On entend de plus en plus parler de pollution atmosphérique et des impacts qu’elle a sur notre santé. Plus particulièrement, on parle de plus en plus de pollution aux particules fines. Mais de quoi s’agit-il exactement ? L’ASEF fait le point sur les particules fines présentes dans notre atmosphère et des conséquences sur notre santé et notre environnement.

Comprendre ce que sont les particules fines

Les particules fines sont des particules en suspension dans l’atmosphère terrestre. Elles sont notamment classées selon leur diamètre et sont décrites par le sigle PM (particulate matter) :

• PM10 : <10µm
• PM2,5 : <2,5µm, appelées particules fines
• PM1,0 : <1µm ; appelées particules très fines
• PM0,1 : <0,1µm, appelées particules ultrafines ou nanoparticules.

Nous allons donc nous intéresser exclusivement aux PM2,5.

Pour en savoir plus sur les nanoparticules, consultez notre synthèse sur le sujet.

Catégories de particules fines

Le Centre interprofessionnel technique d’étude de la pollution atmosphérique distingue trois catégories de particules et quatre catégories de substances chimiques entrant généralement dans leur composition. Les particules peuvent donc être classées en :

• Particules primaires : elles sont émises directement dans l’atmosphère par les sources
• Particules secondaires : elles sont issues de réactions à partir d’autres polluants (SO2, NOx, NH3…)
• Particules remises en suspension : une fois déposées au sol, les particules peuvent être remises en suspension dans l’atmosphère sous l’action du vent ou du trafic routier par exemple.

Composition des particules fines

Les particules peuvent être très différentes selon leur origine. On retrouve notamment :

• Des sels (nitrates, sulfates, carbonates…)
• Des composés carbonés organiques : oxydes ou hydrocarbures aromatiques polycycliques
• Des éléments traces tels que des métaux lourds
• Du carbone suie, lié aux combustions incomplètes de combustibles fossiles et de la biomasse

Sources de particules fines

Les sources de particules fines peuvent être d’origine naturelle ou anthropique.

Les particules d’origine naturelle

Elles proviennent le plus souvent des éruptions volcaniques et de l’érosion du vent. Elles peuvent également provenir de l’avancée des déserts, des incendies de forêt ou de prairies. Une petite quantité provient de la végétation (pollens) et des embruns.

Les particules d’origine anthropique

Les activités humaines sont à la source d’importantes émissions de particules fines. Le chauffage (notamment au bois), la combustion de combustibles fossiles (carburants), les centrales thermiques et de nombreux procédés industriels génèrent de grandes quantités d’aérosols. Il semble que sur la planète, les aérosols produits par l’homme représentent environ 10% de la quantité totale d’aérosols. La pollution automobile, l’utilisation de navires marchands ou de ferrys sont également en augmentation.

Elimination des particules fines

Les particules fines ont une durée de vie variable dans l’atmosphère, selon les conditions météorologiques et leur composition. Au contraire des particules plus grandes qui retombent lentement, les particules fines et très fines peuvent demeurer en suspension pendant 1 semaine et être transportées sur de longues distances. Ce sont principalement les précipitations qui les éliminent.

Les effets des particules fines sur la santé

Une étude de l’OMS publiée en mars 2014 indique que 7 millions de personnes sont décédées prématurément en 2012 dans le monde, ces décès étant attribuables à la pollution de l’air [1]. La pollution aux particules fines semble également être un bon prédicteur du taux de mortalité dans la population [2].

Une expertise de l’AFSSET publiée en 2009 concluait que :

• Le taux de particules inhalées avec l’air était sous-estimé
• Il n’existe pas de seuil de pollution au-dessous duquel il n’y a pas d’impact sanitaire
• L’exposition chronique à des taux faibles a plus d’impact sur la santé que l’exposition aux pics de pollution (en France).

Pathologies pulmonaires

Les particules fines sont en suspension dans l’air, il y a donc un risque constant de les inhaler Les PM2,5, du fait de leur finesse, sont capables de pénétrer profondément dans l’appareil respiratoire jusqu’aux alvéoles pulmonaires.

Pathologies cardiovasculaires

Lorsque les particules fines pénètrent dans les alvéoles pulmonaires, elles peuvent passer dans la circulation sanguine et provoquer des problèmes graves, notamment infarctus, coronaropathies, troubles du rythme cardiaque et accident vasculaire cérébral [3]. A court terme, la pollution de l’air accroît la mortalité chez les personnes déjà atteintes d’une pathologie cardiovasculaire ; à long terme, il peut exister une altération de la viscosité du sang et des troubles de la coagulation.

Cancers

En octobre 2013, la pollution de l’air extérieur a été classée parmi les cancérogènes certains par le CIRC. En effet, l’exposition à cette pollution est associée à un risque majoré de cancer du poumon et de la vessie. Les particules en suspension ont également été classées comme cancérogènes pour l’homme.

En effet, une étude menée conjointement en Angleterre et en Chine a montré que pour chaque 10µg/m3 d’exposition accrue aux PM2,5, le risque de mortalité due au cancer était augmenté de 22% [4]. Pour parvenir à cette conclusion, plus de 60 000 personnes ont été suivies entre 1998 et 2011. L’exposition à long-terme aux particules 2,5 a été principalement associée aux décès par cancer du poumon. Chez les hommes, ce risque serait en hausse de 36% chez les gens particulièrement exposés. Le risque de décès par cancer dans le tractus digestif supérieur serait augmenté de 42% et celui pour les cancers touchant les organes digestifs secondaires (foie, voies biliaires, vésicule biliaire, pancréas) de 35%. Enfin, pour les femmes, une augmentation de l’exposition de 10µg/m3 de PM2,5 est associée à une augmentation de 80% de risque de décès par cancer du sein.

En effet, les particules fines sont responsables de défauts de réparation de l’ADN, d’altérations de la réponse immunitaire et d’inflammation. Les particules adsorbées à leur surface augmentent encore ce risque.

Cheval de Troie pour d’autres composés néfastes

En plus de sa toxicité propre, une particule en suspension peut également devenir un vecteur pour d’autres polluants qui s’y adsorbent, notamment les métaux lourds ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Les effets des particules fines sur l’environnement

En sus des effets sur la santé, la pollution de l’air aux particules fines a de nombreux effets sur l’environnement. Par exemple, le carbone suie, lié aux combustions incomplètes de combustibles fossiles, absorbe le rayonnement solaire du fait de sa couleur noire. Il peut être transporté à longue distance et se déposer sur les étendues glaciaires en diminuant leur pouvoir réfléchissant. Le carbone suie est l’un des principaux polluants climatiques de courte de durée de vie dans l’atmosphère et influence fortement le changement climatique. Il s’agit probablement du plus important contributeur à l’effet de serre d’origine anthropique après le CO2 [5].

Règlementation

Règlementation au sein de l’UE

Une directive Européenne de 2008 établit les seuils de particules fines à ne pas dépasser.

HASP : haute autorité publique de santé

Règlementation française

En France, les mesures sont assurées par les associations agréées de la surveillance de la qualité de l’air (AASQA) et des plans régionaux de l’air sont mis en place. En 2011, la France a été poursuivie par l’UE pour efforts insuffisants.

Conclusion

Les particules fines sont une source très importante de pollution de l’air. Si les particules lourdes ont diminué, les décès dus à l’inhalation de ces particules fines ont augmenté de plus de 20% entre 1990 et 2015, principalement en Afrique du Nord et au Moyen-Orient, mais également en Asie (Bangladesh, Inde et Chine). Respirer ces particules est devenu un risque majeur pour la santé et des mesures rapides sont nécessaires afin de réduire la pollution de l’air et ses conséquences sur notre santé et notre environnement.

Bibliographie

[1]        OMS. 7 millions de décès prématurés sont liés à la pollution de l’air chaque année 2014.

[2]        Pope CA, Thun MJ, Namboodiri MM, Dockery DW, Evans JS, Speizer FE, Heath CW. Particulate air pollution as a predictor of mortality in a prospective study of U.S. adults. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151:669–674.

[3]        Newby DE, Mannucci PM, Tell GS, Baccarelli AA, Brook RD, Donaldson K, Forastiere F, Franchini M, Franco OH, Graham I, Hoek G, Hoffmann B, et al. Expert position paper on air pollution and cardiovascular disease. Eur Heart J 2015; 36:83–93b.

[4]        Wong CM, Tsang H, Lai HK, Thomas GN, Lam KB, Chan KP, Zheng Q, Ayres JG, Lee SY, Lam TH, Thach TQ. Cancer Mortality Risks from Long-term Exposure to Ambient Fine Particle. Cancer Epidemiol Biomark Prev Publ Am Assoc Cancer Res Cosponsored Am Soc Prev Oncol 2016; 25:839–845.

[5]        programme des Nations-Unies pour l’environnement. Polluants de courte durée de vie 2009.