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La qualité de l'air (Jean-Luc Legoupil)

12 février 2017 ParisTech Book
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Bien que les émissions de polluants atmosphériques aient baissé en France depuis 19901, des progrès res­tent à accomplir car ceux-ci sont subtils, et se dépla­cent au-delà des frontières. Nous présentons l’évolution chif­frée des principaux contaminants surveillés dans l’air, et leurs «responsables». Leurs effets sur la santé sont examinés, et nous terminons par le rôle des pouvoirs publics et du citoyen en ce domaine.

 

Les principaux contaminants observés en France et leurs effets

L’air sec que nous respirons contient 78% d’azote, 21% d’oxy-gène, 0.95% d’Argon et 400 ppm de gaz carbonique (CO2). Le reste est constitué de contaminants d’origine naturelle ou artificielle. En France, ceux posant encore problème pour la santé sont les particules solides et les oxydes d’azote. S’y ajoutent les expositions domestiques et professionnelles, les pollens et, dans les campagnes, celles liées à l’élevage et aux épandages agricoles.

 

Le gaz carbonique (CO2)

Gaz à effet de serre incriminé dans le réchauffement du cli­mat, ce n’est pas un polluant à proprement parler car il n’est pas nocif pour la santé aux teneurs usuelles. Dans une pièce fermée, l’organisme humain détecte l’augmentation de CO2 qu’il a produit en respirant (soit 12 litres de CO2 sur 600 litres respirés par heure) et adapte par une réaction réflexe le ryth­me de sa respiration. On considère le CO2 toxique au-dessus de 0,5% pendant huit heures. Dans le métro parisien, le CO2 peut varier de 400 à 1 000 ppm : il est mesuré par la RATP pour évaluer l’efficacité de la ventilation. En plein air, la concen­tration en CO2 reste stable. Il est à distinguer du monoxyde de carbone (CO), très toxique mais qui ne concerne guère que les lieux fermés avec brûleurs mal réglés et... les fumeurs.

 

Les particules solides

Nommées PM10 et PM2,5 (moins de 10 et 2,5 microns resp.), elles proviennent des installations de chauffage, des émissions industrielles, des épandages agricoles, des poussières d’élevage et des anciens véhicules diesels. Ou encore de phé­nomènes naturels : le volcan islandais Eyjafjallajökull en 2010, les pollens saisonniers, les poussières sahariennes. En ville, les plus fortes teneurs sont le long des axes routiers, avec les gaz d’échappement, les poussières de pneus, des freins et de la route, et leur mise en suspension par le roula­ge. Mais aussi dans les Métro et RER, où se concentrent des poussières notamment dues à l’usure des freins et des frot­teurs électriques des rames. Les PM10 sont multipliés par sept et les PM2,5 multipliés par quatre dans les stations de métro parisiennes surveillées, comparées à l’air en surface. Les poussières industrielles ont été réduites dans les trente der­nières années par l’amélioration des procédés et la fermeture de sites.

 

Particules fines PM10 pendant le pic de pollution du 15 au 23 mars 2015 Échelle : 0 à 80 μg/m3, du bleu au rouge. On note le caractère nettement transfrontalier de cette pollution exceptionnelle, très amplifiée par les condi­tions météo.

http://www2.prevair.org/actualites/episode-de-pollution-particulaire-de-mars-2015-elements-dinterpretation

On pourra aussi consulter : www.esmeralda-web.fr pour des cartes détaillées prévisionnelles et historiques

 

Les oxydes d’azote, l’ammoniac et l’ozone

Les oxydes d’azote produits par les combustions se rajoutent aux épandages agricoles d’engrais nitrés, pour générer des aérosols de NOx, qui contribuent à la formation d’ozone de surface (O3), un irritant des poumons (alors que l’ozone de la haute atmosphère est utile pour filtrer les ultraviolets). Dans les intérieurs, l’ozone vient aussi d’anciens dépoussiéreurs, et des photocopieuses et imprimantes lasers.

 

Les autres contaminants et polluants

Les autres polluants ont été réduits à des valeurs minimales en France : le soufre (SO2) qui provenait des centrales à char­bon, l’arsenic et les métaux lourds. Et parmi les polluants organiques, les hydrocarbures aromatiques provenant de toutes les combustions de bois, charbon et pétrole. Le plomb dans l’essence, interdit aux États-Unis dès 1975, l’est en Europe depuis l’an 2000. Aujourd’hui à un niveau très faible, le plomb dans l’air vient principalement des incinérateurs d’ordures.

 

L’effet sur la santé des particules solides et des oxydes d’azote

Selon le principe de Paracelse, c’est la dose qui fait le poison... Paradoxalement, en France tous les contaminants dans l’air diminuent nettement depuis les trente dernières années alors que la bronchiolite du nourrisson, les maladies cardio-vasculaires et les cancers augmentent. Qu’en est-il en réalité ?

Trop d’affirmations sont diffusées sans les fondements médi­caux et statistiques requis, et mélangent les problèmes de pays en voie de développement avec la situation en Europe : référons-nous donc aux études médicales.

Les produits de combustion diesel respirés à haute dose peu­vent déclencher des cancers, tel que démontré par le CIRC sur des expositions professionnelles et des tests sur ron­geurs. Aux faibles teneurs des villes dans les pays dévelop­pés, c’est très différent. L’étude de l’université d’Utrecht (2013, The Lancet), souvent reprise dans les médias, attribue aux particules PM10 un surcroît de cancer de 7% par an en Europe, sur les treize dernières années, près des axes routiers urbains. Mais : le commentateur du Lancet a averti des fai­blesses de cette étude sérieuse sur 13 ans couvrant 360 000 personnes : elle donne un résultat de +14% pour les hommes et de -1% pour les femmes, avec donc une moyenne de +7%. Ce résultat inexpliqué, et qui ne décèle de plus rien sur les maladies cardiovasculaires, suggère des biais statistiques dans l’analyse, en présence de forts perturbateurs (voir tabac ci-dessous).

Les médecins diagnostiquent 355 000 cas de cancers en France chaque année, qui pro­voquent 148 000 décès.

Seuls les facteurs de risques évitables connus (i.e. attribués) sont mentionnés dans ce tableau, mais d’autres facteurs importants jouent un rôle, dont les facteurs héréditaires (antécédents familiaux) pour 10% ou moins, le vieillissement naturel et les choix alimen­taires. Une mise à jour de l’étude CIRC 2007 est prévue en 2016 et compte tenu des études statistiques publiées en 2012-2013 devrait réévaluer vers 0,7% le facteur attribué à la pollution de l’air en France, ce qui ferait un total de près de 1% (au lieu de 0,1%) pour les causes évitables dues à tous les polluants.

 

L’effet des particules solides et oxydes d’azote sur la gêne res­piratoire de personnes sensibles telles les asthmatiques est lui démontré, mais la mortalité par maladies cardiovascu-laires aux faibles doses européennes est si faible qu’elle est difficile à quantifier. Par exemple, les logements urbains près des axes routiers cumulent aussi bruit, stress et conditions de vie plus difficiles.

Pour la bronchiolite du nourrisson, une vaste étude épidé­miologique californienne a démontré l’absence de corréla­tion avec les PM10 et PM2.5. D’origine virale, il faut chercher d’autres causes (mode de garde des enfants en ville ?).

 

La contamination par le tabac

Le tabagisme touche plus du quart des français et constitue la première contamination des voies respiratoires, malgré les lois Veil (1976) et Evin (1991). Le fumeur absorbe monoxyde de carbone, oxydes d’azote, acide cyanhydrique, acétone, phénols, ammoniac, goudrons et métaux lourds. L’espérance de vie des fumeurs de 30 à 69 ans est diminuée d’environ 20 ans en moyenne, avec 85 à 90% des cancers du poumon directement dus au tabac, et 80% des victimes d’infarctus du myocarde des moins de 45 ans. Pour la santé des fumeurs, la pollution des villes européennes est négligeable au regard de leur intoxication.

 

À l’étranger

Les conditions actuelles dans les pays européens et nord-américains sont voisines. Mais de nombreuses villes d’Asie, à l’exception du Japon, subissent une pollution dramatique : les oxydes de soufre et d’azote (provenant du charbon) menacent directement la santé des citadins. Lorsqu’à Paris en 2014 ou 2015 un seul épisode dépasse le seuil d’alerte en particules (80µg/m3), les journées ordinaires à 180µg/m3 se succèdent à Mexico, Djakarta ou Pékin, et les pics dépassent les 300µg/m3.

 

Quelques chiffres sur les émissions de polluants et la contamination de l’air en France

Voici les principales sources des émissions de polluants en France et la contamination mesurée.

Évolution de l’émission de polluants (en kilotonnes/an)

Année ˃ Nature ˅

1990

2000

2012

Évolution sur 12 ans

Incertitude
sur
l’évolution

Incertitude
sur l’éva-
luation

Total particules en suspension

1 238

1 081

879

-29%

28%

143%

dont PM10

540

419

270

-50%

11%

52%

dont PM2.5

415

311

181

-56%

4,6%

50%

Oxyde de soufre (SO2)

1 305

633

232

-82%

0,2%

4,8%

Oxydes
d’azote
(NOx)

1 866

1 578

983

-47%

2,7%

13%



Polluants de l’air en 2012 par origine (en kilotonnes/an)

'

Nature e " Na

Agriculture et forêts

Industries

Chauffage

Traronustreorsrts

A( tt*r)es

Total

Total

 

 

 

 

 

 

particules en

suspension

462

259

98

47

16

879

dont PM10

53

78

89

38

12

270

dont PM2.5

16

39

87

31

8

181

Oxyde de soufre (SO2)

1

89

28

0,8

105

232

Oxydes

98

 

 

 

 

 

d’azote (NOx)

(+68*)

132

102

526

125

983

 

* Épandages azotés, sortis des totaux nationaux.

** Transformation d’énergie, raffineries et production d’électricité.

Évolution –par origine- des émissions de particules PM10 (kilotonnes/an)

Origine s' '

Agetricuforlêtsture

Industries

)nnée

Chauffage

TotalA

Traronustreorsrts

A(** utres

 

1990

61

128

216

72

63

540

2000

61

104

155

68

31

419

2012

53

78

89

38

12

270

 

Contamination de l’air mesurée à Paris (moyennes annuelles simplifiées en µg/m3)

Année ' Origine "

1992

2000

2012

Norme Européenne11-06-2008

PM10

N/A

22*

25

20 ~ 28

PM2.5

N/A

14*

16

12 ~ 17

NOx

105

70

52

26 ~ 32

SO2

21

9

1

8 ~ 12

 

* la méthode de mesure des particules ayant changé en 2007, les mesures pour 2000 sont sous-évaluées, les valeurs équivalentes sont à majorer de 40 à 50%. On a bien une diminution.

 

Analyse et actions possibles

 

Les transports

En France, 14% des PM10, 18% des PM2.5 et 54% du NOx émis proviennent de l’échappement des véhicules, et leur effet sur la contamination locale dépend aussi des autres sources et de la météo : en mars 2015, des pics PM10 semblables se retrouvaient à Paris et sur certaines plages normandes...

Les pics de pollution à PM10 de mars 2014 et mars 2015 ont permis de tester à Paris l’intérêt -limité- de la circulation alter­née : la circulation automobile a diminué à chaque fois de 18% seulement. En effet, le trafic à Paris tend à se réguler à saturation : de nombreux Franciliens anticipant que la circu­lation serait fluide et les transports en commun bondés, ont décidé d’utiliser leur auto ce jour-là... La concentration en PM10 a été réduite de 2%, et celle du NOx sur le périphérique de 10%. Dans les villes européennes où cette mesure est per­manente, les gens s’adaptent, par exemple avec deux voi­tures par foyer. D’autres villes ont institué un péage à l’entrée, tels Bergen, Oslo, Londres et Stockholm. Paris s’oriente vers la diminution des voies : larges couloirs pour autobus et vélos, voies sur berges fermées, pour réduire le débit à saturation, donc le trafic.

Les transports en commun sont économes en énergie, avec faible émission de polluants, mais on a vu que l’air du métro est très contaminé en particules, en plus de la promiscuité microbienne. La RATP est transparente sur les forts taux mesurés, et des travaux sont engagés, mais cela prend du temps : l’attention des média est davantage attirée par le remplacement des anciens autobus diesel en 2016... d’effet plus modeste.

 

Diesel ou essence ?

Les moteurs diesel consomment de 15 à 20% moins de car­burant que les moteurs à essence de même performance, mais les anciens modèles produisent trop de particules et d’oxydes d’azote. L’effet des normes Euro 5 et 6 sera lent compte tenu du parc de véhicules anciens. L’arrivée de ces nouveaux modèles «propres» vient de conduire le Japon, où les voitures diesel étaient traditionnellement interdites, à en autoriser l’usage en 2015.

Norme diesel
et essence

Euro 4
Janvier 2005

Euro 5
Janvier 2009

Euro 6b
Septembre 2014

En mg/km

Essence

Diesel

Essence

Diesel

Essence

Diesel

Oxydes d’azote(NOx)

80

250

60

180

60

80

Particules (PM)

-

25

5

5

4,5

5

 

 

L’action des pouvoirs publics et les transitions énergétiques

Les cadres règlementaires sont nombreux : les recommanda­tions - peu suivies - de l’OMS, le protocole de Göteborg (1999), en France la loi LAURE (1996), le plan particules (2010), le PUQA (2013), et pour les industriels la directive IED adaptée en 2013.

Notre électricité en France (2014) est seulement à 5% d’origi-ne fossile, contre toujours 55% en Allemagne, dont le vaste plan d’énergies renouvelables a été compensé par son retrait progressif du nucléaire.

Pour le chauffage, les investissements des propriétaires rési­dents en chaudières économes en rejets, production solaire d’eau tiède et isolation sont limités par le bas coût relatif de l’énergie : il faut souvent plus de dix ans pour «se récupérer ». Et comment inciter un propriétaire non-résident à investir, pour que son locataire fasse des économies de chauffage ?

Pour les transports, une meilleure distribution des lieux de vie et de travail pourrait réduire la transhumance quotidien­ne. Les provinciaux utilisent principalement l’auto, comme les Franciliens entre banlieues. À l’inverse, les Parisiens intra-muros profitent mieux des transports en commun, de la marche, voire des deux-roues. On peut imaginer le dévelop­pement des deux-roues électriques, de la voiture partagée électrique tel l’AutoLib, et pour le tertiaire du télétravail par­tiel.

Certes on respire mieux aujourd’hui en ville qu’il y a vingt ans, mais 17 pays européens sur 28, dont la France, dépas­sent occasionnellement les normes européennes.

 

Quelles actions pour le citoyen ?

Le meilleur nettoyant de l’air atmosphérique est la pluie. L’aération des maisons et appartements après une pluie est une mesure de salubrité. Porter des masques est très com­mun dans les villes en Chine, pour filtrer les poussières, et au Japon, pour éviter la propagation des maladies infectieuses dans les transports, mais cette pratique est peu conforme à notre culture... Les économies de combustible de chauffage réduisent les rejets de particules et de NOx : baisser à 18°C le thermostat (mettre un pull !) et pour les propriétaires isoler son logement. Ou encore : régler les cycles de lavage du linge à 40°C au lieu de 60°C, limiter l’usage du sèche-linge, adopter une conduite automobile calme, etc.

 

En conclusion

Avant les années 60 en Europe et en Amérique du Nord, les industries étaient dans la ville, tout comme en Chine aujour-d’hui. Le développement des moyens de transports a permis d’installer nos industries à l’écart des lieux d’habitation, avec les progrès mais aussi les effets secondaires que l’on sait. Et dans les campagnes, nous bénéficions d’une agriculture plus productive mais avec épandages d’engrais et pesticides, et des poussières d’élevage.

Comment agir ? Les normes européennes, exigeantes, ne produisent pas encore tous leurs effets, notamment dans les transports. Pour nos industries, une réglementation trop contraignante au regard des bénéfices conduirait à une délo-calisation vers les pays «laxistes» avec des conséquences éco­logiques et sociales négatives. Et les investissements en éco­nomies de chauffage ne se développeront guère chez les 46% d’habitants qui sont locataires, sans une forte incitation publique de leurs propriétaires non-résidents.

Les données scientifiques et médicales sont impartiales : il faut les lire sans les filtres corporatistes ou militants. Les enjeux pour notre santé, notre mode de vie et notre richesse ne doivent rien laisser à l’émotion ou au hasard.

Et après tout, les aspects cliniques ne sont pas tout, la pureté de l’air et l’agrément de l’odorat participent au bien-être de la vie, et méritent qu’on y consacre des moyens proportion­nés, à bon escient. ■

1 Les sources des données du présent abrégé sont à consulter dans l’article complet sur le site de ParisTech. Nous remercions ces organismes (Citepa, Insee, The Lancet, Airparif, RATP etc.) pour la qualité des informations qu’ils mettent à la disposition du public. Le contenu de cet article est indépen­dant et ne les engage aucunement.

 




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