Particules Fines

La pollution aux particules fines augmente, avec des "épisodes" médiatisés pour les grandes villes, mais en fait dans quasi toutes les villes ou régions. Ex au mois de décembre 2016 en Vallée du Rhône [1], Hautes-Pyrénées [2], Rennes [3], Morbihan [4], Alsace [5], Lille [6], Orléans [7], Marseille et Nice [8], Paris pendant plus de 3 semaines… En Lorraine, on a même parlé de "neige de pollution" [9] et en Haute-Savoie, de "pluies de particules fines" [10]… La France entière est touchée, pas que les villes, les campagnes et certains lieux inattendus comme la vallée de l’Arve près du Mont-Blanc de facon récurrente [11] [12]. [carte interactive proposée par the World Air Quality Index] aucune région française n’est à l’abri, même si, par rapport à la Chine, la France et ses voisins paraissent relativement épargnés (encore que l’Italie du Nord semble traverser une mauvaise période en ce qui concerne les particules fines) [13].

Les conséquences sont préoccupantes principalement sur la santé. À titre révélateur par ex pour la santé humaine,

-l'hopital de Londres sature lors d'épisodes de fog. l'hôpital de Sallanches admet 30% d'enfants en plus pendant les pics de pollution.

-Près de 50 000 décès par an sont reconnus causés par les particules fines « PM 2,5 » selon l’agence Santé Publique France [14]. Le danger des particules fines impactent probablement particulièrement la santé de nos enfants et petits-enfants, les personnes fragilisées et âgées.

-On pense donc bien sûr d'abord santé humaine, mais il y a aussi la santé animale (animaux de compagnie, d'élevage, sauvages), avec au final des conséquences économiques moins directement sensibles à l'opinion, mais pour autant aussi importantes au final (diminution de la productivité des hommes; diminution des rendements de production des plantes et des panneaux solaires) et meme écologques (effet néfaste sur la biodiversité).

Nonobstant, le lien entre la qualité de l’air et pour le moins la santé humaine, reste peu reconnu et peu préoccupant, sauf superficiellement et ponctuellement lors de pics de pollutions.

Pourtant, ce constat n’entraîne aucune politique immédiate et d’envergure, comme le ferait n’importe quelle autre catastrophe naturelle, tels une tempête ou un tremblement de terre. Pourquoi ?

La réponse est simple : le phénomène, bien que réel et bien admis (ce qui est suffisamment rare pour être souligné), est complexe. Les particules fines émises par les activités humaines sont issus des secteurs tertiaire et résidentiel, l’industrie, les transports et l’agriculture, bref presque tout le monde. De plus, il ne s’agit pas d’un problème parmi tant d’autres mais d’un cumul de problèmes. Surtout, les solutions demandent d’importants sacrifices à ceux qui sont concernés -quasi tous!-, à titre individuel et collectif. Certains préconisent d’interdire les activités responsables comme le chauffage au feu de bois ou le diesel, mais c’est voir le problème par le petit bout de la lorgnette. En fait, on ne sait pas par quel bout commencer, s'il est prioritaire de résoudre le problème de la pollution de l’air, sans sacrifier d'autres risques et enjeux (CO2), et jusqu'à quel niveau remettre en cause nos modes de vie collectifs et individuels.

Particules fines, quèsaco ?

Les « particules fines » sont des poussières en suspension dans l'air dont la taille est assez petite pour les y maintenir assez longtemps pour qu'elle s'y accumulent (elles ne se déposent quasi pas au sol + elles forment des nuages de fumée couvrant nos villes, une nébulosité ambiante, et parfois jusque dans nos campagnes). Nous les respirons et sommes donc directement exposés à leur effets néfastes (du colmatage de notre tractus respiratoire à leurs effets chimiques éventuels). Ainsi, dans la résolution du problème, entrent en compte non seulement la question de la production des particules fines, mais aussi celle de leur « transport ».

L’action du vent et les conditions météorologiques sont déterminantes, mais aussi en amont les capacités techno-economiques (machines, transport,..), agissant aux niveaux tant local que global.

Au niveau local par exemple, un niveau économique élevé en produit plus et le brassage de l'air les favorisent (trafic routier, machines pour ramasser les feuilles, aération dans le métro ou dans les parkings). Au niveau mondial, les transports longue distance en génère plus encore, un pays contamine l'air d'un autre et ses moyens d'action dépendent du contexte énergétique et technologiques global.

On les classe en quatre catégories en fonction de la taille de leur diamètre en micromètres, toute quasi invisibles à l’œil nu:

- PM 10 (moins de 10 micromètres de diamètre)

- PM 2,5 (moins de 2,5 micromètres de diamètre)

- PM 1 (1 micromètre de diamètre)

- PM 0,1 (moins de 0,1 micromètre de diamètre)

rem: PM fait référence à « Particulate Matter » en anglais. Cf infra une liste de PM.

Certaines particules sont produites naturellement : les poussières de sable du désert, les résidus d'éruptions volcaniques ou d’érosion par le vent ou encore celles créées par les incendies de forêt.

Mais l'essentiel des particule fines qui nous préoccupent provient bien de l’activité humaine, les sources de création ou d'accumulation étant multiples : chauffage, travaux, activités industrielles en tout genre, freinage des voitures, des trains et des métros, combustion des véhicules, épandages d’engrais et de pesticides, consommation de tabac, etc. Souvent ces particules sont issues d’une réaction chimique (on les appelle alors particules secondaires). µ

Ces particules fines polluent l’air, mais le terme « particule » ne renvoie pas à une catégorie définie de polluants (cf *** liste de PM). Ce qui compte, c’est leur état solide particulaire et leur taille.

A ces particules fines s’ajoutent d’autres polluants non particulaires (gazeux) comme du dioxyde d’azote (NO2), des oxydes d’azote (NOx), des composés organiques volatils (benzène par exemple), du dioxyde de soufre (SO2), de l’ozone, du monoxyde de carbone (CO), du plomb ainsi que divers autres métaux lourds, comme l’arsenic ou le cadmium (et la liste n’est pas exhaustive !). Cf !-Pollution atmosphérique/gaz.

Gestion, seuil d'alerte

Les autorités s’inquiètent de la pollution de l’air lorsque le seuil d’information et de recommandation du public est atteint ou, pire, lorsque l’on a dépassé le seuil d’alerte, qui sont fixés par les administrations (préfectures en France) en fonction de la législation européenne.

A titre d’exemple, l’Ile-de-France dispose d’une procédure d’information pour les particules (PM10) , a coté du dioxyde de soufre (SO2), de l'ozone (O3) et le dioxyde d'azote (NO2): le niveau d’information est atteint à 50 µg PM10 /m³ (en moyenne sur 24h) et le niveau d’alerte à 80 µg PM10/m³ (en moyenne sur 24h).

Les mesures prises, notamment lors du Grenelle de l’Environnement, ne sont que des rustines posées sur un pneu trop usé.

Quels effets sur la santé ?

Les autorités de santé connaissent avec certitude les méfaits des particules fines depuis un certain temps déjà :

• • Dans un rapport de 2012, le CIRC a estimé que les particules fines peuvent être considérées comme cancérigènes (dans la catégorie : cancérigène certain).

  • Selon l’Institut National contre le Cancer (InCA), les particules fines représentent l'un des principaux facteurs de risque liés à la pollution de l'air en milieu urbain.

  • L’OMS avait publié un rapport en 2003 (déjà !) [16] dont les conclusions étaient sans appel.

Les particules fines ont un effet notable sur :

• • les pathologies respiratoires chroniques, dont l’asthme,

  • les maladies cardiovasculaires: cardiopathies, AVC...,

  • l’espérance de vie, qui serait réduite de 2 ans selon certains scientifiques pour des expositions prolongées aux particules fines,

  • les publics fragiles : nourrissons, enfants, personnes âgées ou malades.

Les hôpitaux, de leur côté, enregistrent des taux d’hospitalisation sensiblement plus élevés lors des pics de pollution de l’air qui sont plus fréquents et dont la durée s’allonge chaque année.

Qui sont les coupables ?

L’inquiétude grandissant, et les responsables politiques voulant montrer qu’ils sont prêts à agir, il faut trouver des coupables. 3 sont souvent mis à l'index: le chauffage au bois, le diesel, l’Allemagne. Mais, et c'est vrai pour d'autres coupables selon qui parle, personne n'ose agir pour les corriger. Parce que derrière chaque « coupable » potentiel, il y a des personnes, des métiers, des « emplois », des familles entières, des activités économiques stratégiques, etc. Chacun défend ses intérêts. Et quand on y regarde de près, il est certain que l’on ne sait pas qui doit faire un effort en premier :

• Les voitures et les camions...

Le trafic routier génère aussi assurément beaucoup de particules fines. Selon le site de surveillance de l’air de Paris [18] : « la tendance pour les PM10 (inférieures à 10 µm) et les PM2,5 (inférieures à 2,5 µm) est globalement stable ces dernières années, avec des niveaux largement supérieurs aux valeurs limites à proximité du trafic.»

La faute au diesel ? oui, le diesel est ainsi pointé du doigt par certains responsables politiques. C'est une spécificité française. Mais sa responsabilité est aussi récusable à certains égards:

Intox et lobbying (cela dépend de l'usage, des normes); le freinage est aussi impliqué;....

Des personnes accusent ainsi Total de manipuler l’opinion en influençant les journalistes pour que le public se tourne vers des moteurs à essence, lesquels ne sont d'ailleurs pas indemnes de particules fines. Il est souligné que les moteurs diesel ont fait d’énormes progrès depuis des années et ne polluent pas plus que les moteurs à essence (Daniel Legrou, ancien de chez Renault ayant travaillé sur les moteurs diesel, conclue sur le sujet qu’aucune voiture ne devrait maintenant avoir besoin de plus de 2 à 3 litres de carburant/100 km).

Il faut par ailleurs plutôt mettre en cause le comportement des conducteurs (freiner c'est générer plus de particules fine, via la surconsommation de carburant et via les freins) et l’absence de volonté politique d’imposer aux voitures des systèmes efficaces de réduction de la consommation.

En attendant, personne ne semble remettre en cause les vols aériens ou l’agriculture dont la part dans l’émission de particules fines n’a fait qu’augmenter ces dernières années.... L'occasion de trouver de nouveaux boucs émissaires ! et contreparties ou enjeux non adressables :

• • l’industrie : quand elle est morose , la réglementer davantage est dit faire prendre le risque d’augmenter les délocalisations ; quand elle se développe, la réglementer est dit la freiner face à la concurrence.

  • les agriculteurs sont très endettés et exsangues ;

  • les travailleurs, dans l’ensemble, sont fatigués et « auto-dépendants ». En Ile-de-France, s’ils prennent les transports en commun, ils sont serrés comme des sardines et s’ils prennent le vélo, ils s’exposent aux particules fines ! C'est le serpent se mord la queue !

  • les avions sont nécessaires au commerce international ;

  • le chauffage au bois est bon pour nos objectifs de réduction des gaz à effet de serre et représente 20 000 emplois non délocalisables. Cf ci dessus ;

  • le diesel, les moteurs sont plus propres qu’avant. L’interdire nuirait plus à la croissance francaise que allemande... Cf ci dessus.

  • etc, etc

Quelles solutions ?

Il est évident que le problème des particules fines concerne absolument tout le monde, que ce soit en ville ou à la campagne, au nord comme au sud, sur le littoral, dans les terres ou à la montagne; utilisateur de voiture ou métro, de chauffeur de maison au bois ou au mazout, d'électricité (au charbon ou pétrole), ... jusqu'au simple consommateur de biens manufacturés qui ont généré son lot de particules fines (via sa fabrication, son transport)!

In fine il s'agirait bien de réduire la consommation d'énergie (en transport, en chauffage, en industrie) à tous niveaux... jusqu'à une solution du désespoir et de la radicalité: réduire la production d'énergie, voire la population! qui mathématiquement réduiront et optimiseront la production de particules fines (cependant le libre marché contournerait la reglementation pour maintenir un maximum d'énergie disponible fusse à spolier d'avantage la nature; nous n’avons aucune maîtrise réelle sur la démographie ! et cela serait contreproductif si l'efficience énergétique continuait à générer (plus) de particules fines!).

Il est d'autant plus intéressant d'agir à réduire les particules fines en synergies avec les actions de protection de la santé, et via des moyens attractifs.

a) un effort commun de réduction de la production de particules fines / rendre plus efficientes les productions, transports, chauffage,... Via des actions associatives, privées et publiques, au besoin déclenchées et soutenues par une pression populaire (pétition, votes), et au final et possible encadrées par une réglementation.

b) un effort individuel (nota en chauffage, transport), via des actions présentées de façon au possible agréable(faciles)/stimulante(santé)/valorisante.

c) simultanément engager des actions pour protéger la santé (collectivement ou individuellement aux lieux d'exposition critiques)

1. Individuel

• • Choisir ses modes de déplacements, et les organiser : on sait éventuellement qu’utiliser la voiture n’est pas bon pour la planète (rôle déterminant dans la production de particules fines), moins bon que le covoiturage, bus ou le train. On oublie facilement que c'est pour SA santé et celle de TOUS. Que alternativement à la voiture, aller à pied ou à vélo au travail ou faire ses courses à coté, est au contraire bénéfique à sa santé. Que la pollution des voitures, ne joue pas que sur les émissions de CO2, mais aussi sur l'usure des freins, embrayages, des pneus et de la chaussée (cout individuels et collectifs).

  • Utiliser des moyens adaptés selon les usages, et si besoin les combiner (voiture jusqu'au park peri-urbain / bus jusqu'au centre ville; ou train entre villes + voiture ou scooter ou vélo ou à pied au départ et à destination). Mais aussi combiner ses déplacements (enchainer plusieurs objectifs).

• Améliorer ses équipements : plutôt que de changer de voiture, ce qui incite en général à plus consommer, il est peut-être préférable de la mettre à jour. Il existe des systèmes améliorant les moteurs et les pots d’échappement pour les moteurs diesel et essence. Un 2-3roues ou voiturette peut suffire (avec certains avantages/inconvénients). La location de véhicules peut être plus intéressante, flexible, que ce soit tous les jours en ville (avec d'autres services) ou pour des longs déplacements ponctuels.

• Pareil pour le chauffage au bois, il existe des filtres à particules pour les cheminées et les poêles.

  • Conduire en souplesse en évitant les à-coups, les accélérations subites et les freinages (anticiper).

  • il est dit qu'une réduction de vitesse serait plus intéressant dans les villes qu'en campagne ou autoroutes, pour l'émission réduite de particules. C'est vrai dans la mesure ou plus de particules sont émises à faible régime moteur, avec plus de changements de régimes, mais c'est compromis par le rendement final en travail mécanique qui lui diminue, et le temps de fonctionnement qui augmente (avec un corolaire trafic). La vitesse réduite est d'abord un enjeux de sécurité. Il est plus intéressant d'améliorer la régulation de circulation, plus fluide, au niveau DDE et au niveau individuel (ne pas se presser / anticiper pour moins accélérer et avoir à freiner).

• Améliorer ses moyens de chauffage domestique : isolation, sobriété du chauffage, filtres sur chaudières, chaudières plus efficiente et propre voire remplacée ou complétée par du solaire thermique et PV,...

• S’habiller plus chaudement (chez soi, au travail, dans les lieux publics et commerces: pour diminuer nos besoins en chauffage).

  • Consommer des aliments locaux et de saison (pour limiter les transports des produits). Privilégier les aliments nature aux industriels (la transformation produit plus de particules, et affecte la valeur nutritionnelle).

Les conseils ci-dessus, pour l’essentiel, sont connus et acceptés en principe mais beaucoup moins adoptés/respectés en pratique. La conscience de la pollution aux particules fines reste insuffisante pour nous rappelle l’urgence dans laquelle nous nous trouvons de devoir les appliquer, car souvent vaporeuse, ou aigue mais ponctuelle (fog). L'information et les conseil doivent adresse, plus que la santé de la planète (objectif abstrait pour certains) et de tous, notre santé directement, immédiate (toux, fatique,...) et future potentielle (cancers,...).

On pourrait multiplier les conseils et les astuces ne vous privez pas de les diffuser ici et ailleurs!

2. Collectif (qui repose sur l’action des autorités influencées par les citoyens) :

• • Améliorer les moteurs (encore) dans tous les domaines, et notamment l’aviation.

  • Réglementer les émissions de particules (avions, industrie).

  • Améliorer les flux de circulation.

• Limiter encore la vitesse automobile (action sécurité > particules fines).

  • Favoriser le transport ferroviaire par rapport à la route.

  • Favoriser/améliorer les transports en commun, le vélo urbain (piste, parking, VAE) et autres transports « propres ».

  • Développer les plateformes de véhicules partagés ou loués (villes: ex velib; entreprises: ex parc de véhicules electriques)

• Favoriser l’essor et l’amélioration des véhicules électriques ou hybrides (avec un bémol à cause des batteries).

• Améliorer l’isolation des bâtiments.

• Favoriser la consommation locale des produits de première nécessité

  • Encourager le développement de l’agriculture biologique sans engrais, ni pesticide.

  • Planter des arbres, favoriser l’agroforesterie.

Etc.

Là aussi, il y aurait sans doute beaucoup à dire et d’autres ou nouvelles solutions à envisager. Ne vous privez pas de les signaler ici et ailleurs!

Il est certain que la question de la qualité de l’air (comme celle de l’eau) mériterait d’être au cœur des débats et actions politiques.

Toute la difficulté du débat et plus encore des actions se confronte à la mise en jeu de liberté, d'interdictions et possible corolaire lassitude, du cout des actions et/ou leur faible efficacité et corolaire démobilisation...

Personne n’a vraiment envie d’être trop culpabilisé, donc les solutions pour des bénéfices individuels et aussi utiles à tous sont à privilégier.

Indéniablement, on arrive mieux à vivre davantage en paix avec nos voisins, et en paix avec nous-mêmes dans un environnement sain, préservé, où la nature reste présente !

Une façon agréable pour chacun et pour tous est de commencer par planter des arbres et des fleurs, qui piègent les particules fines, une autre de signaler avec bienveillance aux pollueurs et si besoin les dénoncer et boycotter, une autre d'agir à plusieurs sur des actions locales et de soutenir des actions plus larges (via députés, pétitions, manifestations,...). De telles petites actions contribuent à une conscience collective par l'exemple, à désamorcer les intérêts divergents, et contribuent à solutionner peu à peu la question des particules fines (qui reviendra de manière chronique).

*** Solutions de lutte contre les particules fines

Les arbres, captent la pollution (dont les particules fines), notamment en milieu urbain. Effet quantifié jusqu'à 50% de réduction des particules^{(ici/Univ.lancaster2014)}, et seulement 0.7-1.4% ^{(à Londres, ?global/20min2011)}, disons 7-25% dans un rayon de maximum 100m^{(notre-planete.info20161016: etude AmericanPublicHealth/245métropoles)}. Fixation sur les feuilles (poilues; ou non^...[a]) mais aussi sur les troncs/branches. Effet moindre l’hiver. Effet donc 'limité' mais peu onéreux à l'installation et durable (néanmoins entretien) très interessant globalement avec leurs autres effets bénéfiques (locaux): les arbres baissent la chaleur (évaporation), régulent l'hydrologie, apportent un cadre de vie agréable (déco/esthétique; relaxation, Loisir...).

[a]La capacité d'élimination des particule fines peut etre meilleure pour les feuilles poilues; ou non^{(ici/nasa; Lierre Hedera Helix le plus efficace! puis des Philodendron, Ficus...)}).

Processus par adsorbtion + lessivage plutot qu'absorbtion (pas liée apriori à la capacité d'absorbtion des polluants gazeux):

«Après déposition, une partie de la poussière reste agglutinée. Une autre partie se détache à nouveau de la feuille en cas de vent assez fort ou elle est rincée et évacuée par l’eau de pluie. Dès son arrivée au sol, la particule de poussière peut être emportée par l’eau de ruissellement dans le caniveau ou se coller au sol où elle est stockée plus longtemps», explique une étude de l’interprofession française de l’horticulture.

Les arbres à feuillage persistants sont exposés à davantage de pollution et ont une meilleure capacité d'absorption. L'efficacité pour des particules à contenu métallique a été relevée.

***Liste de particules fines:

Les PM 10 recouvrent des:

1. particules issues du trafic routier :

• • arrachées à la chaussée (quartz, gypse) par les pneus des véhicules,

  • le sel et le sable répandus sur les chaussées en hiver,

  • issues des pneus (noir de carbone, calcium, soufre, zinc...) ; un pneu perd 10 % de sa masse au cours de sa durée de vie,

  • en provenance des freins et de l’embrayage (fibres d’amiante),

  • issues des pots d'échappement (fer, plomb, carbone, oxydes métalliques comme les oxydes de calcium provenant des additifs des lubrifiants et l'oxyde d'aluminium provenant des supports des catalyseurs).

2. cendres volantes issues de la combustion au charbon et au fioul lourd (en diminution en France).

3. fibres d’amiantes (héritage malheureux des techniques d’isolation des années 70).

4. éléments d’origine naturelle, notamment :

• • des matériaux terrigènes (oxydes d'aluminium, silice)

  • du carbone organique

  • du carbone élémentaire

  • des sulfates

  • des nitrates et de l'ammonium

  • des embruns (HCI) et d’autres éléments issus de l’érosion.

Les PM 2,5 regroupent des :

1. particules issues du trafic routier : halogénures, bromures et chlorures de plomb volatils à la température du gaz à l'échappement, mais qui ensuite, par hydrolyse de ces sels, engendrent dans l'atmosphère des acides chlorhydriques (HCl) et bromhydriques (HBr).

2. particules de diesel

3. micro-suies qui proviennent de la combustion du fioul (chauffage, diesel), de l’essence, du kérosène et du gaz. Ces micro-suies seraient « les plus dangereuses pour la santé humaine, car elles sont susceptibles de pénétrer dans les alvéoles pulmonaires » [21].

4. métaux lourds

Ces minuscules particules PM2,5 sont les plus inquiétantes car elles s’agrègent à d’autres polluants et forment d’improbables cocktails dont personne ne mesure pleinement les conséquences. Leur taille rend évidemment difficile leur traitement et la prise de conscience du danger qu’elle représentent.