Observatoire Régional de l'Air de Guyane

Les polluants réglementés

Une présentation des polluants réglementés par la législation Française est disponible sur cette page. Ils sont divisés en deux catégories : les polluants en phase gazeuse et les polluants en phase particulaire.

Les polluants en phase gazeuse :

Origine :
Les oxydes d’azotes, dont les plus communs dans l’air sont le monoxyde et le dioxyde d’azote, proviennent majoritairement de la circulation automobile. Le monoxyde d’azote est produit lors des combustions à haute température par la recombinaison du diazote et du dioxygène présent dans l’air. Dans l’atmosphère, le NO s’oxyde en dioxyde d’azote. Des sources naturelles émettent aussi des oxydes d’azote comme les éclairs durant les orages qui produisent du monoxyde d’azote ou les combustions de biomasses.

A Cayenne, leurs évolutions journalières suivent une trame en « double bosse », révélatrice de la pollution anthropique. En effet, les concentrations sont maximales aux heures de pointe quand la circulation automobile est importante, et minimales la nuit quand l’activité humaine faiblit. Ils sont des précurseurs d’ozone.

Impact sur la santé :
Les oxydes d’azote entrainent des irritations, une diminution des défenses immunitaires et une altération des fonctions pulmonaires.

Origine :
Certains polluants dits précurseurs d’ozone, tels que les oxydes d’azote et les composés organiques volatils se transforment sous l’action du rayonnement solaire et donnent naissance à l’ozone, dont les concentrations maximales surviennent lorsque les températures et l’ensoleillement sont élevés. En Guyane, les précurseurs proviennent généralement du trafic routier.

Impact sur la santé et sur l’environnement :
L’ozone provoque toux, altérations pulmonaires, irritations oculaires. En outre, il freine l’absorption de l’eau ainsi que la photosynthèse des plantes.

Origine :
Le dioxyde de soufre provient essentiellement de l’utilisation des combustibles fossiles tels que les fiouls lourds et le charbon par l’oxydation des impuretés soufrés qu’ils contiennent. Il est aussi rejeté par les véhicules à moteurs. Son origine étant principalement industrielle, les concentrations observées en Guyane sont très faibles. Des sources naturelles comme l’activité volcanique émettent aussi du dioxyde de soufre.

Impact sur la santé :
Il irrite les muqueuses, la peau et les voies respiratoires supérieures.

Origine :
Le monoxyde de carbone est un produit de combustion incomplète. En Guyane, il provient principalement du trafic automobile avant d’être oxydé dans l’air en dioxyde de carbone.

Impact sur la santé :
Le monoxyde de carbone est incolore et inodore mais très toxique. Le danger provient de sa capacité de combinaison avec les hémoprotéines, empêchant l’oxygénation tissulaire qui est normalement réalisé par l’oxygène fixé sur l’hémoglobine. En conséquence, le monoxyde de carbone provoque anoxie, trouble cardio-vasculaires, migraine, vertiges, trouble de la vision et peut être mortel, à forte concentration, en cas d’exposition prolongée en milieu confiné.

Origine :
Les éléments chimiques faisant partis de la classe des Composés Organiques Volatiles (COV) contiennent l’élément Carbone et un ou plusieurs des atomes suivants : Hydrogène, halogènes, oxygène, souffre, silicium, azote et phosphore. Il y a certaines exceptions à cette règle telles que les oxydes de carbone, les carbonates et bicarbonates inorganiques qui ne sont pas considérés comme COV, ainsi que le méthane qui, du fait de ses spécificités, est un cas particulier. Les COV sont principalement émis lors du raffinage du pétrole, par les solvants rejetés par les industrielles, la circulation automobile et les secteurs résidentiel et tertiaire. La végétation émet aussi des COV tels que les isoprènes et les terpènes. Une fois dans l’atmosphère, les COV participent à la formation d’ozone troposphérique.

Impact sur la santé :
Les effets des COV dépendent du composé considéré, pouvant aller d’une gêne olfactive à une irritation, une diminution de la capacité respiratoire, jusqu’à des effets mutagènes et cancérigènes.

Origine :
Le benzène fait partie de la famille des COVNM. IL est présent dans le pétrole brut et l’essence, est émis lors de l’évaporation de l’essence durant son stockage, son transport, sa distribution (INERIS, 2006) et son utilisation comme carburant. Sa durée de vie dans l’atmosphère varie de quelques heures à plusieurs jours suivant les conditions climatiques, environnementales et les concentrations d’autres polluants. Ses voies de dégradation sont la réaction avec les radicaux hydroxyles, entraînant la formation d’ozone troposphérique, et, étant légèrement soluble dans l’eau, le rabattement au sol par l’action du lessivage de l’air par la pluie.

Impact sur la santé :
Le benzène est un composé cancérigène, pouvant entraîner des leucémies et des cancers des poumons (Masclet, 2005).

Les polluants en phase particulaire :

Origine :
Les particules sont des éléments solides ou liquides en suspension dans l’air. A l’échelle planétaire, leurs origines sont principalement naturelles, avec des émissions dues à l’érosion éolienne des sols, au bubling océanique, aux éruptions volcaniques ou encore à l’émission de pollens par la végétation. Les émissions anthropiques sont essentiellement dues à la combustion de matières fossiles et a des procédés industriels.
Les PM10 correspondent aux particules dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 10 micromètres, et les PM2.5 inférieur à 2.5 micromètres. Ces dernières étant plus fines que les PM10, elles pénètrent plus profondément dans l’appareil respiratoire et sont donc plus nocives pour la santé.

Impact sur la santé :
De nombreuses études épidémiologiques ont prouvé la relation entre l’exposition aux particules et l’augmentation de la mortalité et de la morbidité entraînée par des maladies respiratoires et cardiovasculaires (Pope & Dockery, 2006). A court terme, des investigations toxicologiques ont montré que, notamment pour les populations sensibles, une exposition aux particules était la cause d’inflammation des poumons (Mazzoli-Rocha, Fernandez, Einicker-Lamas, & Zin, 2010). Si l’exposition devient chronique, cela peut entraîner l’apparition de maladies pulmonaires obstructives chroniques et d’asthme chez les individus exposés (Ling & Van Eeden, 2009). Les particules fines (PM2.5) et ultra-fines (PM0.1) sont les plus dangereuses par leur capacité à atteindre les alvéoles pulmonaires où elles se déposent et provoquent des inflammations, les particules ultra-fines pouvant être transférées dans le sang (Happo, et al., 2008) (Huang, Hsu, & Chan, 2003) (Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie, 2012). Dans les pays de l’union Européenne, l’exposition aux particules fines d’origine anthropique réduit en moyenne l’espérance de vie de 8.6 mois (World Health Organization, 2011).
Les HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) et les métaux lourds
Dans l’atmosphère, les HAP et les métaux lourds se trouvent essentiellement en phase particulaire. Actuellement, le benzo[a]pyrène, l’arsenic, le nickel, le cadmium le plomb et le mercure font parties des composés réglementés par les législations française et Européenne. Les premières mesures de benzo[a]pyrène, l’arsenic, le nickel, le cadmium et plomb par l’ORA ont démarré en 2014.

Origine : (Pichard, 2006)
Les sources d’exposition du benzo[a]pyrène sont nombreuses. Il est présent dans les combustibles fossiles et est formé lors de combustion incomplète, avant d’être rejeté dans l’atmosphère où il est majoritairement présent dans la phase particulaire en raison de sa faible tension de vapeur. Sa phase vapeur dépasse rarement les 10% de la concentration totale en B[a]P.
– Ses origines naturelles sont les éruptions volcaniques et des feux de forêts. Il peut également être généré par les plantes, des bactéries et des algues.
– Ses origines anthropiques sont principalement le raffinage du pétrole, du schiste, l’utilisation du goudron, du charbon, du coke, du kérosène, les sources d’énergie et de chaleur, les revêtements routiers, la fumée de cigarette, l’échappement des machines à vapeurs thermique, les huiles moteurs, les carburants, les aliments fumés ou grillés au charbon de bois, les huiles, les graisses, les margarines…
Le B[a]P réagit en présence d’ozone et de dioxyde d’azote. Des durées de vie de 1.8 et 19 jours ont été trouvés (Kamens, 1990).

Impact sur la santé :
Le B[a]P fait partie des composés classés en catégorie 1 par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer), il est donc cancérogène pour l’homme (CIRC, 2013). L’absorption dans l’organisme est rapide par inhalation, mais dépend de la forme sous laquelle il est administré et plus spécifiquement de la taille des particules sur lesquelles il est adsorbé. Plus une particule est fine et plus elle pénétrera facilement et profondément dans l’appareil respiratoire. La distribution du B[a]P dans les organes internes se fait de quelques minutes à quelques heures. Etant liposoluble, il est stocké, dans les glandes mammaires et les autres organes riches en graisses avant de se répandre progressivement dans la circulation sanguine (Pichard, 2006).

Origine :
L’arsenic est présent sous forme de minerais dans les roches qui renferment 99% de l’arsenic présent dans la croute terrestre. L’érosion des roches peut entrainer une redistribution de l’arsenic dans l’atmosphère.
Cependant, ses principales sources naturelles dans l’air sont l’activité volcanique et les feux de forêts. L’arsenic due à l’activité anthropique se retrouve dans les fumées émanant des industries de production d’AS2O3 et de la combustion de produits fossiles (charbons, pétroles, huiles). L’arsenic est principalement présent dans l’air dans les particules sous la forme d’arsenic trioxyde et d’arsine. L’arsenic trivalent et les arsines méthylées peuvent subir une oxydation. De par sa nature l’arsenic est persistant dans l’environnement.

Impact sur la santé :
L’arsenic est facilement absorbé par voies orale, et est transporté dans le sang, ce qui lui permet d’atteindre tous les organes, dont notamment le foie et les reins.
Une exposition chronique à l’arsenic peut provoquer des effets sur la peau (hyperkératose et hyperpigmentation, maladie de Bowen), le système respiratoire (toux, rhinorrhées, laryngites), cardiovasculaire (arythmies, péricardites, maladie de Raynaud, « Blackfoot disease »-gangrène), neurologique (neuropathies périphériques), gastro-intestinal, sanguin (anémie, leucopénie) et a un possible impact sur le développement de certains diabètes. L’arsenic fait partie des composés classés en catégorie 1 par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer), il est donc cancérogène pour l’homme (CIRC, 2013).

Origine :
Le nickel représente 0.8 à 0.9% de la croûte terrestre. Nous pouvons le retrouver dans les minerais suivant : la chalcopyrite, la pentlandite, la garniérite et secondairement la niccolite et la millerite.
Les principales sources anthropiques sont la combustion de charbon ou de fioul, l’incinération des déchets, l’épandage des boues d’épuration, l’extraction et la production de nickel, la fabrication de l’acier, le nickelage et les fonderies de plomb.
Le nickel est présent sous forme particulaire, sauf le nickel tétracarbonyle qui est sous forme de vapeur. La gamme moyenne du diamètre des particules anthropiques contenant du Nickel serait de 5.4 µm. Ses dernières ont une demi vie de l’ordre d’une semaine à un mois, et peuvent être transporté via le compartiment atmosphérique sur de très longues distances.

Impact sur la santé :
Une exposition chronique au nickel pourra entraîner des pathologies respiratoires sur les personnes exposées. Le Nickel fait partie des composés classés en catégorie 1 par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer), il est donc cancérogène pour l’homme (CIRC, 2013).

Origine :
Les principales sources naturelles du cadmium sont les éruptions volcanique, et par l’érosion aérien du sol qui en contient.
Les sources anthropiques les plus importantes sont le raffinage des métaux non ferreux, la combustion du charbon et des produits pétroliers, les incinérateurs d’ordures ménagères et la métallurgie de l’acier.
Le cadmium et ses composés sont très peu volatils. Il est présent dans l’atmosphère sous forme particulaire, sa principale forme étant l’oxyde de cadmium.

Impact sur la santé :
Une partie du cadmium se dépose le long du tractus respiratoire en fonction de la taille des particules. Sinon, il est transporté dans le sang, puis se concentre principalement dans le foie et les reins. L’exposition chronique entraîne l’apparition d’une néphropathie pouvant évoluer vers une insuffisance rénale. Le cadmium fait partie des composés classés en catégorie 1 par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer), il est donc cancérogène pour l’homme (CIRC, 2013).

Origine :
Le plomb est présent dans la croûte terrestre ainsi que dans tous les compartiments de la biosphère. Ses principales sources naturelles sont les éruptions volcaniques alors que ses sources anthropiques sont les industries de première et deuxième fusion du plomb ainsi que les rejets des véhicules à moteurs même si, l’arrêt de l’utilisation de l’essence plombé a entraîné une forte chute de ces dernières.
Les composés inorganiques du plomb ne sont pas volatils. Dans l’atmosphère, le plomb est principalement en configuration particulaire sous forme de carbonates, d’oxycarbonates d’oxydes et de sulfates.

Impact sur la santé :
Les vapeurs et gaz, après migration jusqu’aux alvéoles pulmonaires passent dans le sang. Les plus grosses particules sont éliminées par le tapis muco-ciliaire alors que les plus fines diffusent à travers la muqueuse des voies aériennes profondes et passent dans le sang. Environ 20 à 30% du plomb inhalé est absorbés dans le corps humain.
Le plomb peut entraîner de la fatigue, des maux de tête, des crampes abdominales et des dommages cérébraux. Le plomb fait partie des composés classés en catégorie 2B par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer), il est donc peut-être cancérogène pour l’homme (CIRC, 2013).

Origine :
Les principales sources naturelles du mercure sont le dégazage de l’écorce terrestre du à son importante volatilité, mais aussi à l’activité volcanique.
Les plus importants rejets anthropogéniques provoqués par l’exploitation des minerais (mines de plomb et de zinc), à la combustion des produits fossiles, aux rejets industriels (industrie du chlore et de la soude..), à l’incinération des déchets et à l’orpaillage.
Le mercure élémentaire et ses composés organiques sont volatils, alors que ses composés inorganiques le sont très peu. Dans l’atmosphère, le mercure qui est principalement sous forme élémentaire a une durée de vie de 2 mois à 3 ans. Le diméthylmercure qui est aussi volatil, a un temps de résidence dans l’atmosphère qui va de quelques jours à quelques semaines, temps au bout duquel il est dégradé en mercure élémentaire.

Impact sur la santé :
Le mercure s’accumule facilement dans les organismes. Le mercure organique, est absorbé plus facilement par voie orale que le mercure élémentaire et le mercure inorganique. Quelle que soit la forme de mercure considérée, il est distribué dans tout l’organisme, mais se retrouve préférentiellement au niveau des reins, du foie et du cerveau.
L’impact du mercure élémentaire et du mercure inorganique sur le système nerveux entraînera, lors d’exposition chronique, des troubles de la psychomotricité, des troubles cognitifs et des modifications de la personnalité. Leur impact sur les reins pourra provoquer une protéinurie. De plus, il peut être observé des troubles cardiovasculaires, respiratoires, hépatiques et immunologiques.
Le mercure organique atteint essentiellement le cerveau, avec des paresthésies, un malaise général et des troubles sensoriels. De plus, il peut aussi provoquer des atteintes rénales. Le méthylmercure entraîne la maladie de Minamata, avec l’apparition de problèmes neurologiques sévères.

Références bibliographiques :

CIRC. (2013, 04 10). Agents classés par les monographies du CIRC, volumes 1-107. Consulté le 09 10, 2013, sur International Agency for Reseach on Cancer: http://monographs.iarc.fr/FR/Classification/

Happo, M., Hirvonen, M., Halinen, A., Jalava, P., Pennanen, A., Sillanpaa, M., et al. (2008). Chemical compositions responsible for inflammation and tissue damage in the mouse lung by coarse and fine particule samples from contrasting air pollution in Europe . Inhal Toxicol, pp. 1250-1231.

Huang, S., Hsu, M., & Chan, C. (2003). Effects of submicrometer particle compositions on cytokine production and lipid peroxidation of human bronchial epithelial cells. Environ Health Perspect, pp. 478-482.

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INERIS. (2006). Nickel et ses dérivés. INERIS.

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INERIS. (2010). Mercure et ses dérivés. INERIS.

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Kamens, R. (1990). Polynuclear aromatic hydrocarbon degradation by heterogeneous reactions with N2O5 on atmosphérique particules. Atm Environ, 1161.

Ling, S., & Van Eeden, S. (2009). Particule matter air pollution exposure : role in the development and exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis, pp. 233-243.

Masclet, P. (2005). Pollution atmosphérique. Savoie: Ellipses.

Mazzoli-Rocha, F., Fernandez, S., Einicker-Lamas, M., & Zin, W. (2010). Roles of oxidatives stress in signaling inflamation induced by particulate matter. Cell Biol Toxicol, pp. 481-498.

Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie. (2012, 12 13). Assises nationales Qualité de l’air. Consulté le 04 2013, 25, sur Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie: http://www.developpement-durable.gouv.fr/L-impact-des-particules-fines-sur.html

Pichard, A. (2006). Benzo[a]pyrène. INERIS.

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