Qualité de l'air ambiant

La qualité de l’air est un enjeu majeur pour la santé et l’environnement. En France, un rapport de la Commission d’enquête du Sénat estime de 70 à 100 milliards d’euros par an, le coût de la pollution atmosphérique et Santé publique France a estimé en 2021 que chaque année près de 40 000 décès seraient attribuables à une exposition des personnes âgées de 30 ans et plus aux particules fines (PM2.5). Ces chiffres sont établis sur la connaissance des niveaux de concentrations atmosphériques des polluants, et la compréhension et l’anticipation des phénomènes physico-chimiques qui régissent leur comportement. Leur évolution constitue le point de départ des stratégies de gestion.

La qualité de l'air dépend de la présence dans l’atmosphère de polluants qui peuvent être d’origine naturelle (éruptions volcaniques, brumes de sable, incendies de forêts, etc.) ou d’origine anthropique, c’est-à-dire liés à l’activité humaine (industries, transports, agriculture, chauffage résidentiel, etc.). Déjà au début du XIXe siècle, Napoléon réglemente les manufactures et ateliers qui répandent une odeur insalubre ou incommode. C’est cependant au milieu du XX^e siècle que les autorités commencent à davantage se préoccuper de la qualité de l’air. L’un des évènements les marquants est certainement le “grand smog” qui a enveloppé la ville de Londres en 1952 faisant des milliers de victimes. La lutte contre la pollution au SO₂, dont les émissions étaient liées à l’industrie, a depuis connu une baisse importante. En France, dès les années 1950, le chauffage résidentiel au charbon ou au bois a été restreint dans certaines grandes villes car ses émissions provoquaient la dégradation des bâtiments (Paris était couvert d’une suie noirâtre).

En 1996, la loi sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie (LAURE) reconnaît à chacun le droit de respirer un air qui ne nuise pas à sa santé. Ce texte, aujourd’hui intégré au Code de l’environnement, définit des valeurs limites, prévoit une surveillance de la qualité de l’air sur l’ensemble du territoire national et une information du public.
Le droit européen, aujourd’hui transposé en France notamment dans l’arrêté dit “surveillance” révisé le 16 avril 2021, fixe des valeurs limites et des objectifs de qualité pour certains polluants dans l’air à partir des études épidémiologiques, conduites notamment par l’Organisation mondiale de la santé. Il s’agit des polluants dits règlementés :

des polluants gazeux : les oxydes d’azote (NOx, NO₂ et NO), le dioxyde de soufre (SO₂), l’ozone (O₃), le benzène (C6H6), le monoxyde de carbone (CO) et le mercure (Hg);
des particules : PM₁₀ ou PM_2.5 pour les particules de diamètre inférieur respectivement à 10 ou 2,5 microns;
des métaux lourds (cadmium (Cd), arsenic (As), nickel (Ni), plomb (Pb)…) et hydrocarbures aromatiques polycycliques (B[a]P) sur la fraction PM₁₀ des particules.

D’autres polluants, non réglementés à ce jour, dits d’intérêt national, sont également présents dans l’air ambiant et peuvent faire l’objet d’une surveillance au niveau national comme par exemple : les pesticides, les Particules Ultrafines (PUF), le black carbone (BC), etc.
En France, le dispositif de surveillance de la qualité de l’air, placé sous la responsabilité du ministère chargé de l’environnement, est coordonné techniquement par le Laboratoire central de surveillance de la qualité de l’air (LCSQA). Il fédère les actions en région des associations agréées se surveillance de la qualité de l’air (AASQA) qui sont en charge de la mise en œuvre des moyens de surveillance métrologiques et numériques. L’Ineris est membre du LCSQA au côté du Laboratoire National d’Essais (LNE) et de l’Institut Mines Télecom Nord Europe (IMT).

Les travaux menés par les acteurs du dispositif de surveillance permettent d’appréhender et d’anticiper les niveaux de pollution dans l’air ambiant des polluants réglementés et des polluants d’intérêt national.

Une fois émises dans l’air, ces substances sont transportées sous l’effet des vents, de la pluie, des gradients de température dans l’atmosphère. Elles pourront également subir des transformations par réactions chimiques, qui dépendent des conditions météorologiques (chaleur, lumière, humidité, etc.). Il en résulte l’apparition d’autres polluants et un transfert des polluants pouvant aller jusqu'à des milliers de kilomètres de la source d’émission. Le phénomène de dépôts atmosphériques peut également être à l’origine des transferts entre compartiments environnementaux par la contamination des sols et des végétaux.

Les réseaux de mesure, les campagnes de mesures ciblées et les modèles numériques sont autant de moyens qui permettent de qualifier ces phénomènes. L’Ineris à travers sa participation aux travaux du LCSQA, sa mission d’appui auprès du ministère chargé de l’environnement et ses travaux de recherche développe depuis plus de 20 ans une expertise dans ce domaine, qui mixe enjeux réglementaires pour la surveillance du présent et études prospectives pour préfigurer la surveillance du futur. L’évaluation des moyens de mesures et des modèles, leur mise sous assurance qualité et leur certification, leur exploitation pour analyser les tendances, cartographier et prévoir la qualité de l’air et pour comprendre les facteurs déterminants de ces évolutions s’inscrivent parmi les missions et actions prioritaires de l’Institut qu’il porte auprès des pouvoirs publics en France et exporte dans le cadre de prestations d’accompagnement et d’expertise à l’étranger.