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Air

Pollution de l'air extérieur

13 articles

La pollution de l’air par les particules (PM10 et PM2,5)

Les particules de diamètre inférieur à 10 µm (PM10) sont émises au niveau national dans des proportions équivalentes par le secteur résidentiel, l’industrie et l’agriculture. Pour les particules de diamètre inférieur à 2,5 µm (PM2,5), le secteur résidentiel, chauffage au bois en particulier, est le principal émetteur. Des contributions naturelles sont aussi parfois observées. Entre 2000 et 2017, les émissions de PM10 et de PM2,5 ont diminué. Les concentrations de ces polluants ont également baissé. Malgré ces progrès, la réglementation n’est toujours pas respectée sur certaines zones pour les PM10. Ces dépassements sont cependant moins fréquents ces dernières années. Enfin, l’année 2017 est marquée par plusieurs épisodes de pollution d’ampleur nationale en début d’année.

Les particules dans l’air font l’objet d’une préoccupation importante du fait de leur impact sanitaire. Le non-respect des normes de concentrations est à l'origine d'un contentieux européen en cours. Avant 2009, la surveillance et la réglementation portaient avant tout sur les particules PM10 dites inhalables. Depuis 2009, elles concernent également les PM2,5. Ainsi, entre 2009 et 2017, le nombre de stations de mesure des PM2,5 a été multiplié par 2,2.


L’évolution des concentrations de particules

Sur la période 2007-2017, les concentrations moyennes annuelles en PM10 ont diminué en fond urbain et à proximité du trafic routier. Elles sont en moyenne respectivement de 18 et 23 µg/m3 en 2017. À proximité du trafic routier, les concentrations moyennes annuelles sont 1,2 fois plus élevées qu’en fond urbain.


Graphe : Evolution des concentrations moyennes annuelles de PM10


Sur la période 2009-2017, les concentrations moyennes annuelles en PM2,5 ont également baissé à proximité du trafic routier et en fond urbain. En 2017, elles sont respectivement de 13 et 11 µg/m3. À proximité du trafic routier, les concentrations moyennes annuelles sont 1,2 fois plus élevées qu’en fond urbain.

 Graphe : Evolution des concentrations moyennes annuelles de PM2,5


Les concentrations de PM10 en 2017


En 2017, les concentrations moyennes annuelles de fond en PM10 les plus importantes sont observées en régions Île-de-France, Auvergne - Rhône-Alpes et Provence – Alpes - Côte d’Azur. Des niveaux assez élevés sont aussi constatés en régions Grand-Est et Hauts-de-France.

Carte : Les concentrations moyennes moyennes annuelles de fond en PM10 en France en 2017

Note : norme annuelle pour la protection de la santé humaine : 40 µg/m3 ; cette carte résulte de la combinaison de résultats de simulation de modèle de qualité de l’air et d’observations des Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (Aasqa) issues de la base de données nationale Géod’Air. Elle montre la répartition spatiale en situation de fond des concentrations moyennes annuelles en PM10 mais n’est pas suffisamment précise pour faire apparaître des dépassements locaux de la norme annuelle pour la protection de la santé. Des cartes à l’échelle urbaine représentant les situations d’exposition au trafic sont réalisées par les Aasqa dans les grandes agglomérations.
Source : PREV’AIR


Situation 2017 des concentrations de particules au regard de la réglementation

Pour les PM10, la norme journalière pour la protection de la santé humaine n’est pas respectée sur 1,6 % des sites de surveillance en 2017, trois à proximité du trafic routier et un en fond urbain. Trois agglomérations sont concernées sur les 163 ayant fait l’objet de mesures en 2017 : Pointe à Pitre, Fort-de-France, Paris. En Martinique et Guadeloupe, ces dépassements sont souvent liés à un passage de brumes de sable désertique.

En 2017, seul un site dépasse la norme annuelle fixée pour la protection de la santé humaine, contre 2 en 2016. Le site concerné est situé à Paris et se trouve à proximité du trafic routier ; il dépasse également la norme journalière.

 Carte : La situation des agglomérations vis-à-vis des normes pour la protection de la santé de PM10 en 2017

Note : normes pour la protection de la santé humaine prises en compte: norme journalière : 50 µg/m3 à ne pas dépasser plus de 35 jours par année civile ; norme annuelle : 40 µg/m3 en moyenne sur l’année civile.
Source : Géod’Air, juillet 2018. Traitements : SDES, 2018

Dans les agglomérations de 50 000 à 250 000 habitants et dans celles de plus de 250 000 habitants, le pourcentage de stations de mesure ne respectant pas la norme journalière en PM10 a baissé sur la période 2007-2017, grâce à la baisse des émissions de ces dernières ou de leurs précurseurs. Ce pourcentage est respectivement de 1,48 % (1 station de mesure) et 1,74 % (2 stations de mesure) en 2017. Dans les agglomérations de plus de 250 000 habitants, les stations de mesure en dépassement se situent en majorité à proximité du trafic routier. Dans celles de 50 000 à 250 0000 habitants, les dépassements concernent le plus souvent des stations de fond.Graphe : Evolution du pourcentage de stations ne respectant pas la norme journalière en PM10 pour la protection de la santé humaine

Pour les PM2,5, l’ensemble des stations de mesure respectent en 2017 la norme annuelle européenne pour la protection de la santé humaine, de même qu’en 2016.


La réglementation européenne fixe également un objectif de réduction de l’exposition moyenne en fond urbain aux PM2,5 pour chaque État membre pour 2020. En France, l’indice d’exposition moyenne (IEM) devra être au maximum de 14,7 µg/m3 en 2020. En 2017, l’IEM est égal à 12,1 µg/m3 et respecte déjà l’objectif pour 2020. Pour les prochaines années, il s’agit donc de maintenir ce niveau de concentration. Cet indicateur est basé sur les mesures en PM2,5 réalisées sur 49 agglomérations.


Les épisodes de pollution en PM10 en France en 2017


Un épisode de pollution est caractérisé par le dépassement des normes de qualité de l’air fixées pour la protection de la santé humaine à court terme pour un ou plusieurs polluants. Il est considéré d’ampleur nationale lorsque la superficie des territoires concernés s’étend sur plusieurs régions et que les dépassements sont mesurés durant plusieurs jours consécutifs.

Généralement, les concentrations élevées de PM10 surviennent sous conditions anticycloniques fortes. En hiver, les vagues de froid souvent caractérisées par une couche de mélange de faible épaisseur concentrent les particules au-dessus de la surface que les vents, le plus souvent de faible intensité, dispersent peu. De surcroît, les températures basses engendrent une augmentation des émissions de particules et de leurs précurseurs, notamment liées à l’utilisation du bois pour se chauffer, au trafic routier et aux activités industrielles. La période allant de la fin de l’hiver au début du printemps est favorable à la concomitance de nombreuses sources d’émissions qui favorisent les épisodes de pollution en particules : les émissions importantes liées aux pratiques agricoles s’ajoutent à celles du trafic routier, de l’industrie et selon les conditions du chauffage résidentiel.

C’est ainsi que durant les premiers mois de l’année 2017, sous l’effet d’une situation anticyclonique avec des températures très froides associées à une faible dispersion, deux épisodes de pollution majeurs en particules sont survenus, respectivement en janvier et en février.

Le premier épisode a lieu du 17 au 29 janvier, sous l’effet d’une situation anticyclonique avec des températures très froides associées à une faible dispersion notamment entre le 21 et le 24 janvier. Cet épisode touche toute la métropole, à l’exception de la Corse, avec des concentrations en moyennes journalières supérieures au seuil d’information et de recommandation mesurées dans toutes les régions. Durant cet épisode de pollution, de fortes variations de concentrations sont enregistrées d'une station de mesure à une autre, et d'un jour à l'autre, résultant des spécificités des émissions locales et de l'influence des conditions météorologiques.

 Carte : Moyenne des concentrations moyennes journalières de fond en PM10 du 21 au 24 janvier 2017

Le second épisode marquant de l’année intervient une dizaine de jours plus tard, à la faveur d’une nouvelle vague de froid, sous l’effet d’un flux de nord basculant ensuite à l’est et responsable d’apport d’air froid sur la France. Sur la période du 9 au 12 février, de fortes concentrations en PM10 affectent les Hauts de France et dans une moindre mesure l’Île de France, la Normandie et le Grand Est. Des dépassements du seuil d’information et de recommandation sont principalement relevés sur ces régions ainsi qu’en Centre - Val de Loire. Si les émissions de polluants de France métropolitaine contribuent à cet épisode, les flux de Nord et Est jouent aussi un rôle sur les teneurs en PM10 relevées en France. En effet, ces derniers apportent des masses d’air d’origine continentale chargées en particules, l’épisode couvrant une partie de l’Europe centrale en plus de l’Europe de l’Ouest.

 Carte : Moyenne des concentrations moyennes journalières de fond en PM10 du 9 au 12 février 2017

Des épisodes de pollution en particules sont également observés dans les outre-mer. En Guyane, Guadeloupe et Martinique, des transports de poussières désertiques transatlantiques provenant du Sahara sont régulièrement responsables d’épisode de pollution aux particules. C’est le cas entre le 1er et le 5 avril 2017, et durant la seconde quinzaine du mois de mai pour ne citer que deux épisodes marquants.

L’année 2017 ne fait pas exception. Des épisodes de pollution d’ampleur nationale, plus ou moins nombreux selon les conditions météorologiques, surviennent en effet chaque année en France et à des périodes différentes selon les polluants. Sur la période 2013-2016, les épisodes de pollution d’ampleur nationale sont essentiellement dus aux particules PM10. Au cours de ces quatre années, particulièrement, neuf épisodes majeurs se distinguent.

L’analyse de la composition chimique des particules a permis de les relier aux émetteurs et de caractériser différents types d’épisodes de pollution aux particules. En début d’hiver, les épisodes sont marqués par une quantité importante de matière organique liée aux phénomènes de combustion tels que le chauffage au bois ou le brûlage des déchets verts. Au printemps, les épisodes observés se singularisent par l’influence des émissions liées aux activités agricoles (épandages d’engrais) qui s’ajoutent et interagissent avec les polluants émis par l’industrie et les transports. Des phénomènes naturels tels que des éruptions volcaniques ou le transport de poussières telluriques d’Afrique peuvent également conduire à des épisodes de pollution aux particules.

Sélection non-exhaustive d’épisodes de pollution aux PM10 d’ampleur nationale sur la période 2013-2016

 Schéma : Sélection non-exhaustive d’épisodes de pollution aux PM10 d’ampleur nationale sur la période 2013-2016

 

L’évolution des émissions de particules PM10 et PM2,5

En France, quatre principaux secteurs se partagent les émissions de particules PM10 : le secteur résidentiel et tertiaire (du fait de la combustion du bois majoritairement), l’industrie, les activités agricoles (épandages, stockages d’effluents, remises en suspension lors des labours, brûlage) et les transports. Les émissions de PM10 ont diminué de 41 % sur la période 2000-2017. Cette baisse est due à des progrès réalisés dans tous les secteurs d’activités, tels que l’amélioration des performances des techniques de dépoussiérage dans les sidérurgies ou l’arrêt de l’exploitation des mines à ciel ouvert et souterraines.

La répartition des sources d’émissions des PM2,5 est différente : les émissions dues au résidentiel et au tertiaire (combustion du bois principalement) sont prépondérantes. Elles sont suivies de celles de l’industrie et des transports. Les émissions de PM2,5 ont diminué de 48 % sur la période 2000-2017. Cette baisse est due à des progrès réalisés dans tous les secteurs d’activités, telle que l’amélioration des technologies pour la combustion de la biomasse.


                                           Les émissions françaises de PM10 et de PM2,5

Schema : Les émissions françaises de PM10 et de PM2,5

Notes : l'industrie regroupe l'industrie manufacturière et la transformation d'énergie ; les transports regroupent le transport routier et les autres transports (aériens, ferroviaires, fluviaux et maritimes hors transports internationaux).
Champ : France métropolitaine.
Source : Citepa, mise à jour avril 2018, format Secten


La lutte contre cette forme de pollution est d’autant plus complexe qu’une partie des particules fines se forme à la suite de transformations chimiques dans l’atmosphère, impliquant le dioxyde de soufre, les oxydes d’azote, les composés organiques volatils, l’ammoniac, ou même des particules primaires (émises directement dans l’atmosphère). Le produit de ces réactions est appelé particules secondaires. De plus, des apports naturels s’ajoutent aux concentrations des particules, tels que les poussières telluriques d’origine désertique (qui peuvent être transportées sur de longues distances) ou issues de l’érosion des sols et les embruns marins.

Les effets sanitaires et environnementaux des particules


Le dépôt et la persistance des particules dans l’appareil respiratoire dépendent de leur taille. Différentes régions de dépôt sont généralement considérées :
- les particules les plus grossières (diamètre supérieur à 5 µm) sont retenues dans la région nasopharyngée ;
- les particules les plus fines, inférieures à 1 µm, peuvent atteindre les régions bronchiolaire et alvéolaire où leur persistance dans ces tissus peut être prolongée.

 

Pénétration des particules dans l'appareil respiratoire

  Schema : Pénétration des particules dans l’appareil respiratoire

Source : InVS

Les particules présentent des effets néfastes pour la santé à court et long termes, notamment respiratoires et cardiovasculaires. Les populations les plus sensibles sont : foetus, nouveau-nés, enfants, personnes âgées, toute personne atteinte de pathologie cardio-vasculaire ou respiratoire, de diabète, voire d’obésité. Depuis octobre 2013, les particules de l’air ambiant sont classées comme agent cancérigène pour l’homme (groupe 1) par le Circ sur la base d’un niveau de preuve suffisant d’une association entre exposition et risque augmenté de cancer pulmonaire.

Par ailleurs, les particules conduisent au noircissement et à l’encroûtement des bâtiments.

Voir aussi

  • Citepa (Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique) - Données officielles des inventaires d’émissions en France.

Mis à jour le 24/10/2018

http://www.gouvernement.fr http://www.legifrance.gouv.fr/ http://www.service-public.fr/ http://www.france.fr/ http://www.data.gouv.fr/