les difficultés à proposer une façon systématique et « épidémiologiquement » pratique de les modéliser et proposent, de manière originale, une évaluation des mésestimations, somme toute modestes, des mesures biologiques de l’exposition résultant de leurs non-prise en compte. Le deuxième volet de la thèse se penche sur l’exposition aux SPD en piscine, d’un intérêt grandissant au niveau international, et se restreint au cas jugé prioritaire des piscines publiques intérieures. Ce volet envisage, pour quantifier l’exposition dans ce contexte particulier, l’extension de l’approche méthodologique préconisée, élaborée originellement pour application dans un contexte domestique : d’abord, à travers une analyse approfondie des variations des niveaux de contamination (eau, air) des SPD en piscine en vue de les modéliser (article III); puis en examinant, dans le cas particulier du chloroforme, le THM le plus abondant, la possibilité d’utiliser la modélisation TCBP pour simuler des expositions en piscine (article IV). Les résultats mettent notamment en évidence la difficulté d’appréhender précisément la contamination environnementale autrement que par un échantillonnage in situ tandis que la modélisation TCBP apparait, sur le plan toxicologique, comme l’outil le plus pertinent à ce jour, notamment au regard des autres approches existantes, mais qu’il convient d’améliorer pour mieux prédire les niveaux d’exposition biologique. Finalement, ces travaux illustrent la pertinence et la nécessité d’une approche multidisciplinaire et intégratrice et suggère, sur cette base, les pistes à explorer en priorité pour mieux évaluer l’exposition aux SPD et, in fine, cerner véritablement les risques sanitaires qui en résultent. / Disinfection of drinking and swimming pool waters disinfection is unavoidable but induces the formation of by-products (DBPs), such as trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs) and chloramines (CAMs), that could be harmful to human health. The still challenging DBP exposure assessment prevent their suspected adverse effects (i.e., cancers, adverse pregnancy outcomes, irritations) to be clearly established. A methodology has been conceptualized which consists of integrating environmental occurrence data with physiologically based toxicokinetic (PBTK) modeling to improve DBP exposure assessment. It was designed to allow both spatial and temporal variations of the environmental contamination and the biological impacts of between- and within- individual differences to be accounted for. This thesis comprised of two parts. Each one investigates successively both environmental and biological aspects. The objective is to contribute to the development of an innovative integrated strategy and to the definition of best practices for DBP exposure assessment. The first part of the thesis, comprising papers I and II, focuses on household exposure (i.e., resulting from drinking water use at home) and on THMs, the most abundant and volatile DBPs that can be absorbed not only by ingestion but also by inhalation and dermal absorption. These two papers investigate particularly the short-term (day-to-day and within-day) variations of THM levels in the drinking water and then their impact on the internal exposure indicators. They described the amplitudes and the diversity of the environmental variations, failed to model them in a systematic and practical way for epidemiological purposes but assessed, for the first time, their impacts on the predicted biological levels which appeared quite low. The second part concerns the exposure to DBPs in swimming pool which is of a growing international interest. Only the allegedly worrying case of public indoor swimming pool was regarded. This section focuses on the feasibility of using the previously mentioned approach, which was first designed for dealing with household exposure, for DBP exposure assessment in swimming pools. First, Paper III investigated the occurrence and spatial and temporal variations of DBPs in both water and air of swimming pools to model them. Focusing on chloroform, the most abundant THM, Paper IV examined the ability and reliability of PBTK modeling to simulate various swimming pool exposure events and predict the resulting biological levels in individuals. The results show, among other things, the difficulty of explaining precisely the environmental contamination and point out the necessity to carry out a minimal in situ sampling to monitor the environmental levels of DBPs. Compared to other approaches, PBTK modeling is a powerful but still to be improved tool for predicting swimming pool exposure. Eventually, these works underline the relevance and the necessity of a multidisciplinary and integrating approach for better estimating exposure to DBPs and therefore health risks. Further issues that should be addressed are recommended.

Introduction : L’asthme professionnel (AP) est diagnostiqué au Québec avec le test de provocation bronchique spécifique (TPS). Le TPS consiste à exposer le patient à un agent causal suspecté en vue de provoquer une réaction asthmatique. Un TPS négatif est possible quand un agent causal a été omis de l’histoire professionnelle du patient. L’évaluation des expositions professionnelles par une expertise en hygiène en santé du travail est considérée comme une méthode précise, lorsque des données de mesure ne sont pas disponibles. Cependant, l'apport de cette méthode dans le diagnostic de l’AP n'a jamais été examiné dans un contexte clinique. Objectifs : Déterminer l'apport de l'évaluation des expositions professionnelles par une expertise en hygiène du travail dans l'investigation de l'AP. Comparer les expositions professionnelles détectées par un clinicien et par un hygiéniste chez 1) des sujets avec de l’AP prouvé par des TPS positifs, 2) chez des sujets avec des TPS négatifs. Méthodes : Une analyse des expositions potentielles par le clinicien a précédé la réalisation du TPS. Une évaluation des expositions professionnelles a été réalisée par un hygiéniste. L’hygiéniste n’avait pas connaissance du diagnostic du patient. Résultats : 120 sujets (TPS positifs : 67 négatifs :53) ont été enrôlés dans l’étude. L’hygiéniste a identifié l’agent causal dans la très grande majorité des TPS positifs. Dans 33 TPS négatifs, l’hygiéniste a détecté des agents sensibilisants non identifiés par le médecin. Conclusion : L’évaluation des expositions professionnelles par une expertise en hygiène du travail est une méthode pouvant compléter l'évaluation clinique pour la détection d’agents sensibilisants associés à l’AP. L’inclusion de cette approche dans l’évaluation clinique de l’AP aurait comme effet de réduire la survenance d’un diagnostic erroné. / Introduction: Occupational asthma (OA) is diagnosed in the province of Quebec with the specific inhalation challenge (SIC) test. The SIC test consists of exposing the patient to a suspected causal agent in order to induce an asthmatic reaction. When a causal agent has been omitted from the occupational history, the SIC test can be negative. An expert assessment of occupational exposures by an occupational hygienist is considered an accurate method when quantitative measurements are not available. However, its contribution has never been evaluated in the diagnosis of OA. Objective: Evaluate the contribution of an occupational exposure assessment by an expert industrial hygienist to the diagnosis of OA. Compare the occupational exposures detected by an occupational hygienist and a clinician in: 1) OA subjects with a positive SIC, 2) Subjects with a negative SIC. Methods: The clinician assessed the workplace exposures during a routine clinical evaluation preceding the performance of the SIC. An expert assessment of work histories was performed by an occupational hygienist blind to the diagnostic status of the patient. Results: 120 subjects (Positive SIC: 67 Negative SIC: 53) were enrolled in this study. The occupational hygienist detected the causal agent in almost all cases of OA. In 33 negative SIC, the occupational hygienist identified sensitizing agents which were not detected by the clinician. Conclusions: An expert assessment of occupational exposures by an occupational hygienist is a method which could complement the clinical assessment for the detection of sensitizing agents associated with OA. This method could be included in the clinical evaluation of OA in order to decrease the probability of misdiagnosis.

Les facteurs de risque de troubles musculo-squelettiques(TMS) tels que les facteurs physiques, organisationnels et psychosociaux sont un défi commun pour les industries de l'assemblage automobile qui entrainent des effets indésirables sur le système et les humains. L’ergonomie a déjà été intégrée dans les systèmes de production de ces industries pour la prise en charge de la prévention des TMS. La question est de savoir si l'approche ergonomique actuelle des industries automobiles, sur la base de normes à l'entreprise et des méthodes d'observation, peut fournir une connaissance partagée des facteurs ergonomiques pour les divers intervenants et pour faciliter l'amélioration des conditions de travail. Cette étude aborde la problématique du positionnement des différents méthodes d'évaluation (utilisées par les différents intervenants) et compare les résultats et apports de chaque méthode d'évaluation. Cette thèse propose que la procédure actuelle d'évaluation des risques de TMS ne favorise pas une connaissance partagée entre les intervenants dans les industries automobiles. On constate que les évaluations par auto-questionnaire (opérateurs) sont significativement différentes de celles issues des méthodes d'observation (ergonome) et des mesures directes (analyse biomécanique). Cependant, les opinions et jugements des opérateurs concernant les facteurs ergonomiques sont importants pour faciliter la réussite d'une approche ergonomique. Un entretien structuré et systématisé, basé sur des données objectives (Video-observations ou de mesure directe) liées aux activités et stratégies des opérateurs, pourrait être une procédure appropriée pour faire progresser l'ergonomie des situations de travail. Enfin, la connaissance tirée de cette thèse souligne que la variabilité des tâches dans l’industrie automobile nécessite une approche ergonomique qui partage les connaissances des risques entre les intervenants. Dans cette approche, les attitudes et les comportements des opérateurs sont pris en compte dans les projets d’amélioration continue. De plus, la participation des intervenants devrait être intégrée afin d'améliorer la prise en compte de l'ergonomie dans la production. Une synthèse de cette thèse en Français a été fournie dans l’annexe première. / Musculoskeletal risk factors such as physical, organizational and psychosocial factors are a common challenge for the automotive assembly industries and result in adverse human and system effects. Ergonomics has already been integrated inthe production systems of such factories to eliminate work related musculoskeletal disorders (WR-MSDs). The issue is whether the current ergonomic approach of car industries, based on corporate standards and observational methods, can provide a shared knowledge of ergonomic factors for various stakeholders and facilitate ergonomic improvement. This study focuses on the positioning of the different assessment methods (used by various stakeholders), agreement between their results in evaluation of physical risk factors and the influence of intervention and improvement following ergonomic assessment. This thesis proposes that the current procedure of risk factor assessment can not provide ashared knowledge and representation of risks between stakeholders in manufacturing industries. It was found that the operators’ assessments of risk factors (self-reported questionnaire) were significantly different from those assessed by observational methods (ergonomist) and direct measurement. However, the operators’ opinions and judgments of ergonomic factors of a job are of particular importance to the success of an ergonomic approach. A structured interview based on objective data (video-observation or direct measurement) linked the activities and strategies of atrisk operators might be an appropriate procedure to advance ergonomics.The knowledge gained from this study emphasizes that the variable nature of tasks in manufacturing industries needs an ergonomic approach which shares knowledge and representation of risks between stakeholders. In such an approach, attitudes and behaviors of operators are taken into consideration in developing new intervention processes, organizational and technical remedies. Moreover, involvement of stakeholders should be integrated and this should result in improving production ergonomics.

La désinfection de l’eau de consommation et des piscines induit la formation de sous-produits (SPD) potentiellement nocifs pour la santé, parmi lesquels les trihalométhanes (THM), les acides haloacétiques (HAA) et les chloramines (CAM). La difficulté d’estimer l’exposition humaine à ces SPD empêche de cerner précisément les risques sanitaires possiblement associés (i.e., cancérigènes, reprotoxiques, irritatifs). Nos travaux s’articulent autour d’une méthodologie consistant à intégrer des données d’occurrence environnementales à des modèles toxicocinétiques à base physiologique (TCBP) pour améliorer les mesures de l’exposition aux SPD. Cette approche multidisciplinaire veut prendre en compte de manière aussi appropriée que possible les deux composantes majeures des variations de cette exposition : les variations spatio-temporelles des niveaux de contamination environnementale et l’impact des différences inter- et intra-individuelles sur les niveaux biologiques. Cette thèse, organisée en deux volets qui explorent chacun successivement des aspects environnemental et biologique de la problématique, vise à contribuer au développement de cette stratégie innovante d’estimation de l’exposition et, plus généralement, à des meilleures pratiques en la matière. Le premier volet de la thèse s’intéresse à l’exposition en milieu domestique (i.e., résultant de l’utilisation de l’eau potable au domicile) et est consacré au cas complexe des THM, les plus abondants et volatils des SPD, absorbables par ingestion mais aussi par inhalation et voie percutanée. Les articles I et II, constitutifs de ce volet, documentent spécifiquement la question des variations inter- et intra- journalières de présence des SPD en réseau et de leurs impacts sur les estimateurs de l’exposition biologique. Ils décrivent l’amplitude et la diversité des variations à court terme des niveaux environnementaux, présentent les difficultés à proposer une façon systématique et « épidémiologiquement » pratique de les modéliser et proposent, de manière originale, une évaluation des mésestimations, somme toute modestes, des mesures biologiques de l’exposition résultant de leurs non-prise en compte. Le deuxième volet de la thèse se penche sur l’exposition aux SPD en piscine, d’un intérêt grandissant au niveau international, et se restreint au cas jugé prioritaire des piscines publiques intérieures. Ce volet envisage, pour quantifier l’exposition dans ce contexte particulier, l’extension de l’approche méthodologique préconisée, élaborée originellement pour application dans un contexte domestique : d’abord, à travers une analyse approfondie des variations des niveaux de contamination (eau, air) des SPD en piscine en vue de les modéliser (article III); puis en examinant, dans le cas particulier du chloroforme, le THM le plus abondant, la possibilité d’utiliser la modélisation TCBP pour simuler des expositions en piscine (article IV). Les résultats mettent notamment en évidence la difficulté d’appréhender précisément la contamination environnementale autrement que par un échantillonnage in situ tandis que la modélisation TCBP apparait, sur le plan toxicologique, comme l’outil le plus pertinent à ce jour, notamment au regard des autres approches existantes, mais qu’il convient d’améliorer pour mieux prédire les niveaux d’exposition biologique. Finalement, ces travaux illustrent la pertinence et la nécessité d’une approche multidisciplinaire et intégratrice et suggère, sur cette base, les pistes à explorer en priorité pour mieux évaluer l’exposition aux SPD et, in fine, cerner véritablement les risques sanitaires qui en résultent. / Disinfection of drinking and swimming pool waters disinfection is unavoidable but induces the formation of by-products (DBPs), such as trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs) and chloramines (CAMs), that could be harmful to human health. The still challenging DBP exposure assessment prevent their suspected adverse effects (i.e., cancers, adverse pregnancy outcomes, irritations) to be clearly established. A methodology has been conceptualized which consists of integrating environmental occurrence data with physiologically based toxicokinetic (PBTK) modeling to improve DBP exposure assessment. It was designed to allow both spatial and temporal variations of the environmental contamination and the biological impacts of between- and within- individual differences to be accounted for. This thesis comprised of two parts. Each one investigates successively both environmental and biological aspects. The objective is to contribute to the development of an innovative integrated strategy and to the definition of best practices for DBP exposure assessment. The first part of the thesis, comprising papers I and II, focuses on household exposure (i.e., resulting from drinking water use at home) and on THMs, the most abundant and volatile DBPs that can be absorbed not only by ingestion but also by inhalation and dermal absorption. These two papers investigate particularly the short-term (day-to-day and within-day) variations of THM levels in the drinking water and then their impact on the internal exposure indicators. They described the amplitudes and the diversity of the environmental variations, failed to model them in a systematic and practical way for epidemiological purposes but assessed, for the first time, their impacts on the predicted biological levels which appeared quite low. The second part concerns the exposure to DBPs in swimming pool which is of a growing international interest. Only the allegedly worrying case of public indoor swimming pool was regarded. This section focuses on the feasibility of using the previously mentioned approach, which was first designed for dealing with household exposure, for DBP exposure assessment in swimming pools. First, Paper III investigated the occurrence and spatial and temporal variations of DBPs in both water and air of swimming pools to model them. Focusing on chloroform, the most abundant THM, Paper IV examined the ability and reliability of PBTK modeling to simulate various swimming pool exposure events and predict the resulting biological levels in individuals. The results show, among other things, the difficulty of explaining precisely the environmental contamination and point out the necessity to carry out a minimal in situ sampling to monitor the environmental levels of DBPs. Compared to other approaches, PBTK modeling is a powerful but still to be improved tool for predicting swimming pool exposure. Eventually, these works underline the relevance and the necessity of a multidisciplinary and integrating approach for better estimating exposure to DBPs and therefore health risks. Further issues that should be addressed are recommended.