LA FRACTION FINE ET ULTRAFINE DES PARTICULES ATMOSPHERIQUES DANS LEUR TOXICITE PULMONAIRE

Pollution atmosphérique 

Définitions 

On dit que l’air est pollué quand il est contaminé par des agents physiques chimiques ou biologiques encore appelés des polluants, nuisibles à notre santé et à notre environnement. Le conseil de l’Europe dans sa déclaration de mars 1968 définit la pollution atmosphérique ainsi : « Il y a pollution atmosphérique lorsque la présence d’une substance étrangère ou une variation importante dans la proportion de ses composants est susceptible de provoquer un effet nocif, compte tenu des connaissances scientifiques du moment, ou de créer une nuisance ou une gêne. » Cette définition a été améliorée en 1996 dans la législation française. La loi sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie (LAURE) définit la pollution atmosphérique comme étant : « L’introduction par l’homme directement ou indirectement, dans l’atmosphère et les espaces clos, de 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. » (Auger, 2006). 2. Problème mondial de santé publique La pollution atmosphérique est un problème de santé publique qui connait de jour en jour une croissance inquiétante. Il a été rapporté qu’environ 4 milliards de tonnes de matériaux solides seraient injectés chaque année dans l’atmosphère (Marchand, 2003). Ces derniers causent des troubles cardiaques ou reproductifs, des cancers et favorisent également les maladies allergiques, respiratoires (asthme) dont la prévalence a doublé en 20 ans (ADEME). Ce tableau peu reluisant des désastres dus à la pollution de l’air est une conséquence directe de l’activité humaine. En effet, au cours du siècle dernier, le développement des industries chimiques et pétrolières a conduit à une multiplication et une diversification des polluants, tandis que l’explosion démographique entrainait une hausse considérable des besoins énergétiques et une augmentation conséquente du trafic automobile. En France, les 11 millions de tonnes de polluants émis chaque année dans l’atmosphère sont responsables de 30000 décès (ADEME). Selon le centre international pour la recherche sur le cancer (CIRC), le risque de développer des maladies cardiaques et respiratoires est plus élevé dans les zones polluées. Aussi, une exposition prolongée aux particules atmosphériques peut provoquer un cancer du poumon et être un facteur de risque de cancer de la vessie (OMS ; 2013). En effet, L’exposition chronique des individus à la pollution particulaire, associée à la rétention des particules au niveau du parenchyme pulmonaire, entraine à long terme des effets tels que l’apparition de cancers broncho-pulmonaires (CBP). Une autre étude issue du projet européen APHEKOM montre qu’une forte exposition aux polluants favorise l’apparition d’asthme et de bronchopneumopathies chroniques obstructives (BPCO) chez l’homme et surtout chez les enfants (commission européen, 2011). La pollution atmosphérique a également des effets néfastes sur le développement du fœtus. C’est pourquoi, le jeudi 17 octobre 2013, le CIRC a classé la pollution de l’air extérieur comme étant cancérigène pour l’homme (Groupe 1). En France, d’après l’AFSSET, 6500 à 9500 décès en 2002 peuvent être directement liés à la pollution atmosphérique. Dans les pays en voie d’industrialisation rapide avec une forte densité de population, les rejets industriels sont en hausse. Par exemple en Chine, la pollution atteint ou dépasse 40 fois les seuils de risques établis par l’OMS. Des mesures réglementaires de plus en plus sévères ont alors été adoptées pour limiter les émissions de polluants, en particulier ceux d’origine industrielle. L’OMS a établi des valeurs guide sur la qualité de l’air, afin de diminuer les risques sanitaires dus à la pollution par les particules. Le respect de ces valeurs pourrait augmenter l’espérance de vie et éviter des hospitalisations cardiaques et respiratoires. 3. Cas de la ville de dunkerque Dunkerque est une commune française, située au nord-ouest de la région Nord-Pas-deCalais (NPdC), comprenant 91386 habitants. L’histoire industrielle de Dunkerque a commencé à la fin de XIX siècle avec le développement de la métallurgie et des aciéries. En premier lieu, il y a eu la construction de petits navires, cette activité s’accroit et s’étend à la construction de machines marines à la grosse chaudronnerie. Aujourd’hui, le territoire Dunkerquois possède un bon niveau d’infrastructures. Il accueille de grandes implantations industrielles qui regroupent des activités de sidérurgie, représentées par le Leader mondial de l’industrie sidérurgique, Arcelor Mittal. La métallurgie et la transformation des métaux représentent le premier secteur en termes de nombre d’emplois dans la région. L’industrie Dunkerquoise ne se résume pas aux activités sidérurgiques et métallurgiques. La ville de Dunkerque dispose également de plus de 250 entreprises de maintenance regroupant plus de 4 7500 salariés autour de métiers divers tels que la chaudronnerie, la mécanique et le transport, un gros site de production de cannettes de boissons, Ball Packaging (Dunkerque Magazine – N°173 – Mars 2007), une usine d’aluminium qui assure la production de l’aluminerie la plus performante d’Europe, une centrale thermique, des industries chimiques et pharmaceutiques, des sites de transformation agroalimentaire et de la plasturgie. (PPA ; 2002). De plus, Dunkerque est le premier pôle énergétique européen, avec la centrale nucléaire de Gravelines, la plus puissante d’Europe (35.46 milliard de kwh en 2000), deux raffineries : Total raffineries des Flandres et la société de la raffinerie de Dunkerque (SRD), la centrale de production d’électricité, unique en France, créée par le groupe Gaz de France, une importante unité de production de gaz naturel qui produit le tiers de la consommation française de gaz naturel, des établissement pétrochimiques représenté par Astra Zeneca et par l’entreprise japonaise Ajinomoto Sweeteners Europe. Cette diversification industrielle génère des rejets dans l’air, ce qui accroit les problèmes de pollution dans la région (figure 1). Le grand port maritime de Dunkerque est le premier port d’importation de minerai, de charbon, de fruits et d’exportation d’acier et de sucre. Il représente le 1er secteur d’emploi de la ville et le 3ème en France en termes de trafic (saint-georges;2008). Ce pôle à lui seul rejette 50 % du CO2 industriel du NPdC, et plus de 10 % du CO2 industriel national. Le trafic automobile ne cesse d’augmenter, et une part très importante des polluants émis proviennent des transports. Cette grande plateforme industrialo portuaire met en danger l’environnement et la population notamment par des émissions d’odeurs, de poussière et de tonnes de particules diverses et variées rejetées dans l’atmosphère et dans l’eau. Sur l’année 2002, les rejets industriels dans la zone du PPA se montent à : 23522 tonnes de SO2, 11999 tonnes de NOX, 4246 tonnes de COV, 4597 tonnes de poussières (PPA ; 2002). Afin de lutter contre la nuisance et la pollution inhérente à l’activité industrielle, à l’échelle locale, des schémas d’environnement industriels ont été instaurés visant à éloigner les installations polluantes des sites habités. 5 Figure 1 : Vue Est du port est de Dunkerque. Les industries installées à proximité du port sont source de nombreuses pollutions. 

Les principaux polluants atmosphériques

 Le dioxyde de soufre

 C’est un gaz toxique. Il se transforme en anhydride sulfurique (SO3) en présence d’oxygène et en acide sulfurique (H2SO4) en présence d’eau. Il provient essentiellement de la combustion des combustibles fossiles (charbon, gazole) au cours de laquelle les impuretés soufrées contenues dans les combustibles sont oxydées par l’oxygène de l’air O2 en dioxyde de soufre SO2. Ce polluant gazeux est également rejeté par de multiples petites sources comme les installations de chauffage domestique et les véhicules, par des sources ponctuelles plus importantes (centrale de production électrique ou de vapeur), par différents procédés industriels comme les industries métallurgiques et les raffineries de pétrole. Dans la nature, les éruptions volcaniques représentent une part très importante des émissions de produits soufrés. Le dioxyde de soufre est un gaz irritant pour l’appareil respiratoire. Il peut déclencher une gêne respiratoire chez les asthmatiques et les jeunes enfants.

 Les oxydes d’azote (NOx)

 Ils regroupent le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO2). A l’échelle planétaire, les orages, les éruptions volcaniques, et les activités bactériennes en produisent de très grandes quantités. Egalement, ces oxydes sont issus de la combustion des combustibles fossiles, de certaines activités industrielles et des transports. Le monoxyde d’azote (NO) est le produit de l’oxydation de l’azote de l’air par l’oxygène à température élevée. Ce polluant est émis par les installations de chauffage des locaux, les centrales thermiques de production électrique, les usines d’incinération et les véhicules. Il reste peu de temps dans l’air car il s’oxyde rapidement en dioxyde d’azote (NO2). Le dioxyde d’azote pénètre dans les voies respiratoires profondes. Il provoque une hyperréactivité bronchique chez les asthmatiques et fragilise la muqueuse pulmonaire chez les enfants.

Le monoxyde de carbone (CO)

 Il est difficilement décelable car c’est un gaz incolore et inodore. Il provient principalement du trafic automobile et d’installations de chauffage en mauvais fonctionnement. Des concentrations importantes peuvent ainsi être rencontrées en cas d’embouteillage, ou lorsque le moteur d’un véhicule tourne au ralenti. Il est le produit de la combustion incomplète de matières organiques (gaz, charbon, carburants), son oxydation aboutit à la formation de dioxyde de carbone, composés reconnu comme l’un des principaux gaz à effet de serre. Le CO est principalement un poison sanguin. Il se fixe à la place de l’oxygène sur l’hémoglobine du sang conduisant à un manque d’oxygénation du système nerveux, du cœur et des vaisseaux sanguins, entraînant des troubles respiratoires et cardiaques pouvant aller jusqu’à la mort.

Les Hydrocarbures 

Aromatique polycycliques (HAP)

Le plus étudié est le Benzo(a) Pyrènes (BaP). Les HAP proviennent majoritairement de la combustion incomplète du charbon et des produits pétroliers. Ils sont aussi émis par le secteur résidentiel tertiaire et dans une moindre mesure par le secteur agricole et industriel. En milieu urbain, les principaux producteurs d’hydrocarbures sont les véhicules Diesel. Les HAP exercent notamment des effets cancérigènes, tératogènes (malformations), immunosuppresseurs et cardiovasculaires.