Les particules sont-elles une pollution émergente?

Bien que ces particules soient sur le devant de la scène, notamment avec les véhicules diesel, il n’en reste pas moins qu’elles ont toujours été présentes dans notre environnement. En effet dès la maîtrise du feu, l’homme a été exposé aux particules ultrafines issues de la combustion; et plus occasionnellement lors d’incendies de forêts, prairies (cultures sur brûlis), d’éruptions volcaniques… D’ailleurs dans les pays en voie de développement, la cuisine quotidienne autour d’un foyer traditionnel ouvert (type barbecue, braséro…) est un véritable enjeu de santé. Les Nations Unies soutiennent ainsi le programme “Clean Cookstoves”, qui vise à l’acquisition de fours fermés, moins émetteurs de particules.

Cependant l’émergence des nanoparticules (via les nanotechnologies) s’accompagne de possibles nouveaux risques et pourrait donc constituer une pollution à venir.

1. Classification des particules

Elles sont classées d’après leur diamètre. Plus elles sont fines et plus elles vont pénétrer profondément dans l’appareil respiratoire.

• PM₁₀ également nommées particules grossières, leur diamètre est inférieur ou égal à 10µm
• PM2,5  ≤ 2,5µm
• Particules fines, PM₁ ≤1µm
• Particules ultrafines PM_0,1 ≤0,1µm

Les particules fines et ultrafines, qui sont les plus problématiques d’un point de vue sanitaire, ne sont pas arrêtées par les masques filtrants, dont se dotent certains piétons et cyclistes (pour en savoir plus, lire l’article Quels masques pour se protéger de la pollution atmosphérique)

NB: Les particules ultrafines et nanoparticules sont caractérisées par un diamètre ≤0,1µm (≤100nm). Il est communément admis d’employer le terme “nanoparticules” pour des particules intentionnellement produites (nanotechnologies), en opposition aux particules ultrafines, facteur de pollution (non intentionnellement produites).

2. Sources d’émission de ces particules

Les plus fines (PM1 et PM0,1) sont les plus dangereuses. Elles sont issues des phénomènes de combustion et sont ainsi, principalement émises par le secteur résidentiel et tertiaire (chauffage, feux ouverts, brûlage de déchets verts à l’air libre…) et par les transports routiers (combustion de l’essence et du diesel, abrasion des freins et des pneus…) (Fig. 1).

Les PM2,5 sont davantage liées à l’industrie manufacturière qu’aux transports routiers, mais le secteur du résidentiel et tertiaire demeure prépondérant.

Les émissions de particules grossières (PM₁₀) sont réparties en trois principaux secteurs : le résidentiel et tertiaire, l’industrie manufacturière et le secteur agricole (Fig 3).

Par contre si on s’intéresse aux émissions de particules totales en suspension (TSP), c’est-à-dire l’ensemble des PM, peu importe leur classe, le secteur le plus contributeur est l’agriculture, suivi de l’industrie manufacturière, du résidentiel et tertiaire et enfin les transports (fig 4.)

3. Leurs effets sur la santé

En fonction de leur diamètre, les PM vont se déposer plus ou moins loin dans l’appareil respiratoire (fig 5). Ainsi les PM10 vont principalement être arrêtées au niveau des voies respiratoires supérieures (nez, pharynx et larynx). Par contre les particules ultrafines (≤0,1µm) vont pénétrer jusqu’aux alvéoles et vont pouvoir passer dans le sang et être distribuées dans tout l’organisme. Néanmoins, on observe une limite, pour les particules ≤0,01µm (10 nm). Ces particules sont tellement fines et légères, qu’elles sont animées d’un mouvement, qu’on appelle “agitation brownienne”. Elle peut être définie comme une agitation frénétique et de grande ampleur, de telle sorte que ces particules ultrafines de l’ordre du nanomètre, vont s’impacter contre les parois des voies aériennes supérieures et jusqu’à la trachée.

De par leur petite taille, elles sont inflammatoires, comme un grain de sable qui frotterait inlassablement sur la peau….

En plus ces particules peuvent porter à leur surface d’autres éléments chimiques (phénomène d’adsorption). En effet les particules ultrafines sont constituées à 70% de carbone suie (black carbon) et de composés organiques. Par exemple les particules émises par les véhicules diesel, ont cette spécificité d’adsorber des HAP (dont le benzo(a)pyrène cancérigène), des métaux et métalloïdes, des endotoxines et des allergènes [3]. De ce fait en 2012, les particules diesel ont été classées “cancérigène avérées” (groupe 1).

Enfin les particules peuvent amplifier les réactions allergiques (effets cocktails), notamment pour les personnes sensibles aux pollens.

4. PM & pollution atmosphérique

Les PM font partie des 4 polluants atmosphériques réglementés, à l’instar de l’ozone troposphérique (O3), du dioxyde d’azote (NO₂) et du dioxyde de souffre (SO₂). Seules les PM₁₀ sont visées par la réglementation française et européenne. L’OMS préconise quand même des valeurs moyennes concernant les PM2,5 (valeurs moyennes annuelles et sur 24h) mais elles n’ont pas de portée juridique.

La réglementation européenne (directive 2008/50/CE, transposée en droit français par le décret n°2010-1250 du 21 octobre 2010) indique des seuils (µg/m3) au-delà desquels, soit le niveau d’information et de recommandation est déclenché, soit le niveau d’alerte.

• Le niveau d’information et de recommandation, s’adresse aux personnes sensibles et vulnérables. Il les incite à éviter tout effort physique. Sont concernées: les personnes asthmatiques, les personnes souffrant de pathologies cardiovasculaires et respiratoires (BPCO, insuffisants cardiaques et respiratoires…), les femmes enceintes, les jeunes enfants et les personnes âgées.

• Le niveau d’alerte concerne l’ensemble de la population. Il est fortement déconseillé de pratiquer une activité physique.

Sources:

[1] Airparif, Les critères nationaux de qualité de l’air

[2] CITEPA, Inventaire des émissions de polluants et gaz à effet de serre dans l’atmosphère en France, avril 2014

[3] Pr Marano F, Quels effets sur la santé des particules – Comment agissent-elles? Intervention lors de la journée technique “Impacts sanitaires de la pollution atmosphérique”, organisée par le CEREMA, le 7 octobre 2013.