Impacts sur la santé humaine

En 1979, l'Organisation des Nations unies (ONU) encadre la mise en place d'une Convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance.

À titre d'exemple : en 2005, aux États-Unis, environ 130 000 morts étaient liées aux particules fines PM_2,5 et 4 700 à la pollution à l'ozone troposphérique (O3)^[4].

En 2014, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime à près de sept millions le nombre de morts prématurées dues à la pollution de l'air en 2012. Les pays à revenus faibles et intermédiaires sont davantage touchés, particulièrement en Asie^[5]. Plus de la moitié des cas sont dus à la pollution intérieure (en particulier à la cuisine sur des réchauds à charbon, à bois ou à combustibles de la biomasse). Les maladies cardiovasculaires causent 80 % des décès liés à la pollution extérieure (40 % d'accident vasculaire cérébral et 40 % de cardiopathies ischémiques) ainsi que 60 % de ceux dus à la pollution intérieure (34 % d'AVC et 26 % de cardiopathies ischémiques), suivis par les bronchopneumopathies chroniques obstructives (pollution extérieur : 11 %, intérieure : 22 %)^[5].

En 2015, environ 4,2 millions de personnes seraient mortes d'un air malsain. Les particules lourdes (suies) ont diminué, mais les décès dus à l'inhalation de particules fines aéroportées ont augmenté de plus de 20 % entre 1990 et 2015, notamment en Afrique du Nord et au Moyen-Orient en raison d'un climat sec, mais aussi au Bangladesh, en Inde et en Chine en raison de l'explosion des transports, de l'urbanisation, de l'industrie et de la combustion du bois et du charbon. Respirer des particules polluantes est devenu le cinquième risque majeur pour la santé, derrière l'hypertension artérielle, le tabagisme, l'hyperglycémie et l'hypercholestérolémie.

Cette même année 2015, en France, une commission d'enquête parlementaire évalue le coût annuel de la pollution de l'air en dépenses de santé, absentéisme dans les entreprises et impacts indirects et non sanitaires à au moins 100 milliards d'euros^[6],[7],[8].

En 2016, l'Agence nationale de santé publique estime que la pollution de l'air est responsable de 48 000 morts par an en France^[9]. Sylvia Médina, coordinatrice du programme Air et santé de l'agence, estime que cet impact est sous-estimé.

Dans le monde, pour la période 1990-2016, la pollution de l'air est le cinquième facteur de risque pour la santé (après la malnutrition, les risques alimentaires, l'hypertension artérielle et le tabagisme)^[10].

En 2017, selon le rapport State of Global Air 2017 du Health Effects Institute de Boston, plus de 90 % de la population mondiale respire un air malsain^[11].

En 2018, l'OMS évalue à sept millions le nombre de personnes qui meurent dans le monde parce qu'elles respirent un air trop chargé en particules fines, dont 4,2 millions de victimes de la pollution de l'air extérieur et 3,8 millions pour celle de l'air intérieur. 91 % de la population mondiale est exposée quotidiennement à un air contenant de hauts niveaux de polluants^[12].

Une étude parue en mars 2019 dans la revue de cardiologie European Heart Journal (en) estime à 8,8 millions le nombre de morts prématurées chaque année dans le monde^[13]. Cette nouvelle évaluation est deux fois plus élevée que les précédentes ; elle dépasse l'estimation de la mortalité due au tabac, chiffrée à 7,2 millions de décès en 2015 par l'OMS. L'étude estime à 790 000 le nombre de morts dues à la pollution de l'air en 2015 dans l'ensemble de l'Europe, dont 67 000 en France. Cette estimation est nettement supérieure à celle de l'Agence européenne pour l'environnement (AEE). La Chine paie le plus lourd tribut, qui compte 2,8 millions de morts. En moyenne, la surmortalité mondiale attribuée à la pollution de l'air est de 120 décès par an pour 100 000 habitants ; ce taux est supérieur en Europe (133), bien que les contrôles y soient plus stricts que dans d'autres régions. L'Europe de l'Est est particulièrement touchée, avec 36 000 morts/an pour la Roumanie ou 76 000 pour l'Ukraine, soit des taux supérieurs à 200 décès pour 100 000 habitants. Le professeur Jos Lelieveld, rattaché à l'institut Max-Planck de chimie de Mayence et l'un des auteurs de l'étude, conclut : « Dans la mesure où la plupart des particules fines et des autres polluants de l'air en Europe proviennent de la combustion des énergies fossiles, il est urgent de passer à d'autres sources d'énergie »^[14].

En juillet 2020, l'Energy Institute de l'université de Chicago publie un rapport sur la perte d'espérance de vie due à la pollution de l'air. Il estime que l'espérance de vie des humains augmenterait de près de deux ans si tous les pays se conformaient aux directives de qualité de l'air édictées par l'Organisation mondiale de la santé. Cette perte est très inégalement répartie : en 2018, les plus gros perdants, avec cinq années de longévité potentielle en moins en moyenne, sont les habitants du Bangladesh (6,2 ans), de l'Inde (5,2 ans), du Népal et du Pakistan. Dans cette partie du sud de l'Asie, les niveaux de pollution de l'air ont augmenté de 44 % en vingt ans. À l'inverse, la Chine a réussi à réduire la pollution de l'air de près de 40 % en cinq ans alors que les États-Unis et l'Europe ont mis plusieurs décennies pour atteindre les mêmes taux de dépollution^[15].

Le 21 octobre 2020, un rapport de l'Alliance européenne de santé publique (en) estime le coût de la pollution de l'air à 166 milliards d'euros (178 milliards de francs suisses) par an en Europe^[16]. Il compare les trois principaux polluants atmosphériques, les particules en suspension (PM), le dioxyde d'azote (NO₂) et l'ozone (O₃), et leurs coûts sociaux. Paris arrive à la septième place et Londres est en tête des villes où ce coût est le plus élevé (11,4 milliards d'euros), devant Bucarest et Berlin^[17].

Selon un rapport sur la qualité de l'air mondiale publié le 29 août 2023 par l'Institut de politique énergétique de l'université de Chicago (EPIC), la pollution aux particules fines — émises par les véhicules motorisés, l'industrie et les incendies — représente « la plus grande menace externe pour la santé publique » dans le monde. La pollution atmosphérique dégrade davantage la santé mondiale que le tabagisme ou la consommation d'alcool, particulièrement en Asie et en Afrique. La pollution aux particules fines augmente le risque de développement de maladies pulmonaires, cardiaques, d'AVC et de cancers^[18].

Généralités

Fin 2014, un sondage annuel montrait que la pollution de l'air et le changement climatique étaient les deux préoccupations principales des Français en matière d'environnement, atteignant « leur plus haut niveau depuis le début de la décennie », mais les ménages semblaient moins disposés qu'auparavant à agir pour l'environnement ou à changer de comportement, ou de produit, si cela leur coûte plus cher^[21].

La qualité de l'air urbain et des habitations est aujourd'hui souvent critiquée, mais l'air intérieur de nombreux logements des siècles passés était également pollué par des foyers défaillants et nocifs pour la santé des résidents. La pollution de l'air n'est ainsi pas un phénomène récent et s'inscrit au contraire sur l'échelle multiséculaire de l'histoire de l'homme et de ses activités. La sensibilité à ce problème et l'ampleur du phénomène ont cependant évolué au fil du temps, devenant aujourd'hui un enjeu de santé publique et de santé environnementale de plus en plus médiatisé et sensible.

XVIII^e siècle

Peu avant la Révolution française, le physicien et abbé Pierre Bertholon de Saint-Lazare (1741-1800) publie un mémoire sur les moyens de garantir la salubrité de l'air dans les grandes villes et les lieux habités^[22]. Il y estime qu'en 24 heures, « un homme consomme ou vicie par sa seule respiration vingt muids d'air, chacun de deux cent quatre-vingt-huit pintes, et quarante muids par les vapeurs qui sortent de son corps ; de sorte que, enfermé dans une chambre, il altéreroit ainsi soixante muids d'air pendant cet espace de temps ». Ainsi, « trois cent hommes qui pendant un mois seroient placés dans l'étendue d'un arpent de terrain, y formeroient de transpiration une atmosphère de foixante et onze pieds de hauteur qui deviendroit bientôt pestilentielle si elle n'étoit dissipée par les vents ; observation bien démontrée qui arrive dans les camps qui relient trop longtemps au même endroit^[22] ». Ce à quoi il faut ajouter « les causes qui résultent des arts nuisibles à la pureté de l'air, qu'on s'obstine à enfermer dans les enceintes des villes, etc. tandis que d’un autre côté on détruit tout ce qui pourroit corriger l’air, en arrachant le peu d’arbres et de végétaux qui se trouvent répandus dans leur divers quartiers^[22] […] On semble tous les jours oublier que Ternate a donné un terrible exemple des malheurs résultants de la suppression de ces végéraux, & que les hollandois eurent fait couper les girofliers qui y étoient en grand nombre, il survint des maladies qui firent périr une multitude d’habitants. Les nouvelles observations de plusieurs physiciens sur la qualité d’air méphitique qu'absorbent les végétaux, & la quantité considérable d’air déphlogistiqué ou d’air vital qu'ils versent dans l’atmosphère, ces observations démontrent encore de la manière la plus convaincante, les avantages précieux que les plantes & les arbres en particulier peuvent procurer. »

Bertholon rappelle l'importance du pavage des villes, du nettoyage des rues et l'importance d'un bon système d'égouts (qui ne doivent pas aboutir à des fosses fermées où les eaux stagnent et fermentent ; il cite le cas de plusieurs personnes mortes sur le champ en respirant un air pollué par l'air méphitique émanant d'une telle fosse, lequel pouvait noircir les galons dorés dit-il^[22].

Depuis le XIX^e siècle

Avec la révolution industrielle, la pollution de l'air est devenue plus visible et manifeste.

Au XIX^e siècle, de nouvelles formes de pollution se sont développées de façon massive et récurrente dans les villes de la révolution industrielle, notamment à cause de l'utilisation croissante du charbon et des usines^{[23],[24],[25]}.

À Montlignon, par exemple, les pépiniéristes et arboriculteurs accusent les tuiliers de corrompre leurs plantations par la pollution de l'air^[26].

Ce phénomène est d'autant plus grave pour la santé lorsqu'une grande partie de l'habitat ouvrier se trouve à proximité immédiate des lieux de production. Au XX^e siècle les avions émettent des polluants dans des couches de plus en plus hautes de l'atmosphère, où ils sont exposés à des phénomènes photochimiques complexes. Pourtant, les panaches de fumées industrielles et la pollution de l'air ont dans un premier temps été appréciés, par exemple par des industriels de l'Angleterre victorienne qui ne voyaient dans les villes et rues enfumées de la révolution industrielle que des signes de richesse et de progrès^[27]. Bien plus tard, dans les années 1960 aux États-Unis, interpellé sur la puanteur des émissions d'une grande papeterie de l'Alabama située à une trentaine de kilomètres mais qui atteignait la capitale de l'État, le gouverneur George Wallace pouvait encore répondre « that's the smell of prosperity »^[27] (« c'est l'odeur de la prospérité »).

Dans le monde en 2018, les grandes masses d'air sont les plus polluées dans les aires industrielles et urbaines congestionnées de pays émergents très peuplés à revenu faible ou intermédiaire et notamment en Inde (qui compte neuf des dix villes les plus polluées au monde), au Nigeria et en Chine, mais nombre de grandes villes européennes riches ne parviennent pas non plus à respecter toutes les normes de l'OMS^[27].

Un projet européen (FAIRMODE^[28]), conjointement porté par des scientifiques, le Centre commun de recherche de la Commission européenne et l’Agence européenne pour l'environnement, a pour objectif d'améliorer les modèles de pollution de l'air afin d'offrir au monde médical, aux urbanistes et aux décideurs de meilleurs outils et données pour la prise de décision^[27].

Paris depuis 1992

Pollution atmosphérique au-dessus de Paris.

De 1992 à 2015, la pollution urbaine s'est globalement réduite à Paris, sauf pour un paramètre : la pollution par l'ozone troposphérique^[29] :

• dioxyde d'azote (NO₂) : baisse de 54 à 30 µg/m³ ;
• oxydes d'azote (NOx) : baisse de 105 à 47 µg d'équivalent NO₂/m³ ;
• monoxyde d'azote (NO) : baisse de 36 à 11 µg/m³ ;
• benzène (C₆H₆) : baisse de 5,6 à 1 µg/m³ ;
• monoxyde de carbone (CO) : baisse de 500 à 300 µg/m³ ;
• dioxyde de soufre (SO₂) : baisse de 27 à 6 µg/m³, puis sous la limite de détection depuis 2007 ;
• fumées noires : baisse de 34 à 10 µg/m³ ;
• particules PM₁₀ : baisse de 21 à 11 µg/m³ ;
• particules PM_2,5 : baisse de 22 à 13 µg/m³, sensible surtout depuis 2010 ;
• cadmium (Cd) : diminution régulière (passé de 0,68 à 0,28 µg/m³ entre 1999 et 2007), tant en pollution de fond que près du trafic^[30] ;
• plomb : c'est la baisse la plus spectaculaire, expliquée par l'interdiction du plomb dans l'essence : −97 % entre 1991 et 2007^[30].

L'ozone en revanche est passé de 19 à 45 µg/m³.

L'arsenic dans l'air reste globalement stable sauf sur la station où il s'est élevé de 2002 à 2005 (date à laquelle les mesures ont cessé)^[30].

Problèmes nouveaux ou émergents

Parmi les nouveaux types de polluants, on peut citer des pollens nouveaux (apportés par des plantes introduites allergènes comme l'ambroisie). De plus, les pollens sont érodés et dégradés chimiquement par l'air, dont l'acidité et le caractère oxydant augmentent. Ils deviennent ainsi plus allergènes^{[31],[32],[33],[34],[35],[36],[37],[38]}.

Effet d'une couche d'inversion sur la dispersion des polluants (en noir et rouge, l'évolution de la température avec l'altitude respectivement sans et avec couche d'inversion).

Effet de serre

L'effet de serre est un phénomène naturel lié à l'absorption des rayonnements infrarouge (IR) de grande longueur d'onde émis par la surface terrestre, par des composés présents dans l'atmosphère appelés gaz à effet de serre (GES) : dioxyde de carbone (CO₂), méthane (CH₄), vapeur d'eau (H₂O), ozone (O₃), protoxyde d'azote (N₂O), hexafluorure de soufre (SF₆) et halocarbures (dont les CFC). L'énergie absorbée est transformée en chaleur.

Les gaz à effet de serre analysés par le Citepa sont ceux d'origine anthropique, désignés par le protocole de Kyoto : dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d'azote, hexafluorure de soufre, hydrofluorocarbures (HFC) et perfluorocarbures (PFC).

Acidification, eutrophisation, pollution photochimique

Métaux lourds

Les métaux lourds posant problème pour l'environnement et la santé sont des nanoparticules ou sont généralement associés aux aérosols de petite taille. Quand ils sont présents dans l'air (pollution industrielle, combustion, etc.)^[49], ils sont principalement évacués du compartiment atmosphérique par dépôt humide. Ils se retrouvent alors dans les sols, les sédiments et l'eau interstitielle^[50] puis dans les organismes et les écosystèmes, auxquels ils peuvent poser problème. Certains invertébrés (vers par exemple) peuvent les fixer grâce à des molécules chélatrices (métalloprotéines en général) et en excréter une partie via leur mucus ou excréments ; ils peuvent alors les remonter en surface du sol ou des sédiments ; ces métaux ou métalloïdes sont alors à nouveau biodisponibles pour les bactéries, les plantes ou d'autres espèces qui peuvent à nouveau les bioaccumuler^[51].

Polluants organiques persistants

Ces polluants ont deux origines principales :

• la production de produits chimiques, en particulier, celle des pesticides, des PCB et de l'hexachlorocyclohexane ;
• la production non-intentionnelle, en particulier par combustion, notamment la combustion du bois et dans les incinérateurs d'ordures ménagères. Cette deuxième origine concerne principalement les dioxines, les furanes et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

Particules

En France, selon une étude réalisée de 2008 à 2011 par le programme européen Aphekom, les émissions de particules fines proviennent à 34 % du chauffage domestique, 31 % de l'industrie, 21 % de l'agriculture et 14 % des transports. La part du transport était toutefois plus élevée en ville. Elle atteignait 29 et 32 % à Paris (PM₁₀ et PM_2,5), et 72 et 91 % à Marseille (PM₁₀ et PM_2,5). Le transport routier seul était responsable de 52 % des émissions de particules fines à Barcelone et Rome, 60 % à Séville, 62 % à Marseille et 68 % à Bruxelles^[52],[53].

Une étude d’Airparif de 2017 sur la région Île-de-France montre l'importance de la saisonnalité sur les émissions particulaires en ville. En hiver et en automne, la contribution du transport routier aux particules PM₁₀ n'est que de 15 % en Île-de-France contre 25 % en été ; l'écart est encore plus net pour les particules PM_2,5, puisque la contribution du transport routier varie de 14 % en hiver à 39 % en été^[54]. En automne-hiver la plus importante source de particules fines est le secteur résidentiel : de l’ordre de 50 %, en raison du chauffage au bois notamment^[54].

Pollution des villes

Pollution de l'air à Téhéran.

La forme urbaine^[61], la manière dont on s'y déplace et son degré de végétalisation^[62] ont une importance pour la qualité de l'air et le bruit^[61].

Exemples de pollutions de l'air critiques

Liste non exhaustive :

• biocarburants et qualité de l'air ;
• nuage brun d'Asie ;
• assombrissement global ;
• pluies acides ;
• pollution de Londres ;
• pollution de la vallée de l'Arve ;
• brouillards toxiques dans la vallée de la Meuse ;
• événement de suppression du mercure atmosphérique ;
• smog.

Le tableau ci-contre présente les vingt villes (parmi les 7 323 où se trouve au moins une station de surveillance atmosphérique au sol) ayant enregistré en 2022 la plus forte concentration annuelle en particules fines (de diamètre inférieur ou égal à 2,5 µm). Quatorze de ces vingt villes sont en Inde (dont la 3^e et la 4^e), trois au Pakistan (dont la 1^re et la 5^e) et une en Chine (la 2^e), au Tchad et en Irak. Leurs concentrations moyennes sont comprises entre 79 et 100 µg/m³ alors que l'OMS recommande de ne pas dépasser 5 µg/m^3[69],[70].

Principales sources anthropiques en France

Dans le rapport annuel du gouvernement français sur la qualité de l'air pour 2014 (paru le 30 septembre 2015), les principaux polluants sont caractérisés comme suit^[71] :

La pollution de l'air résulte donc principalement des installations de chauffage, des centrales thermiques et des installations industrielles, des moyens de transport dont les véhicules à moteur (sauf ceux électrique) et de l'agriculture.

Combustion de biomasse

Asie

L'air de Pékin un jour après la pluie (gauche) et un jour ensoleillé avec le smog (droite).

Le nuage brun d'Asie est un immense nuage de poussière qui, tous les hivers de décembre à avril, recouvre le sud de l'Asie. Une équipe de l'université de Stockholm, en collaboration avec des chercheurs indiens a étudié l'origine des particules de ce nuage. Grâce à une datation au carbone 14, ils ont prouvé que ce nuage provient pour deux tiers de la combustion de la biomasse et pour un tiers de la combustion de combustibles fossiles. « Pour lutter contre ce fléau, il conviendra donc de lutter parallèlement contre ces deux sources de particules »^[81].

Véhicules à moteur

Les polluants atmosphériques émis par les véhicules à moteur sont^[43] :

• le dioxyde de carbone (CO₂), non toxique mais reconnu comme l'une des causes de l'effet de serre ;
• des gaz dont la toxicité est avérée (monoxyde de carbone, oxydes d'azote…), cela jusque dans la haute atmosphère avec les avions et fusées ;
• des particules en suspension (PM₁₀ et PM_2,5) : un quart des particules PM₁₀ rejetées dans l'air francilien proviennent du trafic routier ;
• des COV (composés organiques volatils) dont les plus toxiques sont le benzène et autres composés aromatiques, libérés par évaporation (remplissage, réservoirs, fuites) et par les gaz d'échappement imbrûlés.

Ce problème devenant un problème de santé publique avec l'accroissement du trafic automobile, les gouvernements des principaux pays sont intervenus en réglementant les émissions polluantes des véhicules à moteur (voir norme d'émission des véhicules (en)). En Europe, les premières normes européennes d'émissions sont entrées en vigueur en 1990 pour les poids lourds et en 1992 pour les véhicules légers. Elles ont évolué environ tous les cinq ans depuis, imposant une réduction drastique des émissions de polluants atmosphériques, exprimées en milligrammes par kilomètre parcouru, compensées en partie par l'augmentation du trafic des automobiles et poids-lourds. Les oxydes d'azote sont parmi les polluants les plus importants associés au secteur du transport. Leurs émissions ont baissé dans la région Union européenne, Association européenne de libre-échange et Turquie ; elles se sont réduites de plus de moitié depuis 1990, aussi bien dans le secteur des transports que dans les autres secteurs. La contribution du secteur des transports a légèrement baissé de 1990 à 2018. Au sein du secteur des transports, le principal contributeur reste le transport routier, mais sa part a légèrement baissé, de 88 à 82 %. Alors que la contribution des poids lourds avait dépassé celle des véhicules particuliers au début en 1999, ces derniers sont repassés en tête en 2014 et sont redevenus le premier contributeur pour ce polluant, au sein du secteur des transports^[82].

Dans le cadre de la lutte contre l'effet de serre, entérinée à l'échelle mondiale par le Protocole de Kyoto, des réglementations limitant sévèrement les émissions de CO₂ des véhicules à moteur ont également été mises en place^[83]. Le principe est d'exiger que la gamme de véhicules de chaque constructeur automobile respecte une émission moyenne limitée à 130 g/km pour 2015, puis à 95 g/km en 2020, ce qui correspond à des consommations de 4,0 L/100 km en essence, 3,6 L/100 km en gazole^[84].

Le problème de pollution concerne aussi la pollution intérieure dans les véhicules. Les embouteillages ou le trafic peuvent accentuer cette pollution à l'intérieur même de ces véhicules à moteurs^[85]. Selon une étude du docteur Fabien Squinazi, membre du collège d'experts de l'Association de recherche clinique en allergologie et asthmologie (ARCAA), les passagers des véhicules sont les plus exposés à la pollution de l'air en raison d'une double exposition. Le passager est soumis à l'intérieur aux particules fines et aux moisissures allergisantes et à l'extérieur au monoxyde de carbone^[86].

Production d'énergie

Un rapport publié en juin 2016 par le WWF et trois autres ONG avec le soutien de l'Union européenne évalue à 22 900 décès prématurés les impacts de la pollution atmosphérique causée par les centrales au charbon de l'Union européenne en 2013, un bilan comparable à celui des accidents de la route : 26 000 décès. Ces centrales ont aussi été responsables en 2013 de 11 800 nouveaux cas de bronchite chronique et 21 000 admissions à l'hôpital. Les centrales polonaises à elles seules ont causé 5 830 décès prématurés, les centrales allemandes 4 350 décès et les centrales britanniques 2 870 décès. Les impacts transfrontaliers sont très importants : les centrales polonaises ont causé 4 700 décès prématurés dans les pays voisins et les centrales allemandes 2 500 décès ; le pays le plus affecté par des centrales étrangères est la France, qui compte 1 200 décès dus aux centrales allemandes (490 décès), britanniques (350 décès), polonaises, espagnoles et tchèques^[87].

Selon un rapport de l'Agence européenne pour l'environnement publié en 2014, durant la période de 2008-2012, sur les trente installations industrielles causant les dommages économiques les plus élevés, vingt-six sont des centrales électriques, fonctionnant principalement au charbon et au lignite et situées surtout en Allemagne et en Europe de l'Est^[88].

En 2016, un rapport de l'Agence internationale de l'énergie chiffre à 6,5 millions le nombre de décès prématurés annuels dus à la pollution atmosphérique. La majeure partie de cette pollution est liée à la production et à l'utilisation de l'énergie, essentiellement à partir de bois pour la cuisine, à l'origine de pollution domestique (4,3 millions de décès, dont 80 % en Asie)^[89].

Les besoins en énergie augmentent et la production, transformation et consommation d'énergie entraînent des émissions de dioxyde de carbone croissantes, notamment en Chine : 9 761 millions de tonnes de CO₂ en 2014, soit 27,5 % du total mondial, et aux États-Unis 5 995 millions de tonnes (16,9 %)^[90].

Les dommages moyens causés par les polluants du charbon sont deux ordres de grandeur plus importants que ceux causés par le gaz naturel. Le SO₂, les NOx et les particules provenant des centrales au charbon créent des dommages annuels de 156 millions de dollars par centrale, contre 1,5 million de dollars par centrale au gaz^[91]. Les centrales électriques au charbon aux États-Unis émettent 17 à 40 fois plus de SOx par MWh que le gaz naturel, et 1 à 17 fois plus de NOx par MWh^[92].

Industries

La fabrication de la plupart des articles domestiques dans le monde entraîne la libération de substances chimiques toxiques, dans l'atmosphère. C'est le cas, notamment pour la fabrication d'objets en matières plastiques. Selon les cas et les pays, les entreprises sont contrôlées et/ou doivent produire des autocontrôles ou évaluation de leurs émissions polluantes. En Europe, certaines données sont obligatoirement publiques (Convention d'Aarhus) et transmises à un registre européen des rejets et des transferts de polluants (remplaçant l'ancien registre européen des émissions de polluants), traduit en France par l'Arrêté du 31 janvier 2008^[93] et un registre national^[94] ; le sol, l'eau et l'air doivent être pris en compte, pour les entreprises produisant des produits dangereux produits à plus 2 t/an, et de déchets non dangereux à plus de 2 000 t/an. Le 13 mars 2008, un circulaire a ajouté 22 polluants de l'air et autant pour l'eau à l'ancienne liste des substances.

Agriculture

L'agriculture est en partie responsable de l'effet de serre et du réchauffement climatique du fait des émissions de trois gaz à effet de serre :

• le protoxyde d'azote, à la suite de l'épandage d'engrais azotés ;
• le méthane, produit par le système digestif des ruminants et la fermentation anaérobie des lisiers ou fumiers ;
• le dioxyde de carbone. Ce gaz est émis par les engins mécaniques (tracteurs, moissonneuses, camions) et le chauffage ou la climatisation des bâtiments d'élevage.

En France, l'agriculture compte parmi les premiers secteurs émetteurs de gaz à effet de serre. En contrepartie, les prairies permanentes sont considérées comme des stocks ou puits de carbone au même titre que les forêts.

Le réchauffement peut être localement une source de stress hydrique, de maladies, ou de mortalité pour les cultures et l'élevage. Et la pollution atmosphérique - par l'ozone notamment - nuit aussi aux cultures et aux rendements. Ainsi, au début des années 2000, les effets mesurables de l'ozone troposphérique sur le rendement des cultures à l'échelle régionale entraînaient en Europe des pertes économiques pour au moins 23 cultures arables (de l'ordre de 5,72 à 12 milliards USD par année^[95].

Lors des troisièmes Assises nationales de la qualité de l'air, le ministère de l'Environnement et l'Ademe ont annoncé en septembre 2016 deux appels à projets (AAP) dont l'un visant à aider des collectivités et des exploitations agricoles^[96]. L'AAP Agr'Air Pixabay, copiloté avec le ministère de l'Agriculture, est destiné à aider des exploitants agricoles à diminuer leurs émissions d'ammoniac par des technologies et pratiques agricoles appropriées et/ou de réduire les émissions de particules liées au brûlage à l'air libre^[96].

Synthèse sur les grandes sources de pollution aérienne

La principale cause est l'activité anthropique, mais certains événements naturels peuvent perturber la composition de l'air de façon non négligeable, comme certains feux naturels à très grande échelle.

La pollution due aux activités humaines se décompose principalement en rejets de différentes origines :

• l'industrie : les industries de la chimie et de la pétrochimie notamment rejettent dans l'air de nombreux types de produits, résidus de processus de transformation ; les installations du secteur de la Sidérurgie et de la métallurgie émettent également de nombreux polluants en grande quantité, notamment dans des processus de combustion incomplète : cokeries, agglomérations, etc., ou de refonte de matériaux utilisés (aciéries électriques) ;
• l'incinération des déchets et la dégradation naturelle ou contrôlée (compostage, fermentation, etc.) des ordures ou d'autres produits ;
• la production d'énergie (électricité, généralement par combustion de carbone fossile produits pétroliers, charbon et gaz ; ou de chaleur chauffage résidentiel, des bureaux, etc.) ;
• activités agricoles (épandage d’engrais et de lisiers) et d'élevage (rejet de méthane entre autres) ;
• les transports ; diffuse et difficile à contrôler.

Ozone

L'ozone est dit polluant secondaire ; il n'est pas émis directement dans l'air, mais résulte d'une réaction photochimique impliquant des précurseurs, des polluants issus de l'automobile, essentiellement les oxydes d'azote. Il est une des causes du smog. L'ozone se développe plus intensément en période de temps chaud et ensoleillé : les concentrations en ozone sont ainsi plus élevées durant la période estivale. À noter que l'on parle ici de l'ozone troposphérique, c'est-à-dire de l'ozone des basses couches de l'atmosphère, qui est un polluant majeur et provoque notamment des problèmes respiratoires. Au contraire, l'ozone dans la haute atmosphère, formé par des mécanismes différents, donne naissance à la couche d'ozone qui protège des rayonnements ultraviolets.

Oxydes d'azote

Les oxydes d'azote^[97] à l'état de gaz dans les conditions habituelles de température et de pression sont regroupés sous le terme générique de NO_x. Parmi ces NO_x, le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde d'azote (NO₂) sont des polluants atmosphériques réglementés. Les NO_x sont essentiellement produits par la combustion à haute température (plus de 900 °C) de certains moteurs thermiques (dont les Diesel récents^[98]).

La combustion des combustibles fossiles et de la biomasse dans les foyers fixes d'une part, et des combustibles gazeux et liquides dans les moteurs thermiques d'autre part, génère des émissions d'oxydes d'azote (NO_x)^[99].

Toutes les combustions à haute température et à haute pression : moteurs des automobiles, en particulier les moteurs Diesel qui, du fait de leur fonctionnement à plus haute pression, émettent deux à trois fois plus de NO_x que les moteurs à essence. La pollution NO_x des voitures est réglementé par les normes européennes^[100]. Un avion qui décolle produit en moyenne l'équivalent en NOx de 1 000 voitures Diesel parcourant 25 km, donc les 2 300 décollages quotidiens des trois aéroports parisiens du Bourget, d'Orly et de Roissy représentent, de ce point de vue, l'équivalent d'une flotte supplémentaire de 2 300 000 véhicules Diesel^[101]. Un A320 produit en moyenne 96,88 kg de NO_x^[102]. Les données sur la consommation moyenne de carburant sont accessibles via la base de données EMEP/EEA, anciennement appelée EMEP/CORINAIR, guide technique mis à jour chaque année^[103].

Les NO_x sont également produits à des températures plus basses lors de la combustion du bois. Ces oxydes d'azote ne proviennent quasiment pas de l'oxydation de l'azote (diazote) atmosphérique, mais de celle de l'azote contenu dans le bois sous forme d'amines et de protéines nécessaires à la croissance de l'arbre^[104],[105]. Les émissions d'oxydes d'azote sont plus importantes pour des installations de combustion de la biomasse que pour des chaudières au fioul ou au gaz naturel^[106],[107].

Composés organiques volatils

Les composés organiques volatils (COV) constituent une famille de produits très large (comme le benzène, l'acétone et le perchloroéthylène)^[111]. Ils sont souvent exprimés en hydrocarbures totaux équivalent méthane, ou propane^[112]. Ils peuvent être émis par des facteurs anthropogéniques (production d'essence, émanation de solvants) et aussi par la végétation. On les retrouve dans l'air ambiant domestique, et ils sont la cause de nombreuses maladies respiratoires et de peau. Carburant, peinture, colle, solvant, insecticide, parfum d'intérieur, produits de nettoyages, sont des COV fortement cancérigènes, sources de difficultés respiratoires et de problèmes de reproduction.

Plus de 100 000 substances chimiques font partie de notre quotidien, elles contribuent à la formation de cancers, de problèmes génétiques et pathologiques de reproduction, de difficultés respiratoires importantes, de maladies de peau et d'allergies^[113], selon le président de UFC-Que Choisir. Situé dans l'espace domestique, ce type de pollution affecte d'abord les personnes les plus fragiles (enfants, femmes enceintes, personnes âgées). En conséquence, les hôpitaux filtrent ce type de pollution dans les blocs opératoires, mais cette solution est aussi adoptée par les particuliers pour traiter la pollution domestique.

Autres gaz

Les autres gaz polluant l'air sont :

• Monoxyde de carbone (CO)

C'est l'un des produits de la combustion incomplète. Il est dangereux car il se fixe sur l'hémoglobine du sang, empêchant le transport d'oxygène dans l'organisme. De plus, il est inodore et incolore, le temps de ressentir un léger mal de tête et il est déjà trop tard sans intervention extérieure. Il se dilue très facilement dans l'air ambiant, mais en milieu fermé, sa concentration le rend toxique, voire mortel ; chaque année, on relève des dizaines de cas d'intoxication mortelle, à cause d'appareil de combustion (ou de groupes électrogènes) placés dans une pièce mal aérée (manque d'oxygène entrant, manque de sortie pour le CO).

• Dioxyde de soufre (SO₂)

C'est l'un des principaux déchets rejetés lors de la combustion d'origine fossile. Ces origines peuvent être anthropiques (chauffage domestique, transports, industrie, métallurgie) mais également naturelles : marécages, océans, volcanisme. Il est un agent irritant du tractus respiratoire. Le dioxyde de soufre est aussi un composant de la formation des pluies acides, nuisibles aux écosystèmes tels que les forêts et les lacs. En 2006, la Chine est le premier pays du monde pour les émissions de dioxyde de soufre, qui ont progressé de 27 % entre 2000 et 2005^[114].

• Les hydrocarbures aromatiques polycycliques

Ensemble de composés émis dans le cadre de la combustion (incomplète) dont certains sont cancérigènes, notamment la combustion de biomasse (la combustion domestique du bois et le brûlage à l'air libre : feux de jardin et feux agricoles), mais également dans les moteurs essence (fonctionnement à froid après le démarrage), et dans une moindre mesure Diesel.

• Le mélange BTX :Benzène, toluène, xylène.

Particules

La combustion de biomasse, première source d'émission de particules fines dans l'atmosphère.

Pot d'échappement d'automobile.

Les particules solides en suspension dans l'air sont principalement constituées :

• de suies : particules cancérogènes riches en carbone, résidus de combustion incomplète (dues notamment aux moteurs Diesel ou à essence à injection directe^[115]), à l'activité industrielle et à la combustion de biomasse^[76], dont le chauffage au bois, émetteur largement majoritaire dans le secteur résidentiel, et le brûlage à l'air libre^[77] ;
• de poussière : provenant de l'érosion des sols ou de procédés industriels ;
• de particules d'origine biologique : pollen, virus, bactéries, spores, excréments d'acariens (tout ou partie de l'année). Les pollens peuvent être rendus plus allergènes par contact avec les polluants oxydants (ozone en particulier) ou à la suite d'un long séjour dans l'air ou exposé aux ultraviolets^[116].

Le poids de ces particules et leur taille, de l'ordre du micromètre à la centaine de micromètres de diamètre, leur permettent de se diffuser au gré des vents, voire pour les nanoparticules de se comporter comme des gaz. Une fois émises, elles peuvent rester en suspension pendant des heures et même des jours ou des mois (voir Particules en suspension).

Elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons⁣, et ce d'autant plus que leur taille est réduite (particules fines, plus petites que 2,5 μm). Dépendant de leur constitution (mélange comprenant plusieurs éléments), de leur concentration et des durées d'exposition, les particules peuvent causer des allergies, des difficultés respiratoires ou encore des lésions pouvant entraîner des cancers dans certains cas.

La pluie, en lessivant l'atmosphère, ramène de nombreux polluants au sol, y compris des polluants organiques^[117]. Mais une partie d'entre eux, pourra, une fois déshydratée, repartir dans l'air. Certains polluants plus légers que l'eau ou liposolubles sont provisoirement fixés par les océans, dans le biofilm de surface, mais ils peuvent repasser dans le compartiment atmosphérique par évaporation ou via les embruns emportés par le vent à des dizaines voire des centaines de kilomètres lors des tempêtes.

Valeurs à ne pas dépasser pour les particules (selon l'OMS en 2005^[118]) :

• PM_2,5
  • 10 µg.m⁻³ moyenne annuelle
  • 25 µg.m⁻³ moyenne sur 24 h
• PM₁₀
  • 20 µg.m⁻³ moyenne annuelle
  • 50 µg.m⁻³ moyenne sur 24 h

En septembre 2021, l'OMS réduit ces seuils, notamment pour les particules très fines (PM_2,5)^[109],[110] :

• PM_2,5
  • 5 µg.m⁻³ moyenne annuelle
  • 15 µg.m⁻³ moyenne sur 24 h
• PM₁₀
  • 15 µg.m⁻³ moyenne annuelle
  • 45 µg.m⁻³ moyenne sur 24 h

Gaz à effet de serre (sources, effets)

Les gaz à effet de serre ont peu d'effets directs sur la santé^[46].

Dioxyde de carbone

Centrale thermique au charbon en Allemagne.

Bien que le dioxyde de carbone (CO₂) ne soit pas toxique, les scientifiques ont mis en évidence son rôle dans le réchauffement climatique, si bien qu'il peut être considéré comme une forme de pollution. C'est notamment pourquoi le protocole de Kyoto, entré en vigueur en 2005, a établi un calendrier de réduction des émissions de ce gaz.

Pollution

La plupart des pays se sont dotés de lois sur l'air. C'est notamment le cas avec la Clean Air Act aux États-Unis (codifié au titre 40 du Code des règlements fédéraux), et la Loi sur l'air et l'utilisation rationnelle de l'énergie en France. La lutte contre la pollution de l'air est depuis la fin des années 1970 l'un des soucis majeurs de l'Union européenne. La politique de l'Union européenne consiste à développer et à mettre en œuvre les dispositifs pertinents d'amélioration de qualité de l'air, y compris le contrôle des émissions des sources mobiles, l'amélioration de la qualité des carburants et d'intégrer des spécifications écologiques dans les secteurs du transport et de l'énergie^[125].

Lutte contre l'effet de serre

Sur les êtres vivants

La pollution de l'air semble avoir des conséquences globales, en affectant la santé de nombreux êtres vivants évolués, et même d'espèces réputées primitives et résistantes (lichens, algues, invertébrés). La pollution peut directement tuer des organismes (ex. : lichens sensibles à la pollution acide de l'air). Elle a aussi des impacts indirects (par exemple, en dégradant les odeurs, fragrances florales, hormones ou phéromones avant qu'elles atteignent leurs cibles), ce phénomène pouvant pour partie expliquer le déclin de certaines populations pollinisatrices (dont certains oiseaux, chauve-souris nectarivore) constaté dans tous les pays industriels et agricoles. Il pourrait aussi expliquer les difficultés qu'ont les individus de certaines espèces (lézards, serpents, amphibiens, certains mammifères) à se reproduire (mâle et femelles ne se retrouvant plus ou moins bien) ou de certaines espèces à se nourrir (l'individu ne percevant plus aussi bien l'odeur qui le conduisait à sa source de nourriture). Certaines phytohormones pourraient moins bien jouer leur rôle de médiateur biochimique, rendant certains végétaux plus fragiles et vulnérables à leurs prédateurs. Les relations prédateurs-proies pourraient être également affectées là où l'air est pollué^[158].

Chez l'Homme

Épidémiologie

Taux de mortalité due à la pollution de l'air en 2004.
Selon l'Organisation mondiale de la santé, la pollution de l'air tue plus de sept millions de personnes par an dans le monde^[5].

La mauvaise qualité de l'air influe directement et indirectement sur la santé respiratoire humaine. Elle peut occasionner les symptômes et maladies suivantes : toux, respiration sifflante, essoufflement, asthme, bronchopneumopathie chronique obstructive, infections pulmonaires, œdèmes des tissus pulmonaires, cancer du poumon, ou elle peut aggraver des maladies pulmonaires existantes comme l’asthme ou la MPOC. Cette forme de pollution affecte la santé globale de la personne^[159].

Les enfants sont plus vulnérables aux polluants et à une mauvaise qualité de l'air que les adultes, en raison notamment de l'immaturité de leurs systèmes respiratoire et immunitaire et de leur plus grande proximité avec les polluants concentrés au sol^[160]. Leur santé mentale et cognitive est également affectée^{[161],[162],[163]}.

Appareils respiratoire et digestif

La pollution de l'air entraîne une augmentation des maladies respiratoires (comme asthme, angines, insuffisance respiratoire ou bronchiolite) et cardiovasculaires et est source de surmortalité^[164]. Principalement à cause des particules fines, elle cause 348 000 décès prématurés par an en Europe dans la population de plus de 30 ans et 42 090 décès prématurés en France^[165]. Chaque hausse de 10 μg de PM_2,5 par mètre cube d'air (µg/m³) entraîne une augmentation de 6 % du risque de mortalité par maladies chroniques^[166].

Peau

Certains polluants passent au travers de la barrière cutanée ou pénètrent la peau via les follicules pileux, en contribuant au vieillissement cutané, notamment en interagissant avec le récepteur d'hydrocarbures aryliques (RHA, un facteur de transcription activé par ligand récemment découvert, lequel régule et protège les kératinocytes, mélanocytes et les fibroblastes).

Appareil cardiovasculaire

L'exposition chronique à un taux important de microparticules dans l'air accroît sensiblement le nombre de maladies cardiovasculaires (infarctus du myocarde, accidents vasculaires cérébraux, angine de poitrine) et est associée à un risque accru de décès et d'infarctus fatal^[164]. Une étude nord américaine récente a conclu qu'une augmentation de l'exposition aux particules PM₁₀ de 10 µg m⁻³ en moyenne sur un an, se traduit par une augmentation de 16 % du taux de mortalité global et un accroissement de 43 % du taux de mortalité par infarctus (le tabagisme et l'excès de poids étant deux facteurs aggravant le risque de mortalité)^[167], plus encore chez la femme ménopausée^[168].

Fertilité

Les pesticides respirés à faible dose, mais de manière chronique sont suspectés d'affecter la santé, notamment la santé reproductive de l'Homme ainsi que celle d'un nombre croissant d'espèces animales et végétales.

On connaissait déjà les effets délétères pour la reproduction de nombreux métaux lourds ou de produits chimiques qualifiés de leurres hormonaux ou mimétiques hormonaux. Il semble aussi que les polluants les plus courants puissent avoir des effets sur la fertilité.

Selon une méta-analyse récente d'études internationales (de Pologne, Tchéquie, Brésil, États-Unis)^[169], les polluants communs de l'air auraient aussi un impact sur différentes étapes de la reproduction humaine masculine et féminine (gamétogenèse, conception, développement intra-utérin, naissance).

Santé de l'enfant

Les particules PM_2,5 inhalées par la femme enceinte diminuent le poids de son bébé à la naissance^{[170],[171],[172]}.

En France, selon l'épidémiologiste Isabella Annesi-Maesano, directrice de recherche à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale, et son équipe du laboratoire d'épidémiologie des maladies allergiques et respiratoires (EPAR), 45 % des cas d'hypotrophie seraient imputables aux particules fines, soit environ 8 300 cas par an ; l'hypotrophie entraîne souvent des séquelles d'ordre neurologique : retards de langage, problèmes de coordination motrice fine, difficultés d'apprentissage et scolaires et, dans les cas les plus sévères, une déficience intellectuelle globale se traduisant par un score anormalement bas aux tests de quotient intellectuel^[173].

Espérance de vie

Dans le monde en 2015, une modélisation estimait que la pollution de l'air causait plus de trois millions de décès prématurés par an^[174], soit bien plus que ceux dus au VIH/ SIDA ou au paludisme^[175]. Durant les guerres ou pour les pratiquants de tir, les fumées de tir peuvent aussi avoir des effets délétères.

En 2018, une nouvelle étude estime que le vrai nombre de morts a été très sous-estimé parce qu'on a négligé les pays pauvres où très peu d'études ont été faites sur le sujet, notamment en Afrique subsaharienne où l'on manquait de données sur la qualité de l'air, alors que les fumées domestiques^[176], la pollution routière (véhicules anciens, et usage tardif d'essence plombée), les feux de décharge et de déchets, la poussière, les feux de brousse ou de savane cumulent leurs effets néfastes, notamment chez les enfants de moins de cinq ans^[177]. Pour la pollution microparticulaire, ce déficit de données a pu être contourné par l'utilisation de la télédétection^[178] associée à une modélisation de la qualité de l'air au niveau du sol^[175]. Ces résultats ont été croisées avec 65 enquêtes sur la santé des ménages de la zone subsaharienne, mettant en exergue une forte corrélation entre la mort des nourrissons et la pollution de l'air^[175]. Dans les pays étudiés, la mauvaise qualité de l'air semble expliquer plus de 20 % des décès de nourrissons (et bien d'autres décès que ceux induits par des infections respiratoires) ; soit environ 400 000 décès infantiles supplémentaires pour l'année 2015. Ce travail apporte des éléments permettant de faire des liens entre certains seuils ou niveaux de pollution et la mortalité infantile réelle^[175]. Il montre que même de modestes améliorations de la qualité de l'air auraient des effets importants pour la santé infantile de ces régions, et qu'il faut mieux comprendre les causes de mortalité autres qu'infectieuses induites par la pollution de l'air^[175].

Réduire les fines particules en suspension dans l'air augmente l'espérance de vie^[179]. En effet, une étude réalisée en Chine a démontré qu'une réduction de 10 μg/m³ des PM_2,5 peut accroître l’espérance de vie de 0,98 année^[180]. Respirer un air propre pourrait contribuer jusqu'à 15 % de l'espérance de vie globale. Certains industriels proposent des solutions de purification de l'air domestique à l'aide d'appareils de filtration, épuration, combustion, photocatalyse de l'air ainsi que le traitement de l'air au plasma froid d'oxygène afin de réduire les risques des impacts sanitaires de la pollution sur l'organisme à partir d'une analyse des différentes sources de pollution de l'air.

Métrologie

Elle est rendue délicate par le caractère multifactoriel des problèmes, la pollution de l'air n'étant parfois qu'un des paramètres en cause. Des protocoles épidémiologiques et écotoxicologiques d'évaluation des impacts de la pollution de l'air se développent depuis les années 1980 pour mieux quantifier le nombre de cas attribuables à une pollution spécifique (par exemple, en France, pour les plans régionaux de la qualité de l'air (PRQA) prévus par la loi sur l'air. En France, l'évaluation se fait en six étapes : 1) définition d'une période d'étude, 2) définition d'une zone d'étude, 3) recueil et analyse d'indicateurs d'exposition à la pollution de l'air, 4) et d'indicateurs sanitaires, 5) choix de relations exposition-risque, 6) calcul du nombre de cas imputable à cette pollution^[181].

Pollution de l'air extérieur classée cancérogène pour l'homme

La pollution de l'air extérieur est un facteur cancérogène, notamment pour le cancer du poumon et le cancer de la vessie. Les « matières particulaires » (particules en suspension, en anglais : particulate matter - PM, sont l'un des éléments en cause. Les principales sources de pollution sont les transports, la production stationnaire d'électricité, les émissions industrielles et agricoles, le chauffage résidentiel et la cuisine^[182]. La combustion domestique (chauffage et cuisson) du charbon et de la biomasse (principalement le bois) était déjà reconnue comme facteur cancérogène à l'intérieur des habitations^[183].

Sur le climat

Le noir de carbone émis par les véhicules et la combustion de bois, pétrole ou charbon absorbe l'infrarouge solaire et contribue au réchauffement climatique (en se déposant sur la neige ou les glace, il accélère leur fonte)^[195].

Certains polluants atmosphériques, notamment les CFC ont une longue durée de vie et détruisent la couche d'ozone.

L'ozone est un gaz toxique et donc polluant dans l'air troposphérique (près du sol), où il est essentiellement produit par des activités humaines^[196]. À haute altitude, il est naturellement formé par les UV solaires et bloque une partie des rayons UV cancérigènes ; il y a donc un rôle positif et ne peut plus être là considéré comme polluant, ce pourquoi on parle parfois de « bon » et de « mauvais » ozone.

Monde

Selon une étude publiée en mai 2022, la pollution de l’air est responsable de neuf millions de morts chaque année dans le monde. Les pays en développement sont particulièrement concernés. Un décès sur six (16 %) lui est ainsi attribuable, ce qui en fait le premier facteur de risque environnemental en matière de maladies et de décès prématurés^[197].

Pays de l'OCDE

Note : la Russie et la Chine ne font pas partie de l'OCDE.

Selon l'Agence d'information sur l'énergie américaine, les rejets de CO₂ aux États-Unis ont chuté de 1,3 % en 2006^[199] à cause d'un hiver moins rigoureux.

En 2008, l'Association médicale canadienne estime que 700 000 Canadiens vont décéder prématurément des suites de maladies causées par la pollution atmosphérique au cours des deux décennies suivantes. Parmi eux, 21 000 devaient mourir en 2008 des suites de maladies pulmonaires ou cardiaques^[200].

Chine

Le développement industriel rapide de la Chine provoque une augmentation de la pollution atmosphérique, en particulier dans les grandes agglomérations du pays^[201].

En 2006, la Chine est le premier pays du monde pour les émissions de dioxyde de soufre, qui ont progressé de 27 % entre 2000 et 2005^[114]. Le dioxyde de soufre est aussi un composant de la formation des pluies acides, nuisibles aux écosystèmes tels que les forêts et les lacs. Selon The New York Times, « La Chine va supplanter les États-Unis en tant que premier émetteur de CO₂ d'ici à 2009 »^[202]. Les émissions d'oxydes d'azote et de dioxyde de soufre sont huit à neuf fois plus élevées que dans les pays développés^[203].

Les conséquences de la pollution atmosphérique sur la santé des Chinois sont dramatiques : on estime qu'elle est responsable de 358 000 morts et 640 000 hospitalisations en 2004^[203].

En tant que pays émergent, la république populaire de Chine n'est pas contrainte de respecter le protocole de Kyoto. Pourtant, le pays est affecté par le réchauffement global de la Terre : 80 % des glaciers de l'Himalaya se sont réduits, ce qui a des conséquences sur les cours d'eau qui naissent dans ces montagnes et coulent en Chine. En 2006, le Sichuan a connu une grave sécheresse.

Le 21 février 2011, la pollution de l'air à Pékin bat un record, selon le service d'observation de l'ambassade des États-Unis de Pékin^[204].

La qualité de l'air ne respecte pas les normes de l'Organisation mondiale de la santé dans 495 des 500 plus grandes villes chinoises. Une loi de protection de l'environnement doit entrer en vigueur en 2015, qui prévoit des amendes quotidiennes pour les pollueurs, nettement plus dissuasives qu'auparavant, ainsi que des inspections des émissions de polluants des usines ; 180 sociétés, souvent de grands groupes d'État, devront publier quotidiennement leurs niveaux d'émission de polluants^[205].

En 2018, un rapport ministériel annonce que le niveau moyen de particules de 2,5 micromètres de diamètre (PM_2,5) dans les 338 villes étudiées s'est établi à 39 µg/m³, en baisse de 9,3 % sur un an, après une baisse de 6,5 % en 2017^[206].

États-Unis

Pollution : le smog à New York (1988).

Le top 100 des pollueurs atmosphériques, établi depuis 2002 par l'université du Massachusetts à Amherst, mesure la pollution atmosphérique des entreprises industrielles aux États-Unis en se fondant sur les préconisations du Clean Air Act et de l'Agence américaine de protection de l'environnement^[207].

France

Une étude publiée en février 2022 par l’Observatoire régional de la santé d'Île-de-France — une structure scientifique indépendante — et Airparif estime que 8 000 décès prématurés pourraient être évités en Île-de-France chaque année si les recommandations de l’Organisation mondiale de la santé en matière de qualité de l’air étaient respectées. Cette estimation représente quatre fois le nombre de morts liées à la consommation d’alcool et quasiment autant que celles causées par le tabagisme (10 000) à l’échelle de la région la plus peuplée de France. Les principales sources identifiées sont le chauffage urbain et le trafic routier^[208].

De 2000 à 2018, la qualité de l'air en France s'améliore pour quatre des cinq polluants les mieux suivis : la concentration de ces polluants dans l'air extérieur diminue, sauf pour l'ozone. La France demeure cependant régulièrement confrontée à des épisodes de pollution à l'ozone ou aux particules fines, et les normes européennes sont dépassées chaque année^[209].

Inde

Selon les statistiques officielles du Central Pollution Control Board indien, compilées par Greenpeace, le niveau de microparticules inférieures à 2,5 µm, les plus dangereuses, s'établissait en moyenne sur l'ensemble de 2013 à 153 µg/m³ à Delhi, alors qu'à Pékin, le chiffre correspondant était de 89,5. Ce niveau de pollution est 3,8 fois supérieur à la norme nationale indienne. Ce calcul corrobore le classement publié en mai 2014 par l'Organisation mondiale de la santé, où Delhi arrivait largement en tête des capitales mondiales pour la dégradation de l'air. Alors qu'à Pékin la pollution fait régulièrement les gros titres de la presse nationale et internationale et a suscité des actions exceptionnellement fortes pour limiter l'utilisation des voitures, les émissions industrielles et celles provenant du charbon, à Delhi la population semble peu sensibilisée au problème et les autorités ne font rien pour le résoudre^[212].

La région du sous-continent indien est la plus fortement touchée. Le directeur exécutif de Greenpeace pour l’Asie du Sud-Est, Yeb Sano, explique que « En mettant de côté les pertes humaines, le coût global estimé s’élève à 225 milliards de dollars en coût du travail et à des trillions pour les coûts médicaux »^[150].

Suisse

En Suisse, selon le rapport « Coûts et bénéfices externes des transports en Suisse », la pollution de l'air a causé 2 200 décès prématurés en 2015 ainsi qu'un total annuel de 14 000 jours d’hospitalisation^[213],[214]. Les coûts pour la santé causés par la pollution atmosphérique due à la circulation en 2016 sont estimés à 3,4 milliards de francs^[215].

Union européenne

En Europe, selon l'Agence européenne pour l'environnement, la pollution de l'air a causé 520 000 décès prématurés en 2014, dont 487 600 dans l'Union européenne^[216].

L'Union européenne a enregistré une amélioration nette et globale pour le dioxyde de soufre, le plomb et le monoxyde de carbone (émissions divisées par deux de 1995 à 2004, alors que les PM₁₀ chutaient de 44 % de 1990 à 2004). Cependant, le benzène (qui a pour partie remplacé le plomb de l'essence) pose problème, de même que les pics d'ozone qui ne diminuent pas en dépit d'une baisse des émissions de précurseurs d'ozone (−36 % de 1990 à 2004).

Hormis pour les pesticides, ce sont les citadins qui sont le plus exposés, surtout dans le Benelux, la Pologne, la Tchéquie, la Hongrie, le val Pô (Italie) et le sud de l'Espagne. De 20 à 30 % des citadins de l'UE-25 sont potentiellement exposés à des taux d'au moins trois polluants (dioxyde d'azote, PM₁₀ et ozone) dépassant les normes européennes. Pour ceux-ci, les PM₁₀ seraient selon l'UE responsables d'une perte d'espérance de vie moyenne de neuf mois.

Des progrès sont localement constatés en matière d'acidification et eutrophisation, mais sont encore décriés comme insuffisants.

En 2004, 15 % des écosystèmes naturels ou semi-naturels de l'Europe des Vingt-Cinq étaient concernés par des retombées acides critiques, surtout à cause des retombées de nitrates et ammoniac issus de l'agriculture et d'oxydes émis par les véhicules, chaudières ou cheminées. L'Union européenne estimait, de plus, que 47 % de ces espaces d'écosystèmes étaient soumis à une eutrophisation induite par la pollution azotée de l'air^[217].

En 2011, dans un communiqué, l'Agence européenne pour l'environnement annonce que huit États membres ont dépassé les maxima d'émission de la directive n^o 2001/81/CE du 23 octobre 2001 relative aux plafonds d'émissions nationaux. La directive « Eurovignette » de 2011 pourrait les y aider car elle leur permet, s'ils le désirent, d'intégrer le coût sanitaire de la pollution atmosphérique à leurs dispositifs de tarification des routes nationales et autoroutes^[218],[219].

Au cours de la pandémie de Covid-19 de 2020, le Centre for Research on Energy and Clean Air (Centre de recherche sur l’énergie et l’air pur), organisme de recherche indépendant, indique que le ralentissement de l'économie lié à l'épidémie aurait permis, selon ses estimations, d'éviter 11 000 décès en Europe en un mois, en raison d'une « diminution d’environ 40 % du niveau moyen de NO₂ et de 10 % pour celui de la pollution à particules », variable selon les pays^[220].

La Cour de justice de l'Union européenne (CJCE) estime le 3 juin 2021 que l'Allemagne a dépassé le seuil limite dans l'air de dioxyde d'azote (NO₂) de façon « systématique et persistante » entre 2010 et 2016 dans 26 villes, en particulier à Berlin, Stuttgart, Hambourg, Fribourg, Cologne et Düsseldorf. Ce jugement ouvre la voie, dans un deuxième temps, à d'éventuelles sanctions, si rien n'est fait pour remédier à la situation^[221].

Selon le rapport 2023 de l'Agence européenne pour l'environnement sur l'état de la qualité de l'air, 97 % de la population urbaine était exposée en 2021 à des concentrations en particules fines (PM_2.5) supérieures aux recommandations de l'OMS. L'Europe de l'est et l'Italie subissaient les concentrations les plus élevées. La part des populations urbaines exposée à des concentrations supérieures aux recommandations de l'OMS atteignait 94 % pour l'ozone, 90 % pour le dioxyde d'azote, 76 % pour les PM₁₀ et 64 % pour le benzopyrène^[222].

Prospective

L'Agence internationale de l'énergie a produit un premier rapport sur ce thème mi-2016, sur la base de données correspondant à l'année 2015 et de projections jusqu'en 2040 (série World Energy Outlook, perspectives énergétiques mondiales), avec des profils détaillés par pays et régions clés : États-Unis, Mexique, Union européenne, Chine, Inde, Asie du Sud-Est et Afrique. Dans ce document, un scénario « Clean Air » est proposé, qui se veut « pragmatique et réalisable », pour concilier demande d'énergie et qualité de l'air^[223].

Évolution de la nature de la pollution

Les produits chimiques volatiles (PCV) et en particulier les composés organiques volatils (COV) contribuent aux pics de pollution à l'ozone (qui ne régressent pas en France) et à une pollution de fond par des aérosols.

En Amérique du Nord^[224] et en Europe^[225], des contrôles plus stricts ont fait diminuer les émissions de COV issus des transports et des stations essences^[226]. Mais l'humanité et ses établissements (villages, villes, conurbations de millions à dizaines de millions d'habitants) ont continué à se développer. En 2018, un bilan massique des polluants organiques volatils détaillé et mis à jour révèle qu'alors qu'en quelques décennies, l'exposition humaine aux COV libérés par les transports a diminué, la part relative des autres sources de polluants volatils a augmenté (il s'agit notamment de pesticides ou de composés relâchés par les revêtements, peintures, encre d'imprimerie, colles et adhésifs, produits de nettoyage et produits cosmétiques, parfums et produits d'hygiène du corps et nombreux autres produits de consommation courante…) dans l'exposition à la pollution de l’air a en conséquence beaucoup augmenté. Cette source est devenue presque équivalente en 2017 à celle des COV issus des énergies fossiles utilisées par les transports^[226].

Une étude de février 2018 montre que ces produits chimiques volatils contribuent désormais presque pour moitié aux COV émis par 33 villes industrialisées étudiées. Le reste est en grande partie dû au chauffage par les combustibles fossiles^[226]. En outre, alors que le tabagisme intérieur a très fortement diminué. Les Polluants volatiles sont aussi devenus la principale source de pollution de l'air intérieur^[226].

Les efforts visant d’atténuation de l’ozone troposphérique et les évaluations toxicologiques et écotoxicologiques doivent donc être poursuivis (car cette pollution n'a pas globalement diminué), mais ils doivent être réajustés à cette nouvelle donne (ex. : en 2018, les lois sur l’air et la santé américaines en vigueur sur les PCV mettent l'accent sur lutte contre l'ozone troposphérique et quelques substances toxiques véhiculées par l'air, mais « elles exemptent actuellement de nombreux produits chimiques sources d’aérosols organiques secondaires »^[226]. De même les modèles de prévisions de la qualité de l'air urbain (et en particulier des smogs de pollution), ainsi que le cadre politique de contrôle des émissions doivent donc être mis à jour en intégrant cette tendance^[227].

Bibliographie

• CITEPA (2015) Inventaire des émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre en France – Séries sectorielles et analyses étendues Format SECTEN (avril 2015), PDF, 322 p.
• CGDD-SOeS (2016), Émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre « Namea-Air » (février)
• OMS, Air quality guidelines for Europe. Copenhague, Bureau régional de l'Organisation mondiale de la santé pour l'Europe, 1987 (Publications régionales de l'OMS, Série européenne, n^o 23)
• OMS, Air quality guidelines for Europe, 2^e édition. Copenhague, Bureau régional de l'Organisation mondiale de la santé pour l'Europe, 2000 (Publications régionales de l'OMS, Série européenne, n^o 91)
• Juliette Rimetz (2007) Les aérosols de pollution en zone urbaine et industrielle sous influence marine. Physico-chimie des particules. Océan, Atmosphère. Université Lille-I

Radio

• « Pollution atmosphérique : respirer tue », La Méthode scientifique, France Culture, 10 mars 2021

Articles connexes

Bases de données

• Base de données (Open data) pour les rejets de polluants dans l'air par les principaux émetteurs industriels (installations classées pour la protection de l'environnement), par région, de 1989 à 2009 : quantités annuelles émises, nombre d'établissements concernés et seuil de collecte des données pour : ammoniac, cadmium, monoxyde de carbone (CO), etc. (fichier CSV)
• Base de données (Open data) pour les dépassements des seuils de pollution aux particules (PM_2,5), par région de 2000 à 2012 : sur les PM_2,5 en situation de fond urbain (SFU) : nombre de capteurs…, d'après la BDQA (Banque de données sur la qualité de l'air)

Liens externes

• Ressources relatives à la santé :
  • (en) History of Modern Biomedicine
  • (en) Medical Subject Headings
  • (cs + sk) WikiSkripta
• Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :

  • Britannica
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