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Pollution atmosphérique

La pollution atmosphérique est un sujet qui touche de près à la qualité de vie de la population. En fait, il n'existe pas une pollution, mais des pollutions atmosphériques. Chaque activité humaine génère dans l'air ambiant, des polluants en plus ou moins grandes quantités et ces polluants sont différents selon la source d'émission. Ainsi, une activité industrielle émettra en majorité certains polluants spécifiques, qui seront différents de ceux dégagés par le trafic routier.

cycle de la pollution atmosphérique

Qu'est-ce que l'air ?

composition normale de l'airL’air n’est jamais totalement pur. Le diazote N2 et le dioxygène O2 représentent environ 99 % de sa composition. Dans les 1 % restants, se trouve une grande variété de composés plus ou moins agressifs pour l’homme ou son environnement.

Les polluants sont libérés dans l’air par :

  • des sources naturelles : volcans, océans, végétation, animaux…
  • des sources liées aux activités humaines : industrie, transport, chauffage...

Il existe 2 catégories de polluants :

  • Ceux qui sont émis directement par une source, comme le dioxyde de soufre SO2 ou le monoxyde d’azote NO ; ce sont des polluants dits primaires.
  • Ceux qui ne sont pas émis directement par une source mais qui sont le résultat d'une transformation chimique des polluants primaires émis dans l'air. Il s'agit des polluants secondaires. C'est le cas de l'ozone O3 qui résulte, sous l'action du rayonnement solaire, de la transformation chimique des oxydes d’azote NOx et des Composés Organiques Volatils (ou COV ; on parle des précurseurs de l'ozone).

 

L'influence de la météorologie

instruments météo AirfobepLa concentration des polluants dans l’atmosphère est fortement dépendante des conditions météorologiques.

La température

La température agit sur la chimie des polluants : le froid diminue la volatilité de certains gaz alors
que la chaleur estivale favorise la formation photochimique de l’ozone.

Le vent

Le vent est un facteur essentiel expliquant la dispersion des polluants. La vitesse du vent joue sur la dilution et la dispersion des polluants, la direction oriente, quant à elle, les retombées de panaches. Lorsque les vents sont faibles, l’influence du relief local est forte et des brises locales ou régionales apparaissent.

La pression atmosphérique et vents synoptiques

Les vents synoptiques sont liés aux champs de pressions qui figurent sur les cartes météorologiques. Les situations dépressionnaires correspondent généralement à des zones où la turbulence est forte, la dispersion est facilitée. Par contre, les fortes pressions qui caractérisent les situations anticycloniques induisent une stabilité propice à l’accumulation de polluants.

Les brises locales

Les brises de mer ou de terre sont générées par le contraste thermique existant entre la mer et la terre. Le jour, sous l’effet du rayonnement solaire, la terre se réchauffe plus vite que la mer : une brise de mer apparaît ainsi en cours de matinée. La nuit, le phénomène s’inverse car la terre se refroidit davantage que la mer : il se forme alors une brise de terre soufflant de la terre vers la mer. Ces phénomènes sont particulièrement présents dans les régions de climat méditerranéen. L’étang de Berre occasionne lui aussi, dans une mesure
moindre, les mêmes phénomènes.

Cf. : « La pollution de l’air » - Christian Élichegaray - ADEME

Les phénomènes météorologiques spécifiques aux Bouches-du-Rhône

Les polluants de l'air

Les concentrations de polluants dans l'air sont les indicateurs d'une pollution atmosphérique. La réglementation française apporte un cadre à ses notions et aux dispositions de surveillance de la qualité de l'air en général. Ainsi, on appelle pollution atmosphérique "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". (Extrait du Code de l'Environnement).

La surveillance de la qualité de l’air ambiant consiste à évaluer les niveaux de concentration des polluants dont la liste est déterminée par décret :

  • le dioxyde d’azote,
  • les particules en suspension,
  • le plomb,
  • le dioxyde de soufre,
  • l’ozone,
  • le monoxyde de carbone,
  • les composés organiques volatils
  • le benzène,
  • les métaux lourds (arsenic, cadmium, nickel),
  • les hydrocarbures aromatiques polycycliques (dont le Benzo(a)pyrène).

Plus précisément, Air PACA doit surveiller les niveaux de concentration dans l’air de chacun de ces polluants et les comparer à des valeurs reglementaires définies.

Pour en savoir plus sur les normes réglementaires cliquez ici>>

Les principales sources de pollution

 

Polluants Sources principales
Dioxyde de soufre SO2 Combustion d'énergies fossiles (charbon, fioul, pétrole...)
  • Centrales thermiques
  • Industries
  • Chauffage
Particules en suspension
dont PM10 et PM2.5
Combustion d'énergies fossiles
  • Activités industrielles diverses (sidérurgie,  incinération...
  • Trafic routier (usure, gaz d'échappement, frottements...)
Oxydes d'azote NO et NO2  Combustion
  • Industries
  • Chauffage
  • Trafic routier
Ozone O3
Photochimie entre COV et NOx
Monoxyde de carbone CO Combustion carbonée incomplète
  • Trafic routier
  • Chauffage
Composés Organiques Volatils COV
  • Industries (activités de raffinerie, de chimie, ...)
  • Trafic routier
  • Agriculture
Benzène C6H6
  •  Industries (activités liées à la chimie, à la raffinerie, ...)
  • Trafic routier
  • Fumée de tabac
Métaux Lourds
dont Plomb Pb, Arsenic As, Nickel Ni, Cadmium Cd
Associés aux particules fines en suspension, ils sont analysés sur la fraction PM10.
  • Industries
  • Trafic routier
Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ou HAP
  • Industries en particulier de la chimie et du pétrole
  • Trafic routier
  • Chauffage

 

Pour une évaluation de ces polluants dans les Bouches-du-Rhône >>

Les effets de la pollution de l'air sur l'environnement

Les effets de la pollution atmosphérique se ressentent sur la santé humaine, les écosystèmes mais aussi sur les bâtiments (corrosion, noircissement, encroûtement et altérations diverses).

Polluants Effets sur l'environnement
Dioxyde de soufre SO2
  • Participation au phénomène des pluies acides par transformation en  acide sulfurique au contact de l'humidité de l'air.
  • Dégradation de la pierre et des matériaux de nombreux bâtiments.
Particules en suspension
dont PM10 et PM2.5
  • Effets de salissure des monuments et bâtiments.
Oxydes d'azote NO et NO2 
  • Participation au phénomène des pluies acides
  • Participation à la formation de l'ozone troposphérique (celui des basses couches)
  • Atteinte de la couche d'ozone stratosphérique
  • Participation à l'augmentation de l'effet de serre
 Ozone O3
  • Diminution des rendements agricoles
  • Dégradation des matériaux (caoutchouc par exemple)
  • Participation à l'augmentation de l'effet de serre
Monoxyde de carbone CO
  • Participation à la formation de l'ozone troposphérique
  • Dans l'atmosphère, il contribue à l'augmentation de l'effet de serre par transformation en dioxyde de carbone CO2.
Composés Organiques Volatils COV dont le benzène
  •  Participation à la formation de l'ozone troposphérique (rôle majeur avec les oxydes d'azote)
  • Participation indirecte à l'augmentation de l'effet de serre (par intervention dans des mécanismes conduisant à la formation des gaz à effet de serre).
Métaux Lourds
dont Plomb Pb, Arsenic As, Nickel Ni, Cadmium Cd
  • Contamination des sols et des aliments
  • Accumulation dans les organismes vivants et perturbation des mécanismes et équilibres biologiques.

 

Les impacts de la pollution de l'air sur la santé humaine

Les effets de la pollution de l'air dépendent de la sensibilité personnelle de l'individu exposé : âge, état de santé général, tabagisme, prédispositions... Ils dépendent aussi de l'exposition individuelle aux différentes sources de pollution, de la durée de cette exposition, aux niveaux d'exposition, du débit respiratoire au moment de l'exposition, mais aussi de l'interaction avec d'autres composés présents dans l'atmosphère commepar l'exemple les pollens, les spores fongiques...

Les populations les plus sensibles sont les enfants, les personnes âgées, les personnes atteintes d'affections respiratoires et les sportifs durant la pratique d'une activité physique intense. Il existe cependant de grandes variations de sensibilité entre les individus.


Polluants Effets sur la santé
Dioxyde de soufre SO2
  • Irritation des voies respiratoires
  • Synergie avec les particules
  • Sensibilité particulière des asthmatiques
Particules en suspension
dont PM10 et PM2.5
  •   Altération de la fonction pulmonaire, plus ou moins importante selon la taille des particules
Oxydes d'azote NO et NO2 
  • Irritation des bronches chez un public sensible
  • Altération de la fonction pulmonaire
 Ozone O3
  • Irritation des muqueuses (gorge, nez, yeux)
  • diminution de la fonction respiratoire
  • Sensibilité particulière des pathologies cardiaques ou respiratoires
Monoxyde de carbone CO
  • Vertiges
  • Maux de tête
  • Nausées

  Le monoxyde de carbone se fixe dans le sang à la place de l'oxygène. A forte concentration (dans un espace clos), il peut provoquer la mort.

Composés Organiques Volatils COV
  •  Effets très variables allant de la gène olfactive aux effets mutagènes et cancérigènes
  • Diminution de la fonction respiratoire
Benzène C6H6
  •   Risque cancérigène en cas d'exposition chronique
Métaux Lourds
dont Plomb Pb, Arsenic As, Nickel Ni, Cadmium Cd
  • Toxicité par bio-accumulation dans le système nerveux, les poumons, les reins...
  • Effets cancérigènes
Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ou HAP

  Toxicité variable en fonction de la molécule concernée :

  • Effets mutagènes
  • Effets cancérigènes

 

La pollution de fond et la pollution de pointe

L'évaluation de la qualité de l'air repose sur une comparaison des concentrations de polluants mesurés dans l'air ambiant avec des valeurs réglementaires de référence. Ces valeurs sont des indicateurs représentatifs soit d'une pollution dite de fond, soit de pointes de pollution.


La pollution de fond et les niveaux moyens

La pollution de fond correspond à des niveaux de polluants dans l'air sur des périodes de temps relativement longues et s'exprime généralement par des concentrations moyennées sur une année (pour l'ozone on parle de niveaux moyens exprimés généralement par des moyennes sur 8 heures). Il s'agit des niveaux de pollution auxquels la population est exposée le plus longtemps et auxquels il est attribué l'impact sanitaire le plus important.


La pollution de pointe

La pollution de pointe reflète des variations de concentrations de polluants sur des périodes de temps courtes et s'exprime généralement par des concentrations moyennées sur la journée ou l'heure.

Le droit à l'information

Chaque jour, les besoins en air d’une seule personne sont en moyenne de 15 000 litres ; ces besoins varient en fonction de la physiologie, de l’activité pratiquée, etc.

Un adulte au repos a besoin de 6 litres d’air par minute. Durant un effort, pour monter des escaliers par exemple, il lui faudra 30 à 40 litres par minute.Pour marcher, un enfant a besoin de 10 à 12 litres par minute. En revanche, s’il fait du vélo en côte, il aura besoin de 25 à 70 litres par minute.

Le droit à l'information sur la qualité de l'air est reconnu, par la loi sur l'air, à chacun sur l'ensemble du territoire. L'État est le garant de l'exercice de ce droit, de la fiabilité de l'information et de sa diffusion. Il confie à chaque association de surveillance de la qualité de l’air une mission d’information sur la qualité de l’air dans le territoire qui porte son agrément ministériel.

 

 

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