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Ils sont dans l'air

Crédit: ministère de l'Environnement

Au cours d’une journée, un adulte inhale 15 000 litres d’air en moyenne. Cet air est composé à près de 99 % d’oxygène et d’azote, mais il contient également des polluants qui peuvent avoir une incidence sur les écosystèmes, le bâti, le climat et notre santé.

Atmosphère et santé : un lien qui n’est plus à démontrer

Aujourd’hui, le lien entre polluants atmosphériques et effets sanitaires est clairement démontré, à moyen comme à long terme. La pollution de l’air accroît le risque de maladies respiratoires aiguës comme la pneumonie ou chroniques comme le cancer du poumon ainsi que de maladies cardio-vasculaires.

 

Selon l’organisation mondiale de la santé (OMS), les habitants des villes où l’air est fortement pollué souffrent davantage de cardiopathies, de problèmes respiratoires et de cancer du poumon que ceux des villes où l’air est plus propre.

 

Un rapport publié par Santé Publique France en juin 2016 affirme même que la pollution aux particules fines PM2.5 est responsable de 48 000 morts prématurées en France chaque année, soit 9% de la mortalité annuelle.

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Pour l’OMS, ce sont quelques 6,5 millions de décès qui sont liés chaque année dans le monde à la qualité de l’air, intérieur ou extérieur, soit 11,6 % des décès dans le monde.

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Les polluants et leurs effets

Particules (PM10 et PM2.5)

Ces particules de petites tailles résultent soit de processus de combustion (industrie, transport, chauffage, etc.), soit de mécanismes chimiques à partir de particules primaires présentes dans l’atmosphère, en l’occurrence des interactions entre ammoniac et oxydes d’azotes. Les poussières sont alors des particules dites secondaires.

L’effet de ces particules sur la santé dépend du diamètre des particules. En effet, les particules dont le diamètre est supérieur à 10 µm sont arrêtées et éliminées au niveau du nez et des voies respiratoires supérieures. Par contre, elles deviennent plus toxiques pour l’organisme lorsqu’elles ont un diamètre inférieur à 10 µm, puisqu’elles peuvent pénétrer plus profondément dans l’appareil respiratoire. Le rôle des particules en suspension a été montré dans certaines atteintes fonctionnelles respiratoires, le déclenchement de crises d’asthme et la hausse du nombre de décès pour cause cardio-vasculaire ou respiratoire, notamment chez les personnes les plus sensibles.

Certains hydrocarbures aromatiques polycycliques portés par les particules d’origine automobile, sont classés comme probablement cancérigènes chez l’homme.

Les oxydes d’azote (NOX)

Les NOX proviennent surtout des véhicules et des installations de combustion. Ces émissions ont lieu principalement sous la forme de NO (90%) et dans une moindre mesure sous la forme de NO2.

Le monoxyde d’azote présent dans l’air inspiré passe à travers les alvéoles pulmonaires, il se dissout dans le sang où il limite la fixation de l’oxygène sur l’hémoglobine. Les organes sont alors moins bien oxygénés.

Le dioxyde d’azote pénètre dans les voies respiratoires profondes où il fragilise la muqueuse pulmonaire face aux agressions infectieuses, notamment chez les enfants. Aux concentrations observées habituellement, le dioxyde d’azote provoque une hyperactivité bronchique chez les personnes souffrant d’asthme.

Des études épidémiologiques ont montré qu’une hausse des concentrations en dioxyde d’azote s’accompagnait notamment d’une augmentation du nombre de décès pour cause cardio-vasculaire.

Composés organiques volatils (COV)

Ces polluants sont liés au transport, mais aussi à l’utilisation de solvants dans les procédés industriels (imprimeries, nettoyage à sec, etc.) ou dans les colles, vernis, peintures, etc. Les plus connus sont les BTX (benzène, toluène, xylène). Les effets sont variables selon la nature du composé chimique. Ils vont de la simple gêne olfactive ou une irritation, à une diminution de la capacité respiratoire, jusqu’à des effets mutagènes et cancérigènes, notamment établis par le benzène et le benzo(a)pyrène.

Au niveau de l’air intérieur, le formaldéhyde est un COV particulièrement présent du fait des sources multiples qui s’y trouvent : produits de construction, ameublement, produits détergents, etc. En effet, en raison de ses propriétés physico-chimiques, le formaldéhyde connait de multiples applications industrielles en tant que biocide, conservateur ou fixateur par exemple. Il est également émis naturellement lors de tout phénomène de combustion (feux, fumée de cigarette) et lors d’activités anthropiques (cuisson des aliments, poêle à bois). Le formaldéhyde est considéré comme substance cancérogène avérée pour l’homme pour les cancers du nasopharynx par inhalation, sur la base d’études épidémiologiques en milieu du travail.

Dioxyde de soufre (SO2)

Ce gaz provient essentiellement de la combustion des matières fossiles contenant du soufre (comme le fuel ou le charbon) et s’observe en concentrations légèrement plus élevées dans un environnement à forte circulation.

Le dioxyde de soufre est un gaz irritant des muqueuses, de la peau et de l’appareil respiratoire. Des expositions courtes à des valeurs élevées (250 µg/m³) peuvent provoquer des affections respiratoires (bronchites, etc.) surtout chez les personnes sensibles. Comme tous les polluants, ses effets sont amplifiés par le tabagisme. Aux concentrations habituellement observées dans l’environnement, une part importante du dioxyde de soufre inhalé est arrêtée par les sécrétions muqueuses du nez et des voies respiratoires supérieures. Le dioxyde de soufre qui atteint le poumon profond passe dans la circulation sanguine puis est éliminé par voie urinaire. Des études épidémiologiques ont montré qu’une hausse des concentrations en dioxyde de soufre s’accompagnait notamment d’une augmentation du nombre de décès pour cause cardio-vasculaire.

Ozone troposphérique (O3)

L’ozone n’est pas émis par une source particulière mais résulte de la transformation photochimique de certains polluants de l’atmosphère, issus principalement du transport routier, (NOX et COV) en présence des rayonnements ultraviolets solaires. Ainsi, les concentrations élevées d’ozone s’observent principalement l’été, durant les heures chaudes et ensoleillées de la journée.

L’ozone est un gaz capable de pénétrer profondément dans l’appareil respiratoire. Il provoque, à de fortes concentrations, une inflammation et une hyperactivité bronchique. Des irritations du nez et de la gorge surviennent généralement, accompagnées d’une gêne respiratoire. Des irritations oculaires sont aussi observées.

Les personnes sensibles telles que les jeunes enfants dont l’appareil respiratoire est en plein développement, les asthmatiques, les insuffisants respiratoires chroniques et les personnes âgées sont souvent plus sensibles à la pollution à l’ozone.

Les effets de l’ozone sont aggravés avec les efforts physiques intenses, qui augmentent le niveau d’air inhalé et donc l’ozone.

Hydrocarbure Aromatique Polycyclique (HAP)

Les HAP appartiennent à la famille des hydrocarbures. Ils sont constitués d’atomes de carbone et d’hydrogène. Parmi les HAP, on compte plus d’une centaine de composés émis dans l’atmosphère par diverses sources et dont les durées de vie sont très variables. Les HAP sont présents dans notre atmosphère sous forme gazeuse ou particulaire.

Les HAP se forment dans des proportions relativement importantes lors de la combustion, surtout dans des conditions incomplètes. Ils se créent tout particulièrement lors de la combustion de la biomasse dans les foyers domestiques, qui s'effectue souvent dans des conditions moins bien maîtrisées. Les flux d'émission les plus élevés concernent généralement les HAP dont le poids moléculaire est le plus faible. Une petite part des émissions peut être sous forme gazeuse, tandis que le reste est sous forme particulaire.

Leurs émissions et leur utilisation sont réglementées du fait de leur toxicité et de leurs propriétés mutagènes et cancérigènes.

La réglementation française (arrêté du 2 février 1998 modifié, arrêtés relatifs aux installations de combustion soumises à déclaration ou à autorisation) impose des valeurs limites d'émission pour huit composés :

  • - le benzo(a)pyrène ;
  • - le benzo(b)fluoranthène ;
  • - le benzo(k)fluoranthène ;
  • - l'indeno(1,2,3-cd)pyrène ;
  • - le benzo(g,h,i)pérylène ;
  • - le fluoranthène ;
  • - le dibenzo(a,h)anthracène ;
  • - le benzo(a)anthracène.

Métaux lourds

Les métaux lourds comprennent non seulement les métaux présents à l’état de trace (cadmium, cuivre, mercure, plomb, etc.), mais aussi des éléments non-métalliques, comme l’arsenic, le fluor etc. La plupart d’entre eux, sous forme d’oligo-éléments et à faible dose, sont nécessaires à la vie. Ils peuvent cependant se révéler très nocifs en quantités trop importantes. C'est le cas du fer (Fe), du cuivre (Cu), du zinc (Zn), du nickel (Ni), du cobalt (Co), du vanadium (V), du sélénium (Se), du molybdène (Mo), du manganèse (Mn), du chrome (Cr), de l'arsenic (As) et du titane (Ti). D'autres ne sont pas nécessaires à la vie et sont préjudiciables dans tous les cas, comme le plomb (Pb), le cadmium (Cd) et l'antimoine (Sb). Les métaux lourds s'accumulent dans les organismes vivants et ont des effets toxiques à court et long terme. Certains, comme le cadmium, le chrome et le plomb, sont cancérigènes.

Les métaux lourds sont émis lors de la combustion du charbon et du pétrole, Ils sont également issus de l’incinération des ordures ménagères et de certains procédés industriels.

Quatre de ces métaux lourds sont concernés par la réglementation en raison de leur toxicité : le plomb, l’arsenic, le cadmium et le nickel. Ces composés se retrouvent principalement sous forme particulaire dans l’atmosphère.

 

>Le plomb

Le plomb est un polluant particulièrement toxique pour la santé humaine. Cette toxicité est renforcée par un phénomène d’assimilation et de concentration dans l’organisme qu’on appelle bioaccumulation. Ce métal est à l’origine du saturnisme, terme qui désigne l’ensemble des intoxications par le plomb. La principale voie d’absorption du plomb par l’organisme est digestive, par le lait, l’eau et les boissons. Les écailles de peinture, les poussières présentes en milieu domestique peuvent être ingérées par les jeunes enfants (2 à 3 ans) par portage main bouche.
L’absorption pulmonaire peut jouer un rôle important pour les expositions professionnelles ou pour les personnes vivant sous les rejets atmosphériques d’entreprises polluantes, puisque 20% à 30% du plomb inhalé est absorbé par l’organisme. La toxicité causée à long terme par le plomb est communément appelée « saturnisme ». Elle peut avoir des effets sur les systèmes nerveux, hématopoïétique et cardio-vasculaire. A forte dose, le plomb provoque des troubles neurologiques, hématologiques et rénaux. Il peut entraîner chez l’enfant des troubles du développement cérébral, avec des perturbations psychologiques et des difficultés d’apprentissage scolaire.

Le plomb est considéré potentiellement cancérigène pour l’homme.

 

>L’arsenic

Chez l'homme, l'arsenic est absorbé à 95 % par voie orale et à 30 à 34 % par inhalation. La voie cutanée est une voie mineure d'absorption.

L’inhalation à l'arsenic peut provoquer l’apparition de lésions cutanées et des troubles digestifs, le développement de cancer des voies respiratoires, ainsi qu’une augmentation du risque de mortalité par accident cardiovasculaire.

La forme la plus toxique est l’arsenic inorganique qui s'accumule dans la peau, les cheveux et les ongles. A forte dose, il pourrait favoriser l’apparition de cancers des poumons, des reins, etc.

L’union européenne a classé certains dérivés de l’arsenic comme « substances que l’on sait être cancérogènes pour l’homme ».

 

>Le cadmium 
Les deux principales voies d’absorption sont l’inhalation et l’ingestion. Le cadmium se concentre principalement dans le foie et les reins (entre 50% et 70% de la charge totale) et peut provoquer des troubles de la respiration et des voies urinaires. L’exposition chronique entraîne l’apparition d’une néphropathie irréversible pouvant évoluer vers une insuffisance rénale.
Il est classé comme agent cancérigène pour l’homme.

 

>Le nickel

Par ingestion d’une dose de 1 à 3 mg de nickel par kg de poids corporel, on observe des perturbations intestinales, convulsions et asphyxie. Par contact, les symptômes sont : démangeaisons, dermatites, asthme, inflammations. Par les voies respiratoires, on observe une élévation du nombre de cancers du poumon et des cavités nasales.

Il est classé comme agent cancérigène pour l’homme.

 

La directive 2004/107/CE du Conseil du 15 décembre 2004 fixe par ailleurs des valeur cibles pour l’arsenic, le mercure, le nickel et les hydrocarbures aromatiques dans l’air ambiant.

Les pollens

En France, les pollens sont responsables de réactions allergiques chez près de 20% de la population. Parmi tous les pollens, seuls ceux qui sont disséminés par le vent et qui sont é­mis par des plantes anémophiles sont allergisants. Pour être allergisants, un grain de pollen doit disposer de substances (protéines ou glycoprotéines) reconnues comme immunologiquement néfastes pour un individu donné.

 

L’allergie ou pollinose se manifeste de différentes manières :

- La rhinite allergique saisonnière : nez bouché, éternuements, nez qui coule et démangeaisons ;

- La conjonctivite allergique saisonnière : yeux rouges qui piquent, avec sensation de sable dans les yeux. 

 

Les petits pollens, capables de pénétrer jusque dans les bronches, peuvent provoquer des crises d´asthmes : diminution du souffle, sifflements bronchiques, toux persistantes souvent nocturne.