Effets respiratoires de la pollution atmosphérique : prise en compte de plusieurs niveaux de pollution

Effets respiratoires de la pollution atmosphérique : prise en compte de plusieurs niveaux de pollution

INTRODUCTION

 La croissance urbaine nécessite le développement et l’accessibilité à plusieurs facilités comme le transport, l’énergie, l’éducation, l’eau… etc. Cette croissance entraine cependant l’augmentation du parc automobile et des industries pour subvenir aux besoins d’une population de plus en plus croissante. Les gaz et les substances chimiques produits par ces activités anthropogéniques, combinés à des conditions météorologiques défavorables, provoquent, de manière récurrente, des excès de pollution atmosphérique, partout dans le monde. Cette pollution de l’air s’accompagne d’une augmentation de la mortalité prématurée et des effets néfastes pour la santé humaine. Les quelques exemples les plus connus dans le passé sont celui de Donora1 , survenu en octobre 1948, et celui du brouillard de Londres en 19522 [1]. Mais des exemples plus récents existent aussi. Dès lors que les chercheurs ont commencé à s’inquiéter sur les impacts sanitaires de la pollution atmosphérique, plusieurs études épidémiologiques ont en fait mis en évidence l’association entre certains polluants atmosphériques et la santé humaine, en particulier les maladies respiratoires et cardiovasculaires. Cela même à de faibles concentrations, en dessous des valeurs standards de la qualité de l’air  . La liste des polluants mis en cause inclue les oxydes d’azote, le dioxyde de souffre, le monoxyde de carbone, les composés organiques volatiles (VOCs), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les particules ou poussières en suspension (PM, particulate matter en anglais). Ces dernières peuvent être inhalées dans les voies aériennes et celles de diamètre inférieur à 2,5 µm, que l’on appelle les particules fines (PM2.5), peuvent atteindre les alvéoles, où peuvent franchir la barrière et entrer dans la circulation sanguine et atteindre d’autres organes. Lors des dernières estimations, publiées en mars 2014, l’Organisation Mondiale de la Santé (L’OMS) a indiqué que plus de 7 millions de décès prématurés en 2012 pouvaient être attribués à l’exposition à la pollution atmosphérique, dont environ 2 millions 6 cent mille à la pollution de l’extérieur des locaux. Soit 1 décès sur 8 dans le monde. La grande majorité des décès dus à la pollution atmosphérique (51%) étaient essentiellement liés aux maladies cardiovasculaires et respiratoires [8]. Ces chiffres représentent le double des estimations précédentes et confirment que la pollution de l’air est désormais le premier risque environnemental pour la santé mondiale. A ce jour, plusieurs études sur la pollution de l’air en milieu urbain ont été recensées [9-12]. On associe d’importants risques sanitaires à l’exposition aux PM en particulier les particules fines, et un lien étroit et quantitatif entre l’exposition à des concentrations élevées en particules (PM10 et PM2,5) et un accroissement des taux de mortalité et de morbidité, au quotidien aussi bien qu’à plus long terme, ont été mis en évidence par plusieurs études épidémiologiques [13-15]. En effet, une exposition à long terme de PM10 est associée à une augmentation de 0.2 à 0.6% du taux de mortalité non accidentelle toutes causes confondues [16, 17] et d’une augmentation de 1.14% des hospitalisations dues aux maladies respiratoires pour chaque augmentation de 10µg/m3 de PM10. De même, une augmentation du taux de mortalité de 5% a été observée pour une augmentation de 10µg/m3 de PM2.5 pour une exposition à court terme [18], alors qu’à long terme, l’augmentation de 10µg/m3 de PM2.5 était associée à une augmentation de 6% du taux de mortalité chez les plus de 30 ans [19]. De même, la mortalité liée à une telle exposition baisse à mesure que les concentrations en petites et fines particules sont réduites, en supposant que les autres facteurs restent inchangés. De plus, l’ozone (O3), le dioxyde d’azote (NO2) et le dioxyde de soufre (SO2) ont été associés à d’importants risques sanitaires, dont la mortalité (Figure 1).

EXPOSITION DE LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE

Selon l’article L220-2 du code de l’environnement, la pollution atmosphérique est définie comme «l’introduction par l’homme, directement ou indirectement, dans l’atmosphère et dans les espaces clos, des substances ayant des conséquences préjudiciables, de nature à mettre en danger la santé humaine, à nuire aux ressources biologiques et aux écosystèmes, à influer sur les changements climatiques, à détériorer les biens matériels, à provoquer des nuisances olfactives excessives». Cette définition ne considère pas comme polluants, les contaminants issus des processus naturels comme les émissions issues des éruptions volcaniques, les émissions des végétaux… etc pourtant pouvant menacer les êtres humains et les écosystèmes. Une autre définition, beaucoup plus globale, a été donnée par le Conseil de l’Europe, dans sa déclaration de mars 1968, qui avait défini qu’ « il y avait pollution atmosphérique lorsque la présence d’une substance étrangère ou une variation importante dans la proportion de ses composants était susceptible de provoquer un effet nocif, compte tenu des connaissances scientifiques du moment, ou de créer ou une nuisance ou une gêne ». En raison de son caractère inévitable, l’exposition à ces pollutions atmosphériques concerne l’ensemble de la population. Les groupes les plus sensibles à la pollution de l’air sont les enfants, les personnes atteintes de pathologies particulières respiratoires et/ou cardiovasculaires, ainsi que les personnes âgées. La qualité de l’air est étroitement liée aux concentrations des substances naturellement présentes dans l’air ou introduites artificiellement par les activités humaines. Au cours de 15 dernières années, bien que les concentrations dans l’air ambiant pour de nombreux polluants aient diminué, de multiples études épidémiologiques et toxicologiques montrent que la pollution atmosphérique urbaine constitue toujours un enjeu majeur de santé publique. Toutefois, l’évaluation de l’impact de la pollution atmosphérique sur la santé humaine reste difficile à appréhender car la pollution de l’air est un phénomène complexe, résultant de l’association d’un grand nombre de substances qui agissent sous des formes diverses. L’exposition individuelle à la pollution atmosphérique est très hétérogène. I.2. Sources de pollution atmosphérique La pollution atmosphérique peut être issue des émissions d’origine naturelle où anthropique, c’est à dire liées à l’activité humaine (foyers fixes ou mobiles de combustion, émissions industrielles, bricolage, constructions…). On distingue également les polluants primaires, directement émis, des polluants secondaires, issus de transformations chimiques au sein de l’atmosphère, parmi ces derniers l’ozone et les particules secondaires. Enfin, on retrouve à l’intérieur des locaux, la pollution de l’extérieur qui rentre dans ceux-ci par transfert. I.2.1. Sources des polluants de l’’extérieur des locaux Parmi les principaux polluants rencontrés dans l’atmosphère à l’extérieur des locaux, on y trouve les particules ou poussières en suspension (PM) dont les particules fines, les composés organiques volatiles, les Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les oxydes d’azote, le dioxyde de souffre, le monoxyde de carbone, les métaux lourds mais aussi les pollens et les odeurs. Ces polluants sont principalement émis par le trafic routier (camions et voitures diesels…), les installations de chauffage des secteurs résidentiel, tertiaire (charbon, fioul, bois…), industriel et agricole. Mais certains phénomènes naturels sont à l’origine de PM et gaz tels que les incendies, les éruptions volcaniques, la désertification [50-52]. Les polluants issus des incendies qui font l’objet de ce travail de thèse seront détaillés dans le chapitre II. I.2.2. Sources des polluants de l’intérieur des locaux Le comité scientifique de la Commission Européenne spécialisé dans les risques sanitaires liés à l’environnement identifie plus de 900 polluants pouvant être trouvés à l’intérieur des locaux. Ils peuvent être classés en :  Polluants biologiques : les allergènes, les bactéries, les moisissures, et les   virus  Polluants physico-chimiques : les particules, le dioxyde d’azote, le formaldéhyde et les Composés Organiques Volatils (COVs). On y retrouve également les radiations ionisantes (rayonnement gamma), le plomb et l’amiante. Les caractéristiques et les sources spécifiques de ces principaux polluants de l’air intérieur sont reprises dans le Tableau 1. La Figure 2 présente aussi les différentes sources de pollutions à l’intérieur des habitations.

LIRE AUSSI :  Les différentes sources d’informations provenant du véhicule 

Les sources de pollution liées aux activités dans les habitations

 Une des premières sources de pollution intérieure anthropogénique est la fumée de tabac. En effet, elle contient plus de 4000 substances, sous forme de gaz ou de particules, dont certains sont reconnus ou soupçonnés d’être des irritants ou bien cancérogènes pour l’homme  . L’utilisation d’appareils fonctionnant par des procédés de combustion, qu’ils soient à gaz, à mazout, à pétrole, au charbon ou au bois, génère également de nombreux polluants  , principalement du dioxyde d’azote et des particules fines . Il s’agit d’appareils utilisés pour la production d’eau chaude, de chauffage, ou pour la cuisson des aliments. L’utilisation de combustibles solides (le charbon et la biomasse) constitue également une des sources majoritaires de pollution . D’autres activités humaines peuvent conduire à l’émission des polluants dans l’air intérieur, telles que l’utilisation des produits d’entretien   ou de nettoyage [55], d’encens et des bougies , ou bien les activités de bricolage . La simple présence de l’être humain, des animaux domestiques et des plantes, est également source de divers contaminants biologiques , -les bactéries   ou les virus-, les gouttelettes salivaires et nasales expirées par l’homme, les allergènes, le pollen, surtout ceux provenant de l’extérieur des locaux. Les surfaces humides ou les réservoirs d’eau liés à l’utilisation de douches, d’humidificateurs, de nébuliseurs, ou encore les dégâts des eaux, peuvent conduire à la prolifération de nombreux micro-organismes, dont les moisissures . 

Les sources liées aux produits de construction et d’aménagement 

Les matériaux de construction, de revêtement (des sols et des murs), d’isolement, d’ameublement, de décoration, mais aussi les produits de mise en   œuvre et de finition utilisés dans ces différents matériaux, représentent une autre source importante de pollution

Table des matières

REMERCIEMENTS
RESUME
ABSTRACT
PUBLICATIONS ET COMMUNICATIONS
ABREVIATIONS
LISTES DES TABLEAUX ET DES FIGURES
INTRODUCTION
OBJECTIFS
CHAPITRE I: EXPOSITION DE LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE
I. Introduction à la pollution atmosphérique
I.1. Définition
I.2. Sources de pollution atmosphérique
I.2.1. Sources des polluants de l’’extérieur des locaux
I.2.2. Sources des polluants de l’intérieur des locaux
I.2.2.1. Les sources de pollution liées aux activités dans les habitations
I.2.2.2. Les sources liées aux produits de construction et d’aménagement
I.3 Niveaux d’exposition des populations
II. Niveaux de mesure de l’exposition à la pollution atmosphérique
CHAPITRE II: IMPACT SANITAIRE DES FEUX DE FORETS
I. Présentation de la problématique
II. Exposition aux émissions issues des incendies
II.1. Définition des feux de forets
II.2. Composition de la fumée issue des feux de forets
II.3. Facteurs d’influence de l’émissions des polluants
II.4. Impact sanitaire des polluants issus des incendies
III. Présentation du projet PHASE visant à établir les risques sanitaires associés aux feux de bois
III.1. Présentation générale
III.2. Présentation du WP6: prévention des effets sanitaires des feux de forêt
IV. Effets sanitaires des émissions de feux de forêts : présentation des résultat
IV.1. Presentation de article 1: Quantifying wildfires exposure for investigating
related-health effects
IV.2. Présentation de l’article 2 : Non-accidental health impact of wildfire
TABLES DES MATIERES
IV.2.1. Au-delà des effets non accidentels
IV.3. Presentation de l’article 3: The temporal lag structure of short term-term
associations of fine particulate matter (PM2.5) and emergency visits in during the
2009 wildfire season in Marseille
V. Conclusions
CHAPITRE III : EXPOSITION EN MILIEU RURAL
I. Présentation de la problématique
II. Pollution en milieu agricole rural
II.1. Les sources d’exposition liées à l’activité agricole
II.2. Caractéristiques des principaux polluants agricoles
II.3. Exposition à l’intérieur des habitations
II.3.1. Les sources liées à l’intérieur des habitations
II.3.2. Les sources liées aux produits de construction et d’aménagement
II.4. Les effets sanitaires des polluants en milieu agricole rural
III. Présentation des études
III.1. Etude des facteurs environnementaux du milieu Rural et Maladies Allergiques
et respiratoires (FERMA)
III.2. UC Davis Farmer Health Study (FHS) : Etude de la santé des agriculteurs de l’Université de Californie à Davis
IV. Résultats issus de nos études épidémiologiques
IV.1. Presentation de article 4: Exposure to particulate matters and volatile organic
compounds in dwellings and stables and respiratory health in French farmers
IV.2. Presentation de l’article 5: Risk factors for respiratory symptoms in French and
California farmers
V. Conclusions
VI. Utilisation d’un biomarqueur pour évaluer l’exposition individuelle d’un polluant : cas du benzène
CHAPITRE IV : SYNTHESE ET REFLEXIONS
I. Principaux résultats
II. Discussion générale
II.1. Impact sanitaires des incendies
II.2. Mieux évaluer l’exposition lors des incendies de forets
II.3.Inventaires des émissions de feux de forêts
II.4. Résultats du de l’étude de cas à Marseille
II.5. Evaluation des polluants agricoles et leurs effets sur la santé :Mieux évaluer
l’exposition individuelle
II.6. Implication de la pollution intérieure dans la santé respiratoire des enfants à la ferme: volet « enfant » de l’étude FERMA
II.7. La variabilité régionale en termes d’exposition aux polluants agricoles et les
effets sanitaires
II.8. Les points forts et les limites
II.8.1. Points forts
II.8.2. Limites
CONCLUSIONS
ANNEXES
BIBLIOGRAPHIE
BIBLOGRAPHIE DU MANUSCRIT
BIBLOGRAPHIE DES ARTICLES PUBLIES

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