Pollution atmosphérique intérieure et extérieure et santé respiratoire

Isabella Annesi-Maesano

Description

La littérature scientifique montre que l’exposition à la pollution de l’air et l’apparition de problèmes respiratoires sont étroitement liées. Lors de l’inhalation, un acte nécessaire à la vie, de l’air pénètre dans les poumons par les voies respiratoires hautes et basses pour rejoindre les poumons grâce à un mouvement d’expansion de la cage thoracique qui augmente en volume. Le corps humain a besoin d’environ 4,7 litres d’air par minute pendant la phase de sommeil, de 5 à 10 l/min pendant une activité normale et jusqu’à 60 l/min lors d’un effort physique. Normalement, l’air sec au sol est composé d’environ 78,09 % d’azote (N2), de 20,90 % d’oxygène (O2), de 0,93 % d’argon (Ar) et de 0,04 % de dioxyde de carbone (CO2), plus d’autres composants en petites quantités.

Sujets

• Pneumologie

Informations

• Publié par: Editions du Traité de Médecine
• Date de parution: 01 janvier 2020
• Nombre de lectures: 1
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

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Chapitre S22-P10-C05 Pollution atmosphérique intérieure et extérieure et santé respiratoire

I A -M SABELLA NNESI AESANO

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05 C  10 P  22 S

La littérature scientifique montre que l’exposition à la pollution de l’air et l’apparition de problèmes respiratoires sont étroitement liées. Lors de l’inhalation, un acte nécessaire à la vie, de l’air pénètre dans les poumons par les voies respiratoires hautes et basses pour rejoindre les poumons grâce à un mouvement d’expansion de la cage thoracique qui augmente en volume. Le corps humain a besoin d’environ 4,7 litres d’air par minute pendant la phase de sommeil, de 5 à 10 l/min pendant une activité normale et jusqu’à 60 l/min lors d’un effort physique. Normalement, l’air sec au sol est composé d’environ 78,09 % d’azote (N 2 % d’oxygène (O), de 20,90 2 ), de 0,93 % d’argon (Ar) et de 0,04 % de dioxyde de carbone (CO 2 ), plus d’autres composants en petites quantités.

Polluants atmosphériques inhalés et sources d’émission

En cas de pollution, l’air inspiré se trouve à contenir aussi d’éléments ne faisant pas partie de la composition initiale, à savoir des gaz et des particules (particulate matter[PM]), terme qui désigne l’ensemble des particules solides et liquides de taille et de composition variables en suspension dans l’atmosphère sous forme d’aérosols. La répartition et le type de polluants varient entre l’atmosphère « extérieure », celle de la ville, des zones rurales…, et l’atmosphère « intérieure », celle des habitations, bureaux, lieux de travail…, où l’être humain passe presque toute la journée (80 à 90 % de son temps), respirant environ 22 000 fois toutes les 24 heures.

Polluants atmosphériques de l’extérieur des locaux

À l’extérieur, les principaux gaz polluants sont émis par les véhicules, les systèmes de chauffage, les industries, les raffineries, les centrales thermoélectriques, etc., car les combustibles fossiles que ceux-ci emploient ne brûlent jamais complètement (notamment lorsque le temps de contact, à une température rendant la combustion possible, est trop faible. À cause de la combustion incomplète, des résidus de combustion sous forme de particules (suie, goudron, cendres) et de gaz et fumées polluants tels que le dioxyde d’azote (NO 2 ), le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de soufre (SO 2 ), les composés organiques volatils (COV), l’ammoniac (NH 3 ), le méthane, les hydrocarbures, dont les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). À la suite de cela, il y a aussi la production d’ozone (O 3 ) qui est un polluant atmosphérique secondaire issu d’un mécanisme complexe de réactions (smogphotochimique) lorsque l’oxygène, les oxydes d’azote (NO x ), tels que NO 2 le monoxyde d’azote (NO), les COV et les et hydrocarbures saturés réagissent en présence du rayonnement solaire.

Les gaz proviennent également directement de phénomènes naturels tels que les incendies, les éruptions volcaniques, etc. et, dans le cas d’émissions naturelles, les niveaux peuvent être très élevés. Outre que de la combustion (par exemple, les émissions de véhicules et chauffage), les particules peuvent résulter d’autres activités anthro- piques (circulation hors industrie, agriculture, etc.) ainsi que de pro- cessus d’origine naturelle (érosion, éruptions, incendies…). Selon la taille, les particules sont classées en particules « grossières » d’un dia- mètre aérodynamique supérieur à 10m, particules « inhalables ou respirables » d’un diamètre de 10m (PM 10 ), particules « fines » d’un diamètre inférieur à 2,5m (PM 2,5 ), particules « ultrafines » (PUF) mètre inférieur à 0, d’un dia 1 m (PM 0,1 ) et « nanoparticules » (d’un diamètre inférieur à 0,01m). La composition chimique des particules est très hétérogène et dépend à la fois de la nature des sources d’émission et des transfor- mations que celles-ci subissent dans l’atmosphère (il s’agit alors de particules secondaires). Les particules en suspension dans l’air com- prennent une fraction inorganique (ou minérale) et une fraction organique. La fraction minérale, souvent d’origine naturelle, est composée de sulfates, nitrates, métaux ammoniacaux (plomb, arse- nic, cadmium, etc.) et de sels (embruns, etc.). La fraction organique est à son tour divisée en une fraction contenant des particules de car- bone élémentaire émises directement dans l’atmosphère au cours des processus de combustion et en fraction en contenant des particules de carbone organique, qui regroupe les composés organiques directe- ment émis dans l’atmosphère ou formés in situ par condensation ou nucléation de produits de dégradation photochimiques de COV (dans le cas des particules secondaires). Sa composition comprend des alcanes, des acides carboxyliques, des alcools, des aldéhydes, des cétones, des esters, des HAP, des dioxines, etc. En général, le carbone élémentaire ne se trouve pas à l’état pur dans l’atmosphère, sauf à proximité d’une source qui émet ces particules. Ce qui est trouvé habituellement dans l’atmosphère est leblack carbon, un mélange contenant des nanosphères composées d’atomes de carbone et des particules organiques. La combustion du diesel, carburant très utilisé en France, est à l’ori- gine d’un mélange complexe de particules et de composés en phase gazeuse. La phase particulaire contient des concentrations élevées de particules ultrafines (PUF <100 nm) et deblack carbon. C’est à la sur- face des particules ultrafines que se trouvent les HAP, notamment le benzo[a]pyrène (B[a]P). Dans ce contexte, il convient de noter que, dans les zones urbaines, plus de 90 % des particules émises par les der- niers moteurs diesel sont ultrafines. Enfin, certaines particules ont leur origine dans les activités agricoles. En fait, l’NH 3 émis par les déjections animales et les engrais azotés utili- sés pour fertiliser les cultures peut se recombiner dans l’atmosphère avec les NO x et le soufre des SO x pour former des PM 2,5 . C’est pourquoi au printemps en Europe, lorsque des engrais et du fumier sont appliqués, NH 3 contribue de manière significative aux pics de particules fines.

Polluants atmosphériques de l’intérieur des locaux

Les polluants chimiques trouvées à l’intérieur des locaux pro- viennent en partie de l’extérieur, mais beaucoup sont produits à partir de sources internes. Les principales sources internes de pollution atmosphériques sont représentées par les activités des occupants, à savoir par la combustion, le ménage, le bricolage, les matériaux de

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