Qualité de l’air : Sources de pollution et effets sur la santé

Chaque jour, un adulte inhale 10 000 à 20 000 litres d’air composé en moyenne à 99% d’oxygène et d’azote. Néanmoins, cet air peut également contenir divers polluants pouvant être à l’origine d’effets sur la santé.

Sources de pollution

La pollution de l’air est un mélange complexe, en évolution constante, de polluants qui peuvent être :

- Chimiques, comme par exemple l’ozone, le dioxyde et les oxydes d’azote, le dioxyde de soufre, les métaux (arsenic, plomb), certains composés organiques volatils (COV) comme le butane, l’éthanol ou le benzène, ou encore des hydrocarbures (hydrocarbures aromatiques polycycliques – HAP) présents dans le charbon, le pétrole, ou provenant de la combustion des carburants ou du bois ;
- Physiques, comme les particules fines, des poussières constituées d’une multitude de composants chimiques ;
- Biologiques, tels que les pollens et les moisissures.

Ces polluants de l’air proviennent en minorité de phénomènes d’origine naturelle (vents de sable du Sahara, érosion des sols, éruptions volcaniques…) et en majorité des activités humaines :

Effets des polluants sur la santé

PolluantsPrincipaux risques pour la santé
Ammoniac > L’exposition à de très fortes concentrations provoque des irritations, voire des brûlures oculaires et respiratoires
Dioxyde de Soufre > Irritations des voies respiratoires (toux, gêne respiratoire, asthme)
Hydrocarbures et composés volatils > Irritations, difficultés respiratoires, nuisances olfactives fréquentes
> Le benzène est classé cancérigène pour l’Homme
Oxydes d’azote > A court terme, irritations et aggravations de maladies respiratoires (asthme)
> A long terme, développement de maladies respiratoires ou cardiovasculaires, faible poids du nourrisson et risque accru de décès
Ozone > Gêne respiratoire, toux, irritations des yeux, crises d’asthme, apparition de maladies respiratoires
Particules ou matières particulaires > A long terme, développement de cancers (poumon, vessie), maladies cardiovasculaires et respiratoires, atteinte du développement neurologique de l’enfant, diabète, …

Depuis 2013, les particules de l’air extérieur sont classées comme cancérigènes pour l’Homme par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). La toxicité de ces particules provenant à la fois de leur composition et de leur taille. Plus les particules sont fines, plus elles sont capables de pénétrer profondément dans l’organisme (Cf. schéma ci-après) et de passer par la circulation sanguine vers d’autres organes.

Schéma relatif à la pénétration des particules dans l’organisme (réalisé sur la base d’un dessin du Dr J. Harkeman) - Source : site internet de l’ANSP

Des agents biologiques, tels que les pollens et moisissures, peuvent également être responsables d’effets sur la santé. Par ailleurs, il existe plusieurs types d’interactions entre polluants de l’air et pollens puisque certains polluants chimiques de l’air peuvent favoriser la réaction allergique en abaissant le seuil de réactivité bronchique et/ou en accentuant l’irritation des muqueuses nasales ou oculaires et peuvent également agir sur les grains de pollen, par exemple via la déformation ou la rupture de la paroi du grain de pollen, qui leur permettrait ensuite de pénétrer plus profondément dans le système respiratoire que les grains de pollen entiers.

Effet des épisodes de pollution sur la santé

Les effets de la pollution de l’air sur la santé observés suite à une exposition de quelques heures à quelques jours (exposition aiguë, dite à court terme) sont les suivants : irritations oculaires ou des voies respiratoires, crises d’asthme, exacerbation de troubles cardio-vasculaires et respiratoires pouvant conduire à une hospitalisation, et dans les cas les plus graves au décès.

En France, l’exposition à long terme à la pollution de l’air conduit aux impacts les plus importants sur la santé et la part des effets sanitaires attribuables aux épisodes de pollution demeure faible (source : L’ANSP) L’impact sanitaire prépondérant de la pollution de l’air est donc dû à l’exposition tout au long de l’année aux niveaux moyens de pollution et non aux pics.

Impacts sanitaires et économiques de la pollution de l’air

Dans le monde : Selon l’OMS, la pollution de l’air est le principal risque environnemental pour la santé dans le monde. Ainsi, l’exposition à la pollution de l’air extérieur conduit chaque année au décès d’environ 4,2 millions de personnes dans le monde.

Dans la zone Europe de l’OMS (53 pays), il est estimé qu’environ 600 000 décès par an sont liés à la pollution de l’air (482 000 sont dus à la pollution de l’air extérieur et 117 200 à la pollution de l’air intérieur).

En France, Santé Publique France estime que la pollution par les particules fines (PM2,5, de taille inférieure à 2,5 micromètres) émises par les activités humaines est à l’origine chaque année, en France continentale, d’au moins 48 000 décès prématurés par an, ce qui correspond à 9 % de la mortalité en France. Si toutes les communes françaises respectaient la valeur recommandée par l’OMS pour les PM2,5, ce sont plus de 17 000 décès qui pourraient être évités chaque année en France, selon Santé Publique France. En termes d’impact économique, la Commission d’enquête sur le coût économique et financier de la pollution de l’air du Sénat estime que le coût total de la pollution de l’air (extérieur et intérieur) s’établit entre 68 et 97 milliards d’euros par an pour la France, dont une très large part est liée aux impacts sanitaires.

Focus sur certaines sources de pollution

Trafic routier

Un grand nombre de polluants sont émis à proximité des infrastructures routières, et proviennent non seulement des émissions à l’échappement des véhicules mais aussi d’autres sources telles que l’usure des pneus et des freins, les technologies de climatisation du véhicule, l’usure des voies routières et l’entretien de leurs abords (usage de produits phytosanitaires…). A ces polluants dits « primaires » car émis directement par des sources de pollution, s’ajoutent des polluants dits « secondaires », tels que des particules, issus des réactions chimiques entre polluants se produisant dans l’atmosphère.

Si, en 2019, le transport routier a représenté de l’ordre de 12%, de 54% et de 40% des émissions moyennes métropolitaines respectivement de particules fines PM2,5, d’oxydes d’azote (NOx) et de carbone suie, ces proportions peuvent être localement plus importantes en particulier à proximité d’axes à fort trafic routier. De plus, il est à noter que ces rejets polluants se produisent généralement à proximité de zones habitées et au niveau du sol, ce qui entraîne un fort potentiel d’exposition de la population aux émissions polluantes du trafic routier.
Selon des études épidémiologiques, un lien existe entre la distance d’habitation par rapport aux grands axes routiers et différents effets sanitaires :
- un lien avéré avec une exacerbation de l’asthme chez l’enfant ;
- un lien suggéré a avéré dans l’apparition de l’asthme chez l’enfant : habiter à proximité de grands axes de circulation serait responsable d’environ 15 à 30 % des nouveaux cas d’asthme de l’enfant selon une étude portant sur 10 villes européennes et une étude menée sur l’agglomération parisienne ;
- un lien suggéré dans la survenue de symptômes respiratoires non asthmatiques, de troubles de la fonction pulmonaire et de pathologies cardiovasculaires (infarctus aigu du myocarde…), ainsi que dans une diminution de la survie des personnes (toutes causes et pour causes cardiovasculaires) ;
- un lien suspecté dans la survenue de leucémies (leucémies de type myéloblastiques, leucémies aiguës myéloïdes et leucémies lymphoïdes aiguës) chez les enfants. Ainsi, une étude française a mis en évidence une fréquence des leucémies de type myéloblastiques plus élevée de 30% chez les enfants habitant à moins de 150 mètres d’une route à fort trafic.

En 2012, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC), a classé les effluents d’échappement des moteurs diesel (véhicules, bateaux, trains, engins de chantier,…) comme cancérogènes pour l’Homme. Actuellement, les effluents d’échappement des moteurs à essence sont « peut-être cancérogènes » pour l’Homme (Groupe 2B). Les moteurs diesel sont également la source majeure de dioxyde d’azote (NO2), substance fortement irritante des voies respiratoires.

A noter qu’outre la pollution de l’air générée à l’extérieur des véhicules, il existe une pollution dans l’habitacle des véhicules à laquelle sont exposés les conducteurs et les passagers.

Chauffage au bois

Dans un rapport publié en 2015, l’OMS indique que le chauffage résidentiel au bois ou au charbon constitue une source significative de pollution de l’air aussi bien à l’extérieur qu’à l’intérieur des bâtiments (sauf dans le cas d’appareils de chauffage performants en matière de réduction des émissions polluantes). En France, bien que les émissions de PM2.5 issues du chauffage au bois sont en baisse depuis les années 90, le secteur résidentiel-tertiaire a représenté 52% des émissions nationales de PM2.5 en 2019. Dans certains territoires (exemple : Vallée de l’Arve) et à certaines périodes de l’année (hiver), les émissions issues de la combustion de biomasse peuvent constituer la principale source de rejets de particules dans l’air.

Outre des particules (notamment fines et ultrafines, donc des particules facilement transportables sur de longues distances pouvant atteindre plusieurs centaines de kilomètres), et des composés de particules tels que le carbone suie (« black carbone ») et le carbone organique, la combustion de biomasse (bois) entraîne l’émission de divers gaz à potentiel toxique pour la santé humaine dans l’air extérieur et qui sont notamment le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d’azote (NOx), des composés organiques volatils (benzène, formaldéhyde, acroléine…), des hydrocarbures aromatiques polycycliques (aldéhydes, phénols…), des éléments métalliques (mercure, arsenic, plomb…), les dioxines et furanes.

Selon l’OMS, les particules provenant de la combustion de bois sont associées à une exacerbation de pathologies respiratoires, en particulier l’asthme et la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO), de bronchite et d’otite moyenne. Selon la littérature, il n’y a pas de raison de considérer les particules issues de la combustion de biomasse comme moins néfastes pour la santé que celles d’autres sources de pollution urbaines, mais il y a cependant peu d’études sur les effets cardiovasculaires de ces particules. Par contre, il existe des preuves établissant un lien entre la combustion de bois et certains symptômes respiratoires.

En savoir plus :

- Consulter les Questions/Réponses « grand public » et « détaillé » de la Direction générale de la santé

pdf Questions/Réponses Air et santé "Grand public" Téléchargement (1.3 Mo)
pdf Questions/Réponses Air et santé "Expert" Téléchargement (1.2 Mo)

- Consulter le dossier "Pollution de l’air" du site Internet de Santé Publique France