Lesparticules en suspension (particules fines etultrafines) sont toutes lesparticules solides portées par l'eau (suspension) ou par l'air (aérosols). Elles sont généralement quantifiables parfiltration ou par d'autres procédés physiques. La suite de cet article ne concerne que les particules en suspension dans l'air.
Des politiques environnementales et le recul du charbon en Europe ont réduit certains problèmes : par exemple, le « smog » qui touchait Londres et d'autres grandes villes a presque disparu en Europe depuis les années 1960 (mais s'est développé en Asie). En France, les particules fines PM2,5, après un pic en 1991, ont diminué de 4 % par an (passant de 469 kilotonnes émises par an en 1991 à 174 kilotonnes en 2015 selon leCentre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique (CITEPA)[8]. Le dérèglement climatique pourrait aggraver cette forme de pollution (Cf. sécheresses, incendies et vents accrus).
Les particules ultrafines (nanoparticules notamment) sont encore très mal suivies et mesurées dans l'air, mais pourraient avoir des impacts similaires ou plus graves. Des taux élevés en sont trouvés dans lestunnels routiers et les zones de grande circulation.
Visualisation des catégories de particules en suspension dans l'air ou aéroportées (contaminants biologiques, ou particulaires minéraux ou organiques, ou gazeux)... par nature et taille (enmicromètres ; μm)Animation montrant l'épaisseur optique des principaux aérosols troposphériques émis et transportés du au[9] * vert :noir de carbone etcarbone organique * rouge/orange :poussière en suspension * blanc :sulfates * bleu :sel de mer (issu desembruns marins).Carte de répartition des aérosols (particules transportées dans l'air), tels que mesurés par lespectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) embarqué sur lesatellite Terra de laNASA. * zones vertes : panaches d'aérosols dominés par de grosses particules. * zones rouges : panaches d'aérosols dominés par de petites particules. * zones jaunes : endroits où se mélangent les grandes et petites particules d’aérosols. * gris : lieux où le capteur n'a pas collecté de données.
Trouvées en haute et moyenne altitude, les particules d'origine naturelle proviennent principalement d'éruptions volcaniques et de l'érosion éolienne naturelle ou issues de l'avancée des déserts parfois d'origine anthropique ; dans ces deux derniers cas, ce sont les tempêtes de sable et poussière qui en sont la principale origine. Lesfeux de forêts, de brousses, savanes ou prairies en sont une autre source, très importante dans certains pays (Brésil notamment). Une petite quantité provient de la végétation (pollens…) et desembruns.
Dans l'air intérieur, les particules fines issues d'activités humaines sont notamment émises par letabagisme et levapotage[10], lacuisson sur le feu, au gaz ou à l'électricité[11] (qui sont les deux premières sources de particules ultrafines dans l'air intérieur).
Dans l'air extérieur, elles proviennent notamment des feux de forêt, duchauffage (notamment aubois) et de la combustion debiomasse à l'air libre[12]. En Suisse, en 2020, la combustion de bois a été responsable d’un neuvième des émissions de particules PM10 et d'un quart des particules PM2,5[13], de lacombustion decombustibles fossiles dans lesvéhicules, lescentrales thermiques et de nombreux procédésindustriels ; la plupart de ces sources génèrent d'importantes quantités d'aérosols, en augmentation nette depuis deux siècles. Dans le secteur industriel, qui émet 31 % des émissions globales en France en 2012,« les normes de rejets dans l’atmosphère se durcissent et les contrôles périodiques de toutes les installations s’intensifient »[14].
Sur le globe, les aérosols directement anthropiques constitueraient 10 % environ du total des aérosols atmosphériques. Lapollution automobile particulaire tend à diminuer dans les pays riches (par véhicule, et pour les grosses particules), mais augmente fortement dans plusieurs pays en développement. Dans le monde, le total des particules émises par les cheminées denavires marchands,ferrys ounavires de guerre est également en forte augmentation ; une réglementation à l'échelle mondiale est en cours pour un contrôle renforcé dans ce domaine et des exigences plus strictes sur la fabrication des moteurs de bateaux[14].
Le diamètre (diamètre aérodynamique[15]) des particules peut varier de 0,005 à 100 micromètres. Celles en suspension (particules totales en suspension ouTSP[16], qui flottent dans l'air) ont en général moins de 40 micromètres de diamètre[17],[18].
Dans le cas de lapollution atmosphérique, la faiblemasse moyenne des particules en suspension dans l'air leur donne une vitesse de chute pargravité négligeable. Schématiquement selon la forme des particules et leur densité, on peut retenir que pour des particules classiques, leur diamètre serait sensiblement inférieur à 50 micromètres, voire dans le cas de particules très légères à 100 micromètres ; on les qualifie demicroparticules.
Au-dessus de ces valeurs, les particules ne sont plus maintenues en suspension par la résistance de l'air et chutent en fonction de leurdensité ; on les qualifie alors depoussières sédimentables.
Lamétrologie des « PM » (anglais :Particulate Matter) fait appel dans le cas de lasurveillance de la qualité de l'air à des méthodes physiques très sophistiquées ; la référence métrologique étant lagravimétrie par filtration, mais qui a l'inconvénient d'être une méthode discontinue ; pour déterminer les « PM » en continu, on utilise soit desmicro-balances à quartz, soit dessondes à rayons bêta[réf. souhaitée]. Une autre méthode d'évaluation par comptage optique peut être fait avec des capteurs àdiffraction laser moyennant une erreur réalisé par la densité fixée lors de l'étalonnage.
Selon la taille des particules (diamètre aérodynamique ou « diamètre aéraulique »), on distingue en métrologie les « PM10 », les « PM2,5 » ou les « PM1,0 » selon la taille des particules enmicromètre ou microns (10-6 m ou 1 μm).
PM10 particules en suspension dans l'air, d'un diamètre aérodynamique (ou diamètre aéraulique) inférieur à 10 micromètres[a]. Les particules plus fines peuvent être référencées :
PM2,5 dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres, appelées « particules fines »[19]
PM1,0 dont le diamètre est inférieur à 1,0 micromètre, appelées « particules très fines »[20],[21]
PM0,1 dont le diamètre est inférieur à 0,1 micromètre, appelées « particules ultrafines » ou « nanoparticules »[22]
Les différentes particules peuvent être classées selon trois catégories : particules primaires, particules secondaires et particules remises en suspension.
Composition des particules PM10 en Île-de-France en 2008
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Source : Observatoire régional de santé d'Île-de-France[27].
La pollution par les particules fines est plus élevée dans les pays pauvres (revenu faible et intermédiaire) que dans les pays riches (revenu élevé), à l'exception des pays à revenu élevé de l'est de la Méditerranée (pays du Golfe)[28],[29],[30]. Malgré l'apparition desfiltres à particule et l'amélioration de la motorisation des véhicules (parfois surévaluée, comme l'a montré l'affaire Volkswagen par exemple), la pollution par les particules fines est en augmentation au niveau mondial[29].
Dans son bilan 2007 de la qualité de l’air (publié en 2008),Airparif alertait quant à l’augmentation des niveaux de particules dans l’air ambiant, qui avait conduit à dépasser les valeurs limites fixées au niveau de l’Union européenne.
Les transports n’étaient pas seuls en cause, et correspondaient pourParis à moins de 40 % des sources de particules. Trois ministres avaient annoncé, conformément aux décisions duGrenelle de l'environnement, un premier projet de plan de lutte contre les particules, présenté le auConseil national de l'air avant d’être soumis à concertation dans le cadre du comité opérationnel « air et atmosphère » présidé parPhilippe Richert[31], et prévoyant de diminuer les émissions de particules industrielles, qui représentent 30 % des émissions en moyenne pour la France, du secteur résidentiel-tertiaire (25 % des émissions), d’origine agricole (30 % des émissions) et dues au transport (15 % des émissions)[32].
Les données ci-dessus concernent les particules PM10. L'attention se porte à présent plus spécialement sur les particules fines de plus petit diamètre (PM2,5)[33],[34].
Comme indiqué dans les tableaux ci-dessus, lerésidentiel, principalement par lechauffage au bois, est responsable de la majorité des émissions de particules fines en France[35],[36],[37] ainsi que dans l'Europe entière[12],[40], et la contribution des chauffages au bois à la pollution locale aux particules peut être encore nettement plus importante enhiver par rapport aux moyennes annuelles[41],[42].
En 2014, les voitures particulièresdiesel, avec respectivement 9 et 10 % des émissions, suivent de loin le résidentiel, responsable de 45 et 61 % des émissions de PM2,5 et PM1,0[37].
On note par ailleurs une baisse significative de la contribution du fioul domestique entre 2006 et 2012.
Bien que le non-respect des normes de concentrations par la France soit à l'origine d'un contentieux européen[43], l'évolution de 2009 à 2016 sur la pollution aux particules est encourageante :
mise sous surveillance des particules PM2,5 à partir de 2009 alors que la réglementation portait auparavant essentiellement sur les particules PM10, avec un doublement entre 2009 et 2016 du nombre de stations de mesure des PM2,5 ;
évolution favorable des concentrations de PM10 (−41 % sur la période) et PM2,5 (−48 %)[44].
En 2016 en France, le secteur des transports (avions, bateaux, poids lourds, automobiles) est responsable de l'émission de 14 % des particules PM10 et de 18 % des particules PM2,5[44].
Persistance des particules en suspension dans l'atmosphère
Les particules peuvent demeurer dans l'atmosphère plus ou moins longtemps, selon leur taille et leur stabilité. D'autres facteurs peuvent influer sur leur durée de séjour dans l'air, par exemple lesprécipitations qui accélèrent leur élimination de l'atmosphère.
Les particules grossières (fraction des PM10 de taille comprise entre 10 et 2,5 micromètres) retombent lentement. À titre d'exemple, la vitesse de chute d'une particule dediamètre aérodynamique de 10 µm est de3mm/s en air calme[45], ce qui est faible par rapport à des courants d'air pouvant à tout moment les remettre en suspension. En l'absence de tout mouvement d'air, la durée de séjour dans l'air de ces particules grossières est de l'ordre d'un jour.
Ce sont les particules très fines (fraction des PM1 de taille comprise entre 1,0 et 0,1 micromètre) qui restent le plus longtemps en suspension dans l'atmosphère, jusqu'à une semaine environ. Elles peuvent ainsi être transportées sur de longues distances. Elles ne sont pratiquement éliminées que par lesprécipitations et ont le temps de s'accumuler dans l'air.
Dans le cas des particules ultrafines (ounanoparticules PM0,1), d'autres facteurs, qui accélèrent leur élimination de l'atmosphère, interviennent. Leur durée de séjour est très courte, de l'ordre de quelques minutes à quelques heures[18].
1. Deux phénomènes sont observés :
certaines pollutions atmosphériques engendrées par diverses sources peuvent subsister longtemps après la fin des émissions, et éventuellement s'associer ou combiner leurs effets (ex. :pollution acido-particulaire) ;
2. Les PM2,5 et les PM1 sont des indicateurs du secteur résidentiel (émetteur principal en France métropolitaine).
La réduction des émissions de PM2,5 (qui incluent les particules PM1, les plus dangereuses pour la santé) fait partie des priorités du « Plan Particules », intégré dans le deuxièmePlan National Santé Environnement[46], notamment pour les secteurs suivants[47] :
le secteur résidentiel, émetteur principal de PM2,5 et majoritaire de PM1, du fait essentiellement de lacombustion du bois ;
letransport routier, à la quatrième place seulement pour les émissions de PM2,5 mais en seconde position pour les émissions de PM1, du fait essentiellement de lacombustion du gazole qui compte pour une part importante de lapollution routière.
3. Une particule en suspension peut elle-même devenir un vecteur d'autres polluants qui s'y adsorbent plus ou moins provisoirement, ou qui y ont été intégrées lors de sa formation en zone polluée. Une étude a récemment montré que ces polluants sont transportés d'autant plus longtemps et plus loin par la particule si cette dernière s'est formée en zone polluée[48].
Concentration des particules PM10 en Europe le, carte établie parPREV'AIR.
Un exemple de transfert de particules sur de longues distances est celui des tempêtes de sable auSahara qui transportent des sables retrouvés jusqu'en zone circumpolaire.
Autre exemple, impliquant la combustion de biomasse : au printemps 2006, des feux agricoles de l’Europe de l’Est ont considérablement pollué l’air d'une île de l'Arctique, à 3 000 km de distance.« L’importance de la combustion de labiomasse en Eurasie par rapport à celle des combustibles fossiles semble donc avoir été sous-estimée jusqu’alors dans l’inventaire de la pollution de l’air en Arctique[49]. »
Une étude menée parAirparif de 2009 à 2011 a permis de quantifier la part de particules produites enÎle-de-France de celles provenant des régions avoisinantes. Selon cette étude, à proximité d’un axe routier tel que leboulevard périphérique, les particules fines sont produites localement à près de 60 %, avec une contribution importante et stable dutrafic routier (44 %). En revanche, en situation moyenne dans l’agglomération parisienne, les particules proviennent à près de 70 % d’autres régions françaises ou européennes. Parmi les 30 % de particules locales, la contribution du trafic et duchauffage au bois résidentiel est importante et similaire. Les niveaux de pollution sont plus importants durant les périodes les plus froides[50].
La carte d'Europe établie par PREV'AIR montre clairement une énorme zone polluée au centre de l'Europe. Lors du pic de pollution en France du mois de, cette zone s'est déportée vers l'ouest sous l'effet de vents d'est, et a atteint la France, où elle s'est ajoutée aux sources locales de pollution pour provoquer le pic de pollution de mi-. Les sources de cette pollution sont probablement laRuhr allemande, avec sonbassin houiller et ses mines delignite à ciel ouvert et laPologne avec ses anciennescentrales à charbon. Il y a également une contribution du trafic routier et des épandages agricoles de ces régions[51].
Dans la sectionEn Europe sont présentées deux études portant sur la pollution particulaire atmosphérique transfrontière à longue distance, l'une de l'Organisation mondiale de la santé (OMS), l'autre de l'European Monitoring and Evaluation Programme (EMEP).
Concentrations dans les tunnels et réseaux souterrains
Des expériences faites avec des volontaires sains montrent une réponse biologique (augmentation du taux defibrinogène et decellules T régulatrices CD4/CD25/FOXP3 dans le sang) après seulement deux heures d'exposition à l'air d'un métro. Cette réponse esta priori liée à l'inhalation de particules[52], les taux de PM10 et PM2.5 sont comparables dans un tunnel routier et dans l'environnement du métro. Mais les taux de particules ultrafines de monoxyde etdioxyde d'azote sont significativement plus bas dans le métro[52]. Dans la même situation, la réponse inflammatoire pulmonaire a été plus marquée chez desasthmatiques légers[53].
Les gares souterraines[54], tunnels et réseaux souterrains sont des lieux souvent très fréquentés. Ils sont aussi fréquemment plutôt secs et difficiles à nettoyer, ce qui favorise une remise en suspension des particules fines lors du passage de personnes, de véhicules, par la ventilation forcée ou les courants d'air[55].
À la pollution de l’air extérieur[56] s'ajoute donc celle générée par l'animation de la masse d'air, et par les émissions des moteurs de véhicules, trains ou rames, ou par lefreinage (quand il n'est pas magnétique), surtout dans les tunnels mal ou rarement nettoyés. Les travaux faits dans les tunnels peuvent aussi générer des poussières et particules plus gênantes qu'à l'extérieur, car plus « confinées »[55].
Des étudesmétrologiques ettoxicologiques de l'air de ces milieux ont été faites dans de grandes villes, dont New York[57], Londres[58], Paris[59], Helsinki[60], Stockholm[53],[61], Lyon[62], Lille[63], Marseille[64] ou Rennes[65] : il n'y a pas, dans ces villes, d'évidence d'effets à court terme[61], mais ces analyses semblent globalement« indiquer que ces particules entraînent des effets au niveau cellulaire (modification de marqueurs de stress oxydant et d’inflammation[66], génotoxicité[67],[66] (plus que pour les particules inhalées dans la rue[68]), cytotoxicité), majorés par rapport à ceux induits par des particules issues d’autres sources (fond urbain, diesel) »[69],[70],[55].
Dans les tunnels de métros, trains ou tramway, desmicroparticules ounanoparticules defer pourraient être associées à une toxicité spécifique de l'air souterrain[55], mais les experts jugent que des études complémentaires, épidémiologiques et toxicologiques[76] sont nécessaires, notamment pour les personnels plus exposés que le public à ces particules ; ceux-ci toutefois ne semblent pas épidémiologiquement plus affectés, au vu des données actuellement disponibles, qui doivent cependant être complétées (en France avec la RATP, qui a notamment en cours une étude interne sur le sujet, qui prévoyait d'être achevée en mars 2013)[55].
Par exemple, à Marseille, dans le métro, la teneur en PM10 dépasse localement de5 fois le seuil d'alerte des autorités sanitaires[77].
Dans le métro parisien[79] (Châtelet, Franklin-Roosevelt et Auber[80]), le taux de particules fines dépasse les normes de qualité de l’air (jusqu’à 7,5 fois plus qu’en surface à la station RER Auber, par exemple[55]. À la suite d'une procédure syndicale lancée début 2013 par une procédure dedroit d'alerte sur les conditions de travail, leComité d'hygiène et de sécurité (CHSCT) demande actuellement des actions correctrices. Desbadigeons dechaux ont été testés dans certains tunnels[55].
Selon Thibaut Vonthron, de l'« Association Respire »[81], les tunnels du métro de Marseille« n’ont pas été nettoyés une seule fois depuis l’ouverture du métro. Les poussières s’y accumulent donc depuis plus de 30 ans »[82]. En 2013, les syndicats concernés demandent l'ajout de filtres à « particules fines » performants sur les « trains aspirateurs », qui, la nuit, nettoient actuellement les voies. Ils demandent aussi la systématisation dufreinage électrique (moins émissif et moins bruyant).
En France, le législateur a autorisé une exposition plus importante et différemment mesurée pour le personnel et pour le public.
Le grand public est considéré via son « exposition finale » (calculée sur la base du temps moyen passé dans le métro, conformément à une circulaire de 2003 du Ministère de la santé), alors que le personnel est régi par leCode du travail et les articles spécifiques aux émissions de particules fines (articles R. 4222-10 à R. 4222-17).
Des conditions météorologiquesanticycloniques, avec des températures très froides, favorisent une pollution due aux particules. Enpériode hivernale, des masses d’air froid sont fréquemment bloquées près du sol (inversion de température). Les inversions de température à basse altitude constituent des « couvercles » qui souvent aggravent les effets de la pollution atmosphérique, particulièrement en cas de vent faible ou d'absence de vent. La dispersion atmosphérique est alors médiocre et l’accumulation des polluants est favorisée[83]. Les particules et les polluants à l’origine de la formation des particules sont émis principalement par les systèmes dechauffage et letrafic routier, lespratiques agricoles et l’industrie[84].
Différents pays ont organisé des procédures pour faire face aux pics de pollution et pour les limiter. Ces procédures peuvent selon les pays notamment concerner l'utilisation de cheminées à bois à foyers ouverts ; l’usage de certains véhicules automobiles ; les limitations de vitesses sur les voies rapides urbaines et sur les autoroutes ; l’interdiction de brûlage de déchets verts.
La pollution acidoparticulaire interagit avec la pluviométrie (nucléation de gouttes d'eau aboutissant à la production d'une couverture nuageuse) et avec les écosystèmes (et donc indirectement avec lespuits de carbone et l'évapotranspiration qui sont eux-mêmes des composants de la régulation du climat). Ceci est également valable loin des continents où en pleine mer les fumées émises par les navires produisent des aérosols fortement réfléchissant pour l'infrarouge[85].
Certains aérosols constitués de particules naturelles ou artificiellement introduites dans l'air massivement présentes dans l'air, bien que presque invisibles à l'œil, contribuent à renvoyer une partie de la lumière solaire vers l'espace[86].
Constitué decarbone (C) dont la couleur noire absorbe le rayonnement solaire, le carbone suie a de ce fait un pouvoir deréchauffement de l'atmosphère. Il peut être transporté à longue distance et se déposer sur lesétendues glaciaires en diminuant leur pouvoir réfléchissant (albédo) (voirneige noire) ; en revanche le carbone organique, qui réfléchit la lumière[87], tend à refroidir l'atmosphère[25]. Mais le carbone suie produit, par unité de masse, un réchauffement bien plus important que le refroidissement causé par le carbone organique[88].
Le carbone noir est l'un des principauxpolluants climatiques de courte durée de vie dans l’atmosphère. Ces polluants influent fortement sur leréchauffement du climat, ils sont les plus importants contributeurs à l'effet de serre d’origine humaine après leCO2[89].
D'une durée de vie de 3 à 8 jours dans l’atmosphère, les particules de suie sont émises principalement par lechauffage au bois et letransport routier dans les pays développés mais aussi par lesfours de cuisson au bois et lebrûlage des déchets verts dans les pays en développement[90].
Carte évaluant (grossièrement et à titre très indicatif) le nombre de décès dus à la pollution de l'air par pays (en 2004). Source OMS[91]. Remarque : cette carte diffère grandement d’une carte antérieure réalisée dans le cadre du même projet[92], elle-même très différente d'une autre carte faite par l'ESA[93]. En raison de nombreux biais statistiques, ce type de carte reste encore imprécis.
Une étude de l'OMS du indique que sept millions de personnes sont décédées prématurément en 2012 dans le monde, décès attribuables aux effets de pollutions de l'air extérieur et domestique dont5,9 millions en Asie-Pacifique[94]. La pollution particulaire est l'un des prédicteurs du taux de mortalité dans la population qui la subit[95].
Une étude publiée en 2022 dans GeoHealth (revue de l'Union américaine de géophysique) estime que l'élimination des émissions des combustibles fossiles liées à l'énergie aux États-Unis éviterait chaque année 59 400 décès prématurés et 678 milliards de dollars de dépenses liées aux prestations maladies et décès[96].
Selon leurs tailles, ces particules fines pénètrent plus ou moins profondément dans le système respiratoire. Des particules de type PM2,5 arrivent jusqu'au niveau desalvéoles pulmonaires. Les PM1.0 (particules très fines, ultrafines et nanoparticules) peuvent franchir lesmembranes cellulaires et certaines (métalliques ou carbonées notamment) présentent une toxicité cellulaire[97],[98].
Ces particules présentent une forme de toxicité liée à leur très petite taille, indépendante de la toxicité chimique ou radiologique intrinsèque de la molécule ou du composé chimique[98].
Sur lemodèle animal (souris de laboratoire|murin), les PM2,5 sont source d'une érosion de lacornée (mise en évidence par laFluorescéine)[99].
LeCitepa, organisme qui assure la réalisation technique des inventaires de lapollution atmosphérique en France métropolitaine, signale qu'une attention particulière doit être portée aux émissions de particules :« Les particules solides servent de vecteurs à différentes substances toxiques voire cancérigènes ou mutagènes (métaux lourds,HAP...) et restent de ce fait un sujet important de préoccupation[100]. » Ces particules ont causé près de 40 000 nouveaux cas d'asthme en un an en France (près de 20 % de tous les nouveaux cas)[101]. Chez l’adulte, elles auraient causé environ 11 % des cas deBPCO et 10 % des cas decancer du poumon[101].
En matière économique (dépenses du système de soins, pertes de production du fait de la maladie, composante immatérielle liée à la perte de bien-être...), la pollution de l'air ambiant est évaluée en France à[101] :
12,9 milliards d’euros en lien avec les particules fines (près de 200 euros par an et par habitant) ;
3,8 milliards d’euros pour le dioxyde d'azote (59 euros par an et par habitant).
Respecter des valeurs de l'OMS permettrait une économie de 9,6 milliards d’euros pour les PM2,5, et 1,7 milliard d’euros pour le NO2[101].
Particules en suspension classées cancérogènes pour l'homme
En France, selon l'INRS,« la concentration en poussières alvéolaires (susceptibles de pénétrer dans les voies pulmonaires jusqu'aux alvéoles, de s’y déposer et d’y rester durablement, en créant une surcharge pulmonaire néfaste pour l’organisme) ne doit pas dépasser 5 mg/m3 d'air » (5 mg/m3 = 5 000 μg/m3).
Selon l’OMS, au moins 1,4 % des décès dans le monde seraient induits par les particules polluantes de l’air - qui figurent aussi, pour un grand nombre de gens, comme facteur de diminution de l’espérance de vie :
diminution de 8,2 mois dans l’Europe des quinze ;
diminution de 10,3 mois dans les dix nouveaux États de l’Union européenne (plus pollués) ;
les effets sont 3 fois plus élevés là où sont concentrés les transports et émissions de chauffage ou centrales thermiquesmal filtrées (par rapport aux zones moins polluées)[104] ;
les PM de taille inférieure à 2,5 micromètres (PM2,5) sont les plus dangereuses[104].
Dans l’UE des vingt-cinq, ce sont environ 348 000 morts prématurées par an qui sont attribuées à cette pollution, selon un rapport du programmeClean Air for Europe (CAFE), mené par laCommission européenne et publié en 2005, dont 42 000 en France[105]. L'estimation pour la France est réévaluée à 48 000 décès par an pour les seuls particules fines PM2,5[106].
Pollution atmosphérique particulaire transfrontière à longue distance
Les particules en suspension ne sont pas seulement un problème local à proximité des sources d'émission, elles peuvent être transportées très loin par levent[107].
Dans l'Europe des Quinze, selon une étude de l'OMS traitant desrisques sanitaires liés à la pollution particulaire atmosphérique transfrontière à longue distance[104], on note une diminution de la contribution dutransport routier aux émissions de PM2,5, malgré une augmentation du trafic ; cette tendance devrait se poursuivre dans les prochaines années, avec les nouvellesréglementations européennes. En revanche, toujours pour les émissions de PM2,5, on prévoit une augmentation de la contribution desprocédés industriels et de lacombustion domestique du bois (chauffage/cuisson)[108] ; cette dernière deviendrait, à l'horizon 2020, la principale source de PM2,5 (38 % des émissions), contre 28 % pour les procédés industriels, 23 %[109] pour lessources mobiles (dont 7 % pour les échappements des véhiculesdiesel), 6 % pour l'agriculture, 3 % pour laproduction d'énergie, et 2 % pour lacombustion industrielle (p. 29, 30).
Illustrations - Secteurs générant des PM2,5 - Du plus émetteur (1) au moins émetteur (6) à l'horizon 2020
Le carbone noir est unaérosol carboné qui, outre ses effets négatifs sur la santé, absorbe fortement la lumière solaire et contribue auréchauffement de l'atmosphère. Son dépôt aggrave lafonte de laneige et de laglace. Plus que d’autres régions, l’Arctique et lesrégions alpines pourraient tirer avantage de la réduction des émissions de carbone noir. Le carbone noir contribue à larétroaction de l’albédo de la neige, qui peut modifier l’équilibre radiatif mondial[88]. Si l’on se réfère auxprojections établies par l’Institut international pour l’analyse des systèmes appliqués, dans le cadre du programme CAFE (Clean Air For Europe), ici encore, lechauffage domestique, notamment lechauffage au bois, sera l’une des principales sources de rejet de « matières particulaires » et de « carbone noir ». Les émissions de ce type sont peu réglementées dans de vastes régions de l’Europe. De plus, les petites installations utilisées pour se chauffer au bois sont anciennes et rejettent beaucoup d’aérosols carbonés. Pour finir, les poêles et les foyers résidentiels ont une durée de vie assez longue, ce qui retarde l’adoption de technologies plus propres[110].
Un rapport EMEP (de l'anglaisEuropean Monitoring and Evaluation Programme[111])[112] a montré qu'en 2005-2006, de nombreuses grandes villes européennes étaient très polluées par les particules, avec des teneurs moyennes en PM2,5 dépassant quotidiennement et annuellement — et de beaucoup — les seuils, valeur limites ou directives de l'OMS (qui sont plus strictes que les limites européennes).Le pic de pollution de mars 2014 a donné lieu en France à des publications faisant état du caractère transfrontalier de la pollution aux particules fines, qui a été ressenti aussi bien dans des régions rurales qu'urbanisées[113].
Les valeurs limites OMS sont aussi dépassées dans des secteurs de taille très significative en aval de zones urbaines denses, à la suite du transport des petites particules par le vent.
La réglementation européenne défini un cadre légal et réglementaire, qui permet de savoir quels sont les États membres qui ne respectent pas la réglementation européenne, grâce à un processus de contrôle.
En Europe
Depuis janvier 2005, deux valeurs-limites sont applicables en Europe pour les PM10[119] :
une norme de 50 microgrammes par mètre cube (μg/m3), à ne pas dépasser sur24 h, et ne devant pas être dépassée plus de35 jours par an ;
une concentration moyenne annuelle de 40 μg/m3 qu'on ne doit en aucun cas dépasser. Les échéances de la directive s’étalent de 2014 à 2020. Pour les particules, faute de consensus sur les seuils, elle n’avait pas retenu de seuils d’information ni d’alerte, alors qu’ils existent pour le dioxyde d’azote, du dioxyde de soufre ou l’ozone. Or, un ou plusieurs dépassement de cette norme ont concerné83 millions de personnes dans132 zones ; en Allemagne, Espagne, Estonie, Italie, Pologne, Slovénie, Suède, à Chypre, au Portugal et au Royaume-Uni.
Pays ne respectant pas la réglementation européenne
Début 2009[120], six mois après une lettre d’avertissement de juin 2008, la Commission a entamé une poursuite contre dix États membres (dont la France) pour non-respect de la norme européenne de qualité de l’air sur les particules PM10 (moins stricte que celle de l'OMS[121]). L'Europe a accordé un délai supplémentaire pour respecter la norme sur les PM10, aux États capables de prouver qu'ils avaient fait un effort pour respecter les valeurs-limites dès 2005, mais que cet effort avait été contraint par des faits ne dépendant pas d'eux, et qu’un plan relatif à la qualité de l'air a été mis en œuvre dans toutes les zones concernées. En 2008, l'Allemagne, l'Espagne, l'Italie et la Pologne n'avaient fait aucune demande pour leurs dépassements locaux des valeurs-limites de PM10. En 2011, l'UE a assigné la France devant laCJUE (avec pénalités financières) pour les dépassements des normes européennes en matière de PM10 (notamment dans16 zones ;Marseille,Toulon,Avignon,Paris,Valenciennes,Dunkerque,Lille, mais aussi tout le territoire duNord-Pas-de-Calais,Grenoble,Montbéliard/Belfort,Lyon, le reste de la régionRhône-Alpes, la zone côtière urbanisée desAlpes-Maritimes,Bordeaux,la Réunion etStrasbourg (qui est en 2011 le seul secteur pour lequel les conditions de prolongation du délai d'application de la législation européenne sont réunies).
En réponse aux alertes de l'AFSSET à laConvention d'Aarhus et à plusieursdirectives européennes, le gouvernement a annoncé un dispositif amélioré d’information du public, un objectif de réduction de 30 % de la pollution avant 2015 (notamment pour les émissions issues desvéhicules et de lacombustion du bois). Ce « plan particules » (qui en fait date de 2008), proposé par Jean-Louis Borloo, Roselyne Bachelot, ministre de la Santé, et Chantal Jouanno, secrétaire d’État à l’écologie devait être « décliné par région et/ou inclus dans le deuxièmeplan national santé-environnement (dès sa sortie prévue en avril 2009); Une nouvelle version a été publiée en 2010[122]. Il avait deux priorités : résoudre les inégalités environnementales et cibler des mesures sur les populations sensibles.
Un plan spécifique concerne la surveillance de la qualité de l’air dans les crèches et les écoles (avant fin 2009).
Malgré de nettes améliorations de la qualité de l'air pour certains paramètres (plomb, soufre par exemple), les taux de PM2,5 en Europe, aux États-Unis et surtout en Chine restent préoccupants et source de surmortalité[6]. Des études récentes (2017)[126],[127] ont invité à mieux évaluer l'intérêt de stratégies individuelles de prévention (port de masques, utilisation d'épurateurs d'air intérieur) pour la santé[128].
Il existe despurificateurs d'air individuels ou familiaux, destinés à assainir une ou quelques pièces d'un logement. Ils sont basés sur deux grands principes, éventuellement associés :
Purificateurs mécaniques, par exemple le purificateurHEPA[129], ainsi que des appareils àionisation qui ne contiennent pas de plaques électrostatiques, mais ionisent négativement les particules de l'air qui vont se fixer sur les surfaces de la maison qui sont chargées positivement : murs, meubles, tissus. Certains appareils modernes sont hybrides, ils comportent plusieurs équipements mécanique ou électrique en séquence dans le but d'augmenter leur efficacité[130].
Plus les PM2,5 sont extraits de l'air, plus la santé cardiovasculaire est améliorée : un essai randomisé[131] a consisté à exposer 40 personnes âgées cardiaques (non-fumeurs), à l'intérieur d'un établissement pour personnes âgées à faible revenu d'une zone urbaine typique des États-Unis, à un air non filtré, moyennement filtré ou très filtré via un système portable individuel (relativement peu coûteux)[128]. La tension artérielle brachiale des résidents était l'indicateur d'effet principal mesuré quotidiennement (d'autres mesures comprenaient l'hémodynamique aortique, la vitesse des ondes depouls et la variabilité de la fréquence cardiaque). L'étude a conclu que quand l'exposition aux particules fines diminue grâce à la filtration de l'air, la pression artérielle systolique diminue alors conjointement[128]. Le systèmes de filtration d'air portables semble donc potentiellement cardioprotecteur à court terme (3 jours de filtration d'air suffisait à faire chuter la pression systolique et diastolique brachiale respectivement de 3,2 mm Hg et de 1,5 mm Hg. La pression artérielle systolique et diastolique diminuaient régulièrement lors de la période de filtration de 3 jours, respectivement avec une moyenne de 3,4 mm Hg et de 2,2 mm Hg. En 3 jours, la plupart des résultats secondaires (pouls, etc.) n'étaient cependant pas significativement améliorés[128].
Dans les houillères de France, au temps où il y en avait, les poussières de houille, produites en grande quantité sous le nom defines étaient collectées mécaniquement dans un bac nommé la « caisse à fines »[132].
Un lavage de l'air empoussiéré par brumisation est utilisé sur certains chantiers ou installations industrielles et minières.
↑abc etd(en) Brook RD, Rajagopalan S, Pope CA IIIet al.,American Heart Association Council on Epidemiology and Prevention, Council on the Kidney in Cardiovascular Disease, and Council on Nutrition, Physical Activity and Metabolism. Particulate matter air pollution and cardiovascular disease: an update to the scientific statement from the American Heart Association,Circulation, 2010, 121(21), 2331-2378,DOI10.1161/CIR.0b013e3181dbece1
↑Zelenyuk A, D Imre, J Beránek, E Abramson, J Wilson, and M Shrivastava. 2012,Synergy Between Secondary Organic Aerosols and Long-Range Transport of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,Environmental Science & Technology, 46(22):12459-12466,DOI10.1021/es302743z (Résumé)
↑Jean-Pierre Schmitt, directeur d'Air Lorraine, cité par Anne-Laure Barral, Pollution aux particules : une vague venant de l'Est,France Info le 14 mars 2014.
↑a etbKlepczynska Nystrom Aet al.,Health effects of a subway environment in healthy volunteers,Eur. Respir. J., 2010, 36, 240-8 (résumé).
↑Fortain A (2008),Caractérisation des particules en gares souterraines. Thèse en Génie civil et sciences de l'Habitat, Université de La Rochelle, juin 2008, 224 p.
↑Airparif et RATP (2009).Campagne de mesure à la station de métro Faiherbe-Chaligny : impact de l’air extérieur sur les niveaux de pollution atmosphérique intérieurs. 69 p.
↑Grass DS et al. (2010),Airborne particulate metals in the New York city subway: a pilot study to assess the potential for health impacts. Environ. Res., 110 : 1-11
↑Seaton A et al. (2005),The London Underground: dust and hazards to health. Occup. Environ. Med., 2005 ; 62 : 355-62.
↑Bachoual R et al (2007 ),Biological effects of particles from the Paris subway system. Chem. Res. Toxicol., 2007 ; 20 : 1426-33
↑Aarnio P et al.The concentrations and composition of and exposure to fine particles (PM2.5) in the Helsinki subway system. Atmospheric Environment, 2005 ; 39 : 5059-5066
↑a etbBigert C et al.No short-term respiratory effects among particle-exposed employees in the Stockholm subway. Scand. J. Work Environ. Health, 2011 ; 37 : 129-35
↑Coparly (2003), Étude préliminaire de la qualité de l’air dans le métro lyonnais (21 octobre – 6 novembre 2002). 2003, 66 p
↑Atmo Nord-Pas de Calais et Transpole (2008),Étude de la qualité de l'air dans les stations du métro lillois.
↑Atmo Paca et RTM (2011),Surveillance de la qualité de l'air dans le métro de Marseille, 64 p.
↑Air Breizh et.Étude de la qualité de l'air dans le métro rennais. 2005. 29 p
↑a etbKarlsson HL et al (2006),Comparison of genotoxic and inflammatory effects of particles generated by wood combustion, a road simulator and collected from street and subway. Toxicol. Lett., 2006 ; 165 : 203-11.
↑Karlsson HL et al (2008),Mechanisms related to the genotoxicity of particles in the subway and from other sources. Chem. Res. Toxicol., 2008 ; 21 : 726-31
↑Karlsson HL et al. (2005),Subway particles are more genotoxic than street particles and induce oxidative stress in cultured human lung cells. Chem. Res. Toxicol., 2005 ; 18 : 19-23.
↑Bigert C et al. (2008),Blood markers of inflammation and coagulation and exposure to airborne particles in employees in the Stockholm underground. Occup. Environ. Med., 2008 ; 65 : 655-8
↑igert C et al. (2007),Myocardial infarction in swedish subway drivers. Scand. J. Work Environ. Health, 2007 ; 33 : 267-71.
↑CSHPF (2006).Section des milieux de vie. Qualité de l'air dans les modes de transport terrestres. Rapport du groupe de travail « air et transports », Éditions Tec & Doc, septembre 2006, 162 p
↑CSHPF (2006),Section des milieux de vie. Avis relatif à la qualité de l’air dans les modes de transport.
↑CSHPF (2005),Section des milieux de vie. Avis relatif à de nouvelles recommandations aux exploitants de réseaux ferroviaires souterrains concernant la caractérisation de la pollution atmosphérique dans leurs enceintes, s'agissant plus particulièrement de la SNCF et la RATP. 8 juillet 2003 et 12 mai 2005.
↑CSHPF (2001).Section des milieux de vie. Avis relatif à l'élaboration de valeurs guides de qualité de l’air dans les enceintes ferroviaires souterraines. 3 mai 2001
↑CSHPF (2001),Section des milieux de vie. Avis relatif à la qualité de l'air dans les enceintes ferroviaires souterraines, 10 octobre 2000 et 5 avril 2001.
↑Marano F et al.Impacts des particules atmosphériques sur la santé : aspects toxicologiques. Environnement, Risques & Santé, 2004 ; 3 : 87-96.
↑Kassianov E, M Pekour, and J Barnard (2012), "Aerosols in Central California: Unexpectedly Large Contribution of Coarse Mode to Aerosol Radiative Forcing(Offsite link)." Geophysical Research Letters 39:L20806,DOI10.1029/2012GL05346 (résumé). Voir aussi :Carbonaceous Aerosols and Radiative Effects Study (CARES)
↑CANADA-WIDE STANDARDS for PARTICULATE MATTER (PM) and OZONE, Quebec City, Canadian Council of Ministers of the Environment, 5–6 june 2000(lire en ligne)
↑Brook RD, Newby DE, Rajagopalan S (2017),The global threat of outdoor ambient air pollution to cardiovascular health: time for intervention, JAMA Cardiol., 2(4), 353-354,DOI10.1001/jamacardio.2017.0032
↑Giles LV, Barn P, Künzli Net al. (2011),From good intentions to proven interventions: effectiveness of actions to reduce the health impacts of air pollution. Environ Health Perspect. 119(1):29-36,DOI10.1289/ehp.1002246
↑Étude d’intervention croisée à double insu et à répartition aléatoire faite du 21 octobre 2014 au 4 novembre 2016 dans un immeuble résidentiel pour personnes âgées à faible revenu à Detroit dans le Michigan ; Les patients étaient exposés dans leur chambre et salon à 3 scénarios de 3 jours : séparés par des périodes d’une semaine : filtration factice de l'air ; air filtré avec système moyennement efficace ou très efficace
↑Bertrand Schwartz,Cours d'exploitation des mines"", Ecole des Mines, 1966 (polycopié)
, surcitepa.org,(consulté le).
:
![[1]](/mt/?noimg=&dark=on&url=http%3a%2f%2fwww.who.int%2fheli%2frisks%2furban%2ffr%2fwebuapmap.2.jpg){kind=link}
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