Particules en suspension

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Les particules en suspension (notées PM en anglais pour Particulate Matter) 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.

Sommaire

[modifier] Sources

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

  • Des particules d'origine naturelle proviennent principalement d'éruptions volcaniques, de l'érosion éolienne,(tempêtes de poussière en particulier), de feux de forêts, brousses, savanes ou prairies. Une petite quantité provient de la végétation (pollens..) et des embruns.
  • Les activités humaines, telles que le chauffage (notamment au bois), la combustion de combustibles fossiles dans les véhicules, les centrales thermiques et de nombreux procédés industriels génèrent également d'importantes quantités d'aérosols. 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 particulaire d'origine automobile diminue dans les pays riches (par véhicule), mais augmente fortement dans plusieurs pays en développement. Dans le monde les particules émises par les cheminées de navires marchands ou navires de guerre est aussi en forte augmentation.

[modifier] Dans l'air

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, sous prétexte de nettoyage 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.
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.

[modifier] Classification

La métrologie des PM 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 PM 10, les PM 2,5 ou les PM 1 selon la taille des particules en micromètre (10-6 m)ou encore 1 micron (1µm).

  • PM 10 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 0,1 dont le diamètre est inférieur à 0,1 micromètre, appelées particules ultrafines

[modifier] Enjeux de santé publique

Selon leurs tailles, ces particules fines pénétrent plus ou moins profondément dans le système respiratoire. Des particules de type PM2,5 par exemple arrivent jusqu'au niveau des alvéoles pulmonaires.

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 15,
  • de 10,3 mois dans les dix nouveaux États de l’UE (plus pollués).

Dans l’Europe des 25, ce sont environ 348 000 morts prématurées par an qui sont attribuées à cette polllution.

  • 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)[1]
  • Les PM de taille inférieure à 2,5 micromètres (PM2.5) sont les plus dangereuses.[1]
  • Dans l'Europe des 15, on note une diminution de la contribution du transport routier aux émissions de PM2.5, 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 PM2.5, 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 PM2.5 [1].
  • Un rapport EMEP [2] 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).
    Les valeurs limites OMS sont aussi dépassées dans des secteurs de taille très significative en aval de zones urbaines denses, suite au transport des petites particules par le vent.
    Selon une étude récente [3], les variations d'espérance de vie de la fin des années 70 au début des années 2000, mesurée dans 51 régions urbanisées des Etats-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).

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.

[modifier] Contrôle et surveillance

Europe :
Depuis janvier 2005, deux valeurs-limites sont applicables en Europe pour les PM-10 [4] :

  • 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 de 40 µg/m3 qu'on ne doit en aucun cas dépasser durant un an.

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[5]
Début 2009 [6], 6 mois après une lettre d’avertissement envoyée en ujuin 2008, la Commission a donc entamé une poursuite contre 10 Ètats-membres pour non-respect de la norme européenne de qualité de l’air sur les particules PM-10.

L'Europe avait accordé un délai supplémentaire pour respecter la norme sur les PM-10, 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'eau, et qu’un plan relatif à la qualité de l'air a été mis en oeuvre dans toutes les zones concernées. En 2008, l'Allemagne, l'Espagne, l'Italie et la Pologne n'avaient fait aucune de mande pour leurs dépassements locaux des valeurs-limites de PM-10.

En France :
Ces mesures sont assurées en France par les Associations Agréées de la Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA). Des PRQA se mettent en place ou sont renouvelés.

[modifier] Voir aussi

[modifier] 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)
  • (en) Lave LB, Seskin EP. Air pollution and human health. Science 1970;169:723-733
  • (en) Evans JS, Tosteson T, Kinney PL. Cross-sectional mortality studies and air pollution risk assessment. Environ Int 1984;10:55-83
  • (en) Özkaynak H, Thurston GD. Associations between 1980 U.S. mortality rates and alternative measures of airborne particle concentration. Risk Anal 1987;7:449-461 (Télécharger)
  • (en) Dockery DW, Pope CA III, Xu X, et al. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. N Engl J Med 1993;329:1753-1759 Télécharger

[modifier] Notes et références

  1. ↑ a  b  c  Health risks of particulate matter from long-range transboundary air pollution, Organisation mondiale de la santé, bureau régional européen de Copenhague.
  2. ↑ EMEP, 2006 ; « Transboundary particulate matter in Europe ». Status Report 4-2006. Co-operative Programme for Monitoring and Evaluation of the Long-Range Transmission of Air Pollutants in Europe, Genève (Geneva)
  3. ↑ “Fine-Particulate Air Pollution and Life Expectancy in the United States”, Arden Pope & al.(Université de Brigham Young, Utah, USA), New England Journal of Medicine, volume 360, n°4, p.376-386 (22 janvier 2009)
  4. ↑ Nouvelle directive sur la qualité de l’air, entrée en vigueur le 11 juin 2008
  5. ↑ Tableau de dépassements de normes de 2005 à 2007
  6. ↑ Communiqué de la Commission européenne du jeudi 29 janvier 2009
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