Particules en suspension

Pour les articles homonymes, voir PM.

Les particules en suspension sont d'une manière générale les fines particules solides portées par l'eau ou solides et/ou liquides portées par l'air. On peut les recueillir et quantifier par filtration ou par d'autres procédés physiques.

L'augmentation des taux de particules fines dans l'air est facteur de risques sanitaires (maladies cardiovasculaires, altération des fonctions pulmonaires, cancer du poumon et diminution de l'espérance de vie).

Les nanoparticules ne sont pas suivies ou très mal mesurées, mais elles pourraient avoir des impacts similaires ou plus graves. On en trouve par exemple des taux élevés dans les tunnels routiers.

Sources

Les particules sont d'origines anthropiques et/ou naturelles.

• Des particules d'origine naturelle trouvées en haute et moyenne altitude 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. Les feux 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 des embruns.
• Les activités humaines, telles que le chauffage (notamment au bois), la combustion de biomasse à l'air libre, la combustion de combustibles fossiles dans les véhicules, les centrales thermiques et de nombreux procédés industriels génèrent également d'importantes quantités d'aérosols, qui sont en augmentation nette depuis deux siècles. En moyenne sur le globe, les aérosols directement produits par l'homme constitueraient 10 % environ de la quantité totale d'aérosols présents dans l'atmosphère. La pollution 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 de navires marchands, ferrys ou navires de guerre est également en forte augmentation.

Dans l'air

Le diamètre (diamètre aérodynamique) des particules peut varier de 0,005 micromètre à 100 micromètres. La portion en suspension (particules totales en suspension ou TSP, qui flottent dans l'air) a en général moins de 40 micromètres de diamètre.

Les travaux publics sont une des nombreuses sources de particules en suspension (ici aggravée par l'utilisation d'air comprimé pour nettoyer le substrat)

Ici c'est une souffleuse portative qui, en nettoyant le sol disperse dans l'atmosphère d'un centre ville peuplé la poussière, y compris des particules de fientes d'oiseaux et d'excréments de chiens

Envol tourbillonnaire de poussières de plomb toxique (source de saturnisme), Usine Métaleurop-Nord, peu avant sa fermeture

Particules polluant l'air intérieur (type suies et fumées de diesel), laissées sur un plafond autour d'une bouche de climatisation

Dans le cas de la pollution atmosphérique, la faible masse moyenne des particules en suspension dans l'air leur donne une vitesse de chute par gravité 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 de microparticules.

Au-dessus de ces valeurs, les particules ne sont plus maintenues en suspension par la résistance de l'air et chutent en fonction de leur densité ; on les qualifie alors de poussières sédimentables, notées « P.Sèd ».

Classification

La métrologie des « PM » (anglais : Particulate Matter ) fait appel dans le cas de la surveillance de la qualité de l'air à des méthodes physiques très sophistiquées ; la référence métrologique étant la gravimétrie par filtration, mais qui a l'inconvénient d'être une méthode discontinue ; pour déterminer les « PM » en continu, on utilise soit des micro-balances à quartz, soit des sondes à rayons bêta. Une autre méthode d'évaluation par comptage optique peut être fait avec des capteurs à diffraction 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 « PM_2,5 » ou les « PM₁ » selon la taille des particules en micromètre (10^-6 m) ou encore 1 micron (1 μm).

• PM₁₀ particules en suspension dans l'air, d'un diamètre aérodynamique (ou diamètre aéraulique) inférieur à 10 micromètres. Les particules plus fines peuvent être référencées :
• PM_2.5 dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres, appelées « particules fines »
• PM_1,0 dont le diamètre est inférieur à 1,0 micromètre, appelées « particules très fines »
• PM_0,1 dont le diamètre est inférieur à 0,1 micromètre, appelées « particules ultrafines » ou « nanoparticules »

Il est important de noter que :

• les particules d'un diamètre aérodynamique supérieur à 10 micromètres sont retenues par les voies aériennes supérieures (nez, bouche) ;
• les PM₁₀ incluent les particules fines, très fines et ultrafines et peuvent pénétrer dans les bronches ;
• les PM_2,5 incluent les particules très fines et ultrafines et pénètrent dans les alvéoles pulmonaires ;
• les PM_1,0 incluent les particules ultrafines et peuvent passer la barrière alvéolo-capillaire.

Catégories de particules - Compositions chimiques

Le Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique distingue trois catégories de particules et quatre catégories de substances chimiques entrant généralement dans leurs compositions.

Les différentes particules peuvent être classées selon trois catégories : particules primaires, particules secondaires et particules remises en suspension.

Particules primaires

Elles sont émises directement dans l'atmosphère par un nombre élevé de sources anthropiques et naturelles (voir Émissions (environnement) et Polluant primaire).

Particules secondaires

Issues de réactions physico-chimiques à partir d'autres polluants appelés précurseurs (avant tout SO₂, NOx, NH₃, COVNM) (voir Immission et Polluant secondaire).

Particules remises en suspension

Une fois déposées, les particules peuvent ensuite être remises en suspension sous l'action du vent ou en zone urbaine, sous l'action du trafic routier.

Compositions chimiques des particules

Les particules ont des compositions chimiques différentes selon leur origine. Elles sont généralement composées de :

• sels sous la forme nitrates, sulfates, carbonates, chlorures, etc. ;
• composés carbonés organiques (HAP, oxydes, composés organiques condensables, etc.) (appelés organic carbon et notés OC en anglais) ;
• des éléments traces tels que métaux lourds, etc. ;
• carbone suie (ou black carbon, noté BC en anglais). Le carbone suie est lié aux combustions incomplètes de combustibles fossiles et de la biomasse.

Prévalence

Malgré l'apparition de filtres et d'améliorations de la motorisation, l'augmentation du nombre des sources (véhicules à moteur Diesel en particulier) s'est traduite par une augmentation du taux de petites particules

• 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 des valeurs limites fixées au niveau de l’Union européenne.
  Les transports n’étaient pas seuls en cause, mais correspondaient pour Paris à moins de 40 % des sources de particules. Trois ministres avaient annoncé, conformément aux décisions du Grenelle Environnement, un premier projet de plan de lutte contre les particules, présenté le 2008/02/12 au Conseil national de l'air avant d’être soumis à concertation dans le cadre du comité opérationnel « air et atmosphère » présidé par Philippe Richert, 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 transport (15 % des émissions)).

• Les données ci-dessus concernent les particules PM₁₀. L'attention se porte à présent plus spécialement sur les particules fines (PM_2,5). Les principaux secteurs émetteurs sont dans l'ordre : le secteur résidentiel-tertiaire (40 % des émissions nationales), lequel inclut le secteur domestique (34 % des émissions, celles-ci provenant très majoritairement des équipements de combustion du bois), puis l'industrie manufacturière (26 % des émissions), ensuite l'agriculture/sylviculture (17 % des émissions), enfin les transports (14 % des émissions, dont transport routier : 12 %).

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 les précipitations qui accélèrent leur élimination de l'atmosphère.

• Hormis dans un contexte de tempête, les particules grossières (fraction des PM₁₀ de taille comprise entre 10 et 2,5 micromètres) retombent assez vite. Leur durée de séjour dans l'air est de l'ordre de 1 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 1 semaine environ. Elles peuvent ainsi être transportées sur de longues distances. Elles ne sont pratiquement éliminées que par les précipitations et ont le temps de s'accumuler dans l'air.
• Dans le cas des particules ultrafines (ou nanoparticules PM_0,1), 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.

1. Deux phénomènes sont observés :

• Certaines pollutions atmosphériques engendrée par diverses sources peuvent subsister longtemps après la fin des émissions, et éventuellement s'associer ou combiner leurs effets (ex : pollution acido-particulaire).
• Même des émissions locales peuvent polluer l’air très loin de leur lieu d'origine.
  (Un exemple de pollution particulaire à longue distance est celui des tempêtes de sable au Sahara qui transportent des sables retrouvés jusque 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 la biomasse 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. »

2. Les PM_2,5 et les PM₁ sont des indicateurs du secteur résidentiel (émetteur principal en France métropolitaine).

• La réduction des émissions de PM_2,5 (qui incluent les particules PM₁, les plus dangereuses pour la santé) fait partie des priorités du « Plan Particules », intégré dans le deuxième Plan National Santé Environnement, notamment pour les secteurs suivants :
• Le secteur résidentiel, émetteur principal de PM_2,5 et majoritaire de PM₁, du fait essentiellement de la combustion du bois.
• Le transport routier, à la quatrième place seulement pour les émissions de PM_2,5 mais en seconde position pour les émissions de PM₁, du fait essentiellement de la combustion du gazole qui compte pour une part importante de la pollution 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.

Enjeux climatique

• 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 les puits 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. De même pour les trainées d'avion.
• certaines 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.

Cas particulier : les tunnels et réseaux souterrains

Des expériences faites avec des volontaires sains montrent une réponse biologique (augmentation du taux de fibrinogène et de cellules T régulatrices CD4/CD25/FOXP3 dans le sang) après seulement 2 h d'exposition à l'air d'un métro. Cette réponse est a priori lié à l'inhalation de particules les taux de PM(10) et PM(2.5) sont comparables dans un tunnel routier et dans l'environnement du métro. Mais les taux de particules ultrafine de monoxyde et dioxyde d'Azote sont significativement plus bas dans le métro. Dans la même situation, la réponse inflammatoire pulmonaire a été plus marquée chez des asthmatiques légers.

Les gares souterraines, tunnels et réseaux souterrains sont des lieux sont 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 ou de véhicules ou par la ventilation forcée ou les courants d'air.

À la pollution de l’air extérieur 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 le freinage (quand il n'est pas magnétique), surtout dans les tunnels pas 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".

Des études métrologiques et toxicologiques de l’air de ces milieux ont été faites dans de grandes villes dont New-York, Londres, Paris, Helsinki, Stockholm , Lyon, Lille, Marseilles ou Rennes où il n'y a pas d'évidence d'effets à court terme, mais où ces analyses semblent globalement « indiquer que ces particules entraînent des effets au niveau cellulaire (modification de marqueurs de stress oxydant et d’inflammation, génotoxicité (plus que pour les particules inhalées dans la rue), cytotoxicité), majorés par rapport à ceux induits par des particules issues d’autres sources (fond urbain, diesel) » .

En France, le ministère de la santé a périodiquement saisi le Conseil supérieur d’hygiène publique de France (CSHPF) afin d’obtenir des « valeurs de référence » et des avis : Le Conseil a notamment recommandé aux exploitants d’améliorer la surveillance de la qualité de l’air et en particulier la surveillance des particules fines .
Dans les tunnels de métros, trains ou tramway, des microparticules ou nanoparticules de fer pourraient être associes à une toxicité spécifique de l'air souterrain, mais les experts jugent que des études complémentaires, épidémiologiques et toxicologiques sont nécessaires notamment pour les personnels qui sont plus exposés que le public à ces particules, mais qui ne semblent pas épidémiologiquement plus affectés au vu des données disponibles, qui doivent être complétées (en France avec la RATP qui a notamment en cours une étude interne sur le sujet, qui pourrait être rendue en mars 2013) ,. Par exemple, à Marseille, dans le métro, la teneur en PM10 dépasse localement de 5 fois le seuil d'alerte des autorités sanitaires.. En Région parisienne, 16 lignes de métro sont essentiellement souterraines (215 km de voies en tunnel et le RER compte 76 km de tunnels et 8 lignes de trains essentiellement aériennes. En 2010, plus de 2,6 milliards de voyages ont été enregistrés sur le réseau ferré avec près de 4 % d’augmentation entre 2006 et 201. La RATP mesure en certains points la température, l’humidité relative, le renouvellement d’air (mesure par la teneur en dioxyde de carbone) et la qualité de l’air (oxydes d'azote, particules, avec en 2012 200 000 données brutes acquises dans l'année. En quelques points, et ponctuellement, les particules ultrafines, aldéhydes ou hydrocarbures aromatiques monocycliques ou polycycliques sont dosés (au niveau des quais, de couloirs de correspondance et dans quelques salles d'échange).
Dans le métro parisien (Châtelet, Franklin Roosevelt et Auber), 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 d’Auber par exemple. Suite à une procédure syndicale lancée début 2013 par procédure de droit d’alerte sur les conditions de travail, le Comité d’hygiène et de sécurité (CHSCT) demande des actions correctrices. Des badigeons de chaux ont été testés dans certains tunnels. Selon Thibaut Vonthron de l’« Association Respire », 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 ». En 2013, les syndicats concernés demandent l'ajout de filtres à « particules fines » performants sur les « trains aspirateurs » qui nettoient actuellement les voies la nuit. Ils demandent aussi la systématisation du freinage 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 le Code du travail et les articles spécifiques aux émissions de particules fines (articles R. 4222-10 à R. 4222-17).

Enjeux de santé publique

Selon leurs tailles, ces particules fines pénètrent plus ou moins profondément dans le système respiratoire.

• Des particules de type PM_2,5 par exemple arrivent jusqu'au niveau des alvéoles pulmonaires.
• Les particules issues des processus de combustion sont identifiées comme étant particulièrement dangereuses.

Le Citepa, organisme qui assure la réalisation technique des inventaires de la pollution 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 ».

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 milligrammes par mètre cube (mg/m3) d'air». (5 milligrammes = 5000 µg/m3). Mais l’Organisation mondiale de la santé (OMS) considère qu’il vaut mieux ne pas dépasser le seuil 25 μg/m3 en moyenne sur 24 heures pour les particules 2,5 et de 50 μg/m3 en moyenne sur 24 heures pour les PM10. Selon l’OMS, au moins 1,4 % des décès dans le monde seraient induites par les particules polluantes de l’air qui est aussi pour un grand nombre de gens un facteur de diminution de l’espérance de vie :

• de 8,2 mois dans l’Europe des quinze ;
• de 10,3 mois dans les dix nouveaux États de l’Union européenne (plus pollués).
• Les effets sont trois fois plus élevés là où sont concentrés les transports et émissions de chauffage ou centrales thermiques mal filtrées (par rapport aux zones moins polluées)
• Les PM de taille inférieure à 2,5 micromètres (PM_2,5) sont les plus dangereuses.

En Europe

• Dans l’Europe des vingt-cinq, ce sont environ 348 000 morts prématurées par an qui sont attribuées à cette pollution.
• Dans l'Europe des quinze, on note une diminution de la contribution du transport routier aux émissions de PM_2,5, malgré une augmentation du trafic, et cette tendance devrait se poursuivre dans les prochaines années avec les nouvelles réglementations européennes. En revanche, toujours pour les émissions de PM_2,5, on prévoit une augmentation de la contribution des procédés industriels et du chauffage domestique au bois ; ce dernier deviendrait à terme la principale source de PM_2,5.
• Un rapport EMEP a montré qu'en 2005-2006 de nombreuses grandes villes européennes étaient très polluées par les particules, avec des teneurs moyennes en PM_2,5 dépassant quotidiennement et annuellement - et de beaucoup - les seuils, valeur limites ou directives de l'OMS (qui sont plus strictes que les limites européennes).
  

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.
Selon une étude récente, les variations d'espérance de vie de la fin des années 1970 au début des années 2000, mesurée dans 51 régions urbanisées des États-Unis ont confirmé une corrélation entre la mortalité et l’évolution du taux de pollution de l’air par les particules fines ; Une diminution de 10 μg/m³ de particules fines PM_2,5 (< à 2,5 μm) dans l’air s’est traduit sur cette période par une augmentation l’espérance de vie de 5 à 9 mois (en tenant compte des évolutions socio-économiques, démographiques et de l’exposition au tabac durant la même période).

• En France métropolitaine

Une expertise de l’Afsset (mars 2009) sur la pollution de l’air ambiant par les particules et son impact sur la santé, concluait, sur la base de méthodes de mesure plus fines, que :

- on a jusqu’ici sous-estimé les taux de particules inhalées avec l’air,

- on ne peut trouver de seuil de pollution au-dessous duquel il n’y aurait pas d’impact sanitaire.

- l’exposition chronique à des taux faibles a plus d’impact sur la santé que l’exposition aux pics, en France.

Il existe deux sources principales de particules de combustion, les émissions issues du chauffage (combustion du bois, et dans une moindre mesure du charbon et du fioul) et les émissions issues des moteurs diesel des voitures. 40 à 70 % des émissions de particules fines proviennent du secteur des transports en ville (diesel) [dossier de presse AIRPARIF^{[réf. nécessaire]}). La combustion de biomasse et les moteurs Diesel sont des émetteurs importants de particules très fines PM_1,0 et fines PM_2,5. La combustion de biomasse et le transport routier notamment génèrent des HAP et du benzène ; ces hydrocarbures aromatiques, véhiculés par les particules solides jusqu'au plus profond du système respiratoire, présentent des risques sanitaires importants.

Le chauffage au bois, principal émetteur de particules fines PM_2,5, émetteur majoritaire de particules très fines PM_1,0 et largement majoritaire de HAP et de benzène, fait ainsi l'objet d'une attention toute particulière de la part du « Plan Particules (pages 9 à 11, ou vignettes 10 à 12) ». Le développement de ce mode de chauffage, dans le cadre de la promotion des énergies renouvelables, fait en effet craindre une aggravation de la pollution par les particules.

Un rapport de AIRPARIF Origine des particules respirées en Ile de France 14 septembre 2011 présente les résultats d'une campagne de mesure réalisée entre septembre 2009 et septembre 2010. La source principale de PM2.5 en milieu urbain est issue du trafic routier (pour 44 %) suivi de l'industrie & de l'agriculture puis du chauffage au bois (tableau page 9) ; le contributeur principal pour le trafic routier est à 90 % issue des véhicules diesel. Notons aussi que l'abrasion des pneus sur la route peut contribuer à la génération de particules fines. Pour les sites plus éloignés des centres urbains, la part de la contribution du trafic routier diminue au détriment de l'industrie, de l'agriculture et du chauffage au bois. Il apparait que sur l'année en zone urbaine le chauffage au bois contribue à 7 % des PM2.5 ; sa contribution monte à 25 % sur l'ensemble de l'agglomération. En moyenne les particules fines proviennent à part égale du chauffage bois ET du trafic routier. La dernière page du rapport fournit quelques données sur les émissions de particules fines générées par le chauffage résidentiel. Elles sont résumées dans le tableau suivant :

Émissions de particules fines PM_2,5 (% en masse) de combustibles utilisés dans le secteur chauffage résidentiel

	Contribution à la consommation énergétique dans ce secteur	PM2,5
Bois	5 %	84 %
Fioul	13 %	13 %
Gaz naturel	80 %	< 3 %

Dans la même page, le rapport observe qu'il est nécessaire de prendre très sérieusement en compte la pollution particulaire générée par le chauffage au bois : « Le chauffage au bois étant préconisé dans la lutte contre le changement climatique, une prise en compte de cette source de particules semble primordiale pour que son développement ne vienne pas à terme compromettre les efforts de diminution de la pollution atmosphérique entrepris par ailleurs. ».

La source de PM en provenance des moteurs diesel est la plus dangereuse pour la santé^{[réf. nécessaire]} car concentrée dans les agglomérations où se trouve la plus grande densité de population. La combustion du bois joue également un rôle important sur la pollution particulaire en milieu urbain. Les FAP existants ajoutés sur les voitures ne retiennent pas les particules les plus fines, qui sont également les plus nocives pour la santé.

Pour les médecins de l'Association Santé Environnement France, les particules fines que nous respirons au quotidien sont dangereuses car elles progressent jusqu'au bout des voies respiratoires, atteignent les alvéoles et entraînent des maladies pulmonaires. Elles pénètrent ensuite dans la circulation sanguine et provoquent aussi des problèmes cardiovasculaires en bouchant les petits vaisseaux. Au cours de leur voyage au centre de nos corps, elles peuvent déclencher: bronchites chroniques, asthme, cancers du poumon, accidents vasculaires cérébraux (AVC) ou encore infarctus du myocarde. En moyenne sur une année, on observe que les jours où les concentrations de particules fines sont élevées, les hospitalisations augmentent, de même que les taux d'infarctus ou d'AVC. Ainsi, une hausse de 10 microgrammes par m3 de la dose journalière entraîne en moyenne deux fois plus d'hospitalisations d'enfants et de personnes âgées. L'an dernier, une étude menée dans 12 pays européens a démontré que la diminution des particules fines dans l'air de nos villes permettrait d'augmenter notre espérance de vie. À Marseille, si on respectait l'objectif de qualité de l'OMS (10 microgrammes/m3), l'espérance de vie pourrait augmenter de 8 mois.

Contrôle et surveillance

Généralités

En Europe :
Depuis janvier 2005, deux valeurs-limites sont applicables en Europe pour les PM₁₀ :

• une norme de 50 microgrammes par mètre cube (μg/m³) à ne pas dépasser sur 24 heures, et ne devant pas être dépassée plus de 35 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 concerné 83 millions de personnes dans 132 zones ; en Allemagne, Espagne, Estonie, Italie, Pologne, Slovénie, Suède, à Chypre, au Portugal et au Royaume-Uni.

Début 2009, six mois après une lettre d’avertissement envoyée en juin 2008, la Commission a donc 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. 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 la CJUE (avec pénalités financières) pour les dépassements des normes européennes en matière de PM10 (notamment dans 16 zones ; Marseille, Toulon, Avignon, Paris, Valenciennes, Dunkerque, Lille, mais aussi tout le territoire du Nord Pas-de-Calais, Grenoble, Montbéliard/Belfort, Lyon, le reste de la région Rhône-Alpes, la zone côtière urbanisée des Alpes-Maritimes, Bordeaux, la Réunion et Strasbourg (qui est en 2011 le seul secteur pour lequel les conditions de prolongation du délai d'application de la législation européenne sont réunies).

En France :

• Les dosages sont assurées en France par les associations agréées de la surveillance de la qualité de l'air (AASQA).
• Des plans régionaux de la qualité de l'air (PRQA) se mettent en place ou sont renouvelés.
• En réponse aux alertes de l'AFSSET et à la directive européenne, 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 des véhicules et de la combustion 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 devra être « décliné par région, ou inclus dans le deuxième plan national santé-environnement (dès sa sortie prévue en avril 2009); Une nouvelle version a été publiée en 2010. Les ministres ont posé deux priorités : résoudre les inégalités environnementales et cibler les mesures sur les populations sensibles.
• Un plan spécifique sera mis en place pour surveiller la qualité de l’air dans les crèches et les écoles au dernier trimestre 2009.
• En 2011, le pays est poursuivi en Justice par l'UE pour efforts insuffisants.
  Selon FNE, "les Zones d'actions prioritaires pour l'air (Zapa) ne pourront régler cette question, et cette pollution s'ajoute à d'autres dérives (ex : 24 dépassements des valeurs limites de dioxyde d'azote (NOx) dans les agglomérations de plus de 100 000 habitants en 2010).
  L'Association santé environnement France (Asef, réunissant 2 500 médecins), rappelle que cette pollution - outre les "pénalités à verser à l'Union Européenne - aggrave les coûts d'assurance maladie à cause des allergies, asthmes, accidents-cardiovasculaires et cancers auxquels elle contribue (200 à 800 millions d'euros pour la Sécurité sociale en 2006 selon l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail (Afsset)).

Pics de pollution aux particules

Des conditions météorologiques anticycloniques, avec des températures très froides, favorisent une pollution due aux particules. En période 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. Les particules et les polluants à l’origine de la formation des particules sont émis principalement par les systèmes de chauffage et le trafic routier, les pratiques agricoles et l’industrie.

Suisse

En cas de smog hivernal, la DTAP a adopté un Concept d’intervention contre les poussières fines en trois niveaux : niveau d'information, niveau d'intervention 1 et niveau d'intervention 2. À partir du niveau d'intervention 1, les autorités décrètent des mesures comme la vitesse de 80 km/h sur des autoroutes, l’interdiction de faire des feux à l'extérieur et l’interdiction d'utilisation de chauffages secondaires utilisant des combustibles solides excepté les installations équipées de filtres à particules pour la réduction des poussières fines ou avec le sceau de qualité de Énergie-bois Suisse.

« C’est surtout en hiver que l’on mesure régulièrement dans les agglomérations des concentrations nocives de poussières fines. Les sources sont multiples, et – surprise ! – la combustion du bois y contribue considérablement […] Les coupables principaux sont le trafic, les chauffages à bois et les feux ouverts ainsi que l’industrie […] Des effets à distance sous-estimés - Contrairement à ce qu’on pourrait penser, les poussières fines ne sont pas un problème local juste à côté des sources. Le vent peut transporter une partie des substances précurseurs et les particules émises sur plusieurs centaines de kilomètres. ».
[Extraits du document « Attention: Poussières fines! », de l’Institut Paul Scherrer.].

« Selon une étude de l’Institut Paul Scherrer, la pollution atmosphérique causée par les petits poêles n’est pas à négliger non plus. À Roveredo (GR), les chauffages au bois locaux émettent en hiver jusqu’à six fois plus de poussières fines que les camions en transit sur la route du San Bernardino, très fréquentée. »
[Extrait du document « Chauffages - Du bois d'accord, mais jamais sans filtre », de l'Office fédéral de l'environnement.].

France

Source : Communiqué de presse du Ministère du développement durable du 10 février 2012.

Lorsque les concentrations de particules sont importantes, on distingue deux niveaux de procédure : le niveau d'information et de recommandation lorsque les concentrations de particules PM₁₀, en moyenne sur 24 heures, excèdent 50 microgrammes par mètre cube (50 μg/m³) et le seuil d'alerte là où les concentrations, toujours en moyenne sur 24 heures, dépassent 80 μg/m³ , avec diffusion de consignes de protection sanitaire et de réduction des émissions de polluants.

Dans les régions concernées, il est demandé :

• de ne pas utiliser les cheminées à bois (sauf en cas de chauffage principal),
• de limiter l’usage des véhicules automobiles, notamment les véhicules diesel non équipés de filtres à particules,
• de réduire les vitesses sur les voies rapides et autoroutes.
• une circulaire interministérielle rappelle l’interdiction du brûlage des déchets verts.

Illustrations - Pics de pollution aux particules dans les Alpes - Alerte à la pollution par des particules en suspension en Haute-Normandie. - Poêle à bois et pollution aux particules fines en Rhône-Alpes.

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  Files d'automobiles sur une autoroute

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  Cheminée à bois

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  Poêle à bois

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  Feu de jardin

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  Cheminée d'usine

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  Épandage

Bibliographie

• Courtois B., 2011 : « En images : le plan particules » Le magazine des agents du Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement n^o 11 (octobre 2011) - p. 11-14
• (en) Lave LB, Seskin EP, Air pollution and human health, 21 août1970 [PDF]
• (en) Evans JS, Tosteson T, Kinney PL, Cross-sectional mortality studies and air pollution risk assessment, Harvard Univ., Cambridge, MA, 1^er janvier 1984 (Présentation)
• (en) Özkaynak H, Thurston GD, Associations between 1980 U.S. mortality rates and alternative measures of airborne particle concentration, Energy and Environmental Policy Center, Harvard University, Cambridge, MA, 7 décembre 1987 (Présentation)
• (en) An Association between Air Pollution and Mortality in Six U.S. Cities, The New England Journal of Medicine, 9 décembre 1993

Voir aussi

Articles connexes

• Pollution
• Recirculation des gaz d'échappement
• Poussière
• Suie, cendre
• Circulation alternée
• Filtre à particules
• Toiture végétale
• Association pour l'air pur (Québec)

Liens externes

• (fr) Particules en suspension et santé - Résumé de GreenFacts de rapports scientifiques de l'OMS
• (fr) Site du Ministre wallon de l'Environnement (Belgique)
• (fr) Si ça continue, j'arrête de respirer. Dossier réalisé par Cap'culture santé - Bibliothèque municipale de Lyon.
• (fr) Présentation du plan particules (6 pages) - Ministère de l'Écologie