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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 2015, 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 2015 est marquée par un épisode de pollution d’ampleur nationale en mars.

Les particules dans l’air font l’objet d’une préoccupation importante du fait de leur impact sanitaire. Le non-respect des seuils réglementaires 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 2010 et 2015, le nombre de stations de mesure des PM2,5 a été multiplié par 2,2.


L’évolution des concentrations de particules

Sur la période 2007-2015, les concentrations moyennes annuelles en PM10 ont diminué en fond urbain et à proximité du trafic routier. Elles sont en moyenne respectivement de 25 et 20 µg/m3 en 2015. À proximité du trafic routier, les concentrations moyennes annuelles sont 1,2 fois plus élevées qu’en fond urbain.

Graphique : Évolution des concentrations moyennes annuelles de PM10


Sur la période 2009-2015, les concentrations moyennes annuelles en PM2,5 ont également baissé à proximité du trafic routier et en fond urbain. En 2015, elles sont respectivement de 15 et 13 µg/m3. À proximité du trafic routier, les concentrations moyennes annuelles sont 1,2 fois plus élevées qu’en fond urbain.

Graphique : Évolution des concentrations moyennes annuelles de PM2,5


Les concentrations de PM10 en 2015


En 2015, les concentrations moyennes annuelles de fond en PM10 les plus importantes sont observées sur les régions parisienne et lyonnaise. Les conditions climatologiques durant l’hiver 2015 ont été proches de la normale, marquées par quelques périodes froides mais sans événement exceptionnel. Les teneurs en particules n’ont pas connu de très fortes variations au cours de cette année à l’exception du mois de mars au cours duquel une situation anticyclonique persistante a engendré une hausse importante des concentrations.

Généralement, les situations météorologiques propices à des concentrations élevées de PM10 surviennent au cours de l’hiver sous conditions anticycloniques fortes, avec une couche de mélange de faible épaisseur, concentrant 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. En fin d’hiver et au début du printemps, la conjoncture est favorable à la concomitance de nombreuses sources d’émissions qui favorisent les épisodes de particules : émissions importantes liées aux pratiques agricoles, trafic routier, industrie et, selon les conditions, du chauffage résidentiel.
 
Carte : Les concentrations moyennes annuelles de fond en PM10 en France en 2015
Note de lecture : 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 sanitaire annuelle. Des cartes à l’échelle urbaine représentant les situations d’exposition au trafic sont réalisées par les Aasqa dans les grandes agglomérations.


Situation 2015 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 4 % des sites de surveillance en 2015, soit quinze sites situés dans des proportions égales à proximité du trafic routier et en fond urbain. Huit agglomérations sont concernées sur les 175 ayant fait l’objet de mesures en 2015 : Cayenne, Fort-de-France, Le Lamentin, Le Robert, Lyon, Paris, Pointe-à-Pitre - Les Abymes, Sallanches.

De plus, 2 sites dépassent en 2015 la norme annuelle fixée pour la protection de la santé humaine, contre 1 en 2014. Les sites concernés se trouvent à proximité du trafic routier et dépassent également la norme journalière. Ils se situent à Paris et à Fort-de-France.
 
Carte : La situation des agglomérations en 2015 vis-à-vis des normes sanitaires de PM10

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 2007-2015, grâce à la baisse des émissions ainsi qu’à des conditions météorologiques plus favorables à la dispersion de ces polluants. Ce pourcentage est respectivement de 4,2 % (6 stations de mesure) et 5,9 % (7 stations de mesure) en 2015. Dans les agglomérations de plus de 250 000 habitants, la majorité des stations de mesure en dépassement se situent à proximité du trafic routier. Dans les agglomérations de 50 000 à 250 0000 habitants, les dépassements concernent aussi bien des stations situées à proximité du trafic routier qu’en fond urbain.

 Graphique : Évolution du pourcentage de stations ne respectant pas la norme annuelle en PM10 pour la protection de la santé humaine

Pour les PM2,5, l’ensemble des stations de mesure respectent en 2015 la norme annuelle européenne pour la protection de la santé humaine. En 2014, un seul site sur un total de 127 enregistrait une concentration moyenne annuelle supérieure à cette norme.

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 2015, l’IEM est égal à 13,5 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 2015


Un épisode de pollution est caractérisé par le dépassement des normes sanitaires 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.

Quelques épisodes de pollution aux PM10 sont survenus aux mois de janvier et février 2015 mais avec une extension géographique souvent limitée et une faible persistance. C’est notamment le cas en tout début d’année les 1er et 2 janvier sous l’effet de conditions météorologiques froides, dans la continuité d’une période polluée initiée fin décembre 2014. L’influence du chauffage au bois est marquée sur cet épisode. Entre le 21 et 23 janvier, une nouvelle hausse des teneurs en PM10 est constatée. Il en est de même au mois de février, notamment les 11 et 12, deux journées durant lesquelles l’épisode a une étendue géographique importante sur la France.
 
L’épisode de particules le plus intense de l’année a eu lieu au mois de mars 2015. Il est remarquable par son intensité et sa durée, bien que de moindre ampleur que celui de mars 2014. Il s'est développé sous l’effet de conditions météorologiques anticycloniques qui empêchent la dispersion de la pollution, canalisent l’apport sur la France de masses d’air continentales chargées en pollution, par des vents de secteur est et nord-est, et favorisent la formation de particules secondaires. De plus, de nombreuses sources d’émissions se cumulent à cette saison. Ainsi, aux émissions habituelles (trafic, industrie) s’ajoutent des émissions plus spécifiques à cette période, telles que celles issues du chauffage au bois et celles provenant des pratiques agricoles comme l’épandage d’engrais.

Cet épisode se déroule en deux phases. La première du 7 au 11 mars est essentiellement due aux émissions nationales et sévit sur plusieurs régions françaises. La contribution des émissions liées à la combustion est importante lors de ces journées. La seconde phase plus intense se développe du 15 au 21 mars avec des niveaux élevés à très élevés sur une très large partie de la France, notamment les régions Nord. Une contribution transfrontalière significative en PM10, due à l’apport de masses d’air continentales par un flux de secteur nord-est, explique en partie ce gradient. Dans cette seconde phase, l’influence des activités agricoles est marquée.

Carte : Maximum des concentrations moyennes journalières de fond en PM10 du 15 au 21 mars 2015
 

Des épisodes de pollution d’ampleur nationale, plus ou moins nombreux selon les conditions météorologiques, surviennent chaque année en France et à des périodes différentes selon les polluants. Sur la période 2013-2015, les épisodes de pollution d’ampleur nationale sont essentiellement dus aux particules PM10. Au cours de ces deux années, huit épisodes majeurs pour les PM10 se sont produits.
 
L’analyse de la composition chimique de ces particules a permis 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, le brûlage des déchets verts. Au printemps, les épisodes observés se singularisent par l’influence des activités agricoles (épandages d’engrais) conjointement aux émissions de l’industrie et des 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.

Schéma : Sélection non exhaustive d'épisodes de pollution aux PM10 d'ampleur nationale depuis 2013


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 39 % sur la période 2000-2015. 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 46 % sur la période 2000-2015. Cette baisse est due à des progrès réalisés dans tous les secteurs d’activités, tels que l’amélioration des technologies pour la combustion de la biomasse.

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


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.


Schéma : Pénétration des particules dans l’appareil respiratoire

Les particules présentent des effets néfastes pour la santé à court et long termes, notamment respiratoires et cardiovasculaires. Les populations les plus sensibles sont : fœtus, 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 Centre international de recherche sur le cancer (instance de l'Organisation mondiale de la santé) 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.
  • LCSQA (Laboratoire central de surveillance de la qualité de l’air)

 

 

Mis à jour le 17/01/2017

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