Les particules

Selon les critères définis dans le Clean Air Act de 1970, les particules (PM – particulate matter – est le sigle repris par la plupart des organismes publics francophones) constituent sans doute les polluants atmosphériques les plus néfastes pour la santé (tableau 24.1). Leur quantité dans l’air est exprimée en microgrammes par mètre cube d’air et elles comprennent toutes les particules respirables, c’est-à-dire suffisamment petites pour atteindre les voies respiratoires inférieures humaines. La dimension maximale des particules globulaires respirables est un diamètre de 10 μm. Les PM respirables sont réparties, un peu arbitrairement, en trois catégories : les grosses particules (dont le diamètre est de l’ordre de 2,5 à 10 μm), les fines (de 0,1 à 2,5 μm) et les ultrafines (< 0,1 μm), qui comprennent les nanoparticules. On pense que les grosses particules proviennent principalement de la croûte terrestre et comprennent notamment des composés tels que les silicates d’aluminium. Elles contiennent également des substances biologiques comme les endotoxines. Les particules fines trouveraient leur origine dans les produits de combustion émis par les sources mobiles et fixes. Elles comprennent du carbone élémentaire, du carbone organique, des composés métalliques, des sulfates et des nitrates. Certaines particules fines sont émises directement (émissions primaires), mais beaucoup se forment à partir des gaz qui subissent, dans l’atmosphère, divers processus chimiques, photochimiques ou physiques. Contrairement aux grosse particules, les fines ne sédimentent pas facilement et restent donc longtemps dans l’atmosphère. Les ultrafines peuvent provenir d’émissions primaires lors de processus de combustion, mais elles peuvent également être générées de novo à partir de composés organiques volatils subissant une oxydation dans l’atmosphère, devenant ainsi des espèces oxyorganiques peu volatiles. Des particules ultrafines s’agglomèrent facilement et contribuent à la formation de particules fines plus stables (parfois désignées par leur mode d’accumulation). Les particules fines constituent généralement une fraction substantielle de la masse des PM₁₀, alors que les particules ultrafines y contribuent peu. Toutefois, celles-ci sont importantes par leur grand nombre, parfois plus de 10⁶/cm³, ce qui représente au total une très grande surface, qui leur confère un haut degré de réactivité dans des systèmes biologiques et physiques. Plus les particules sont petites, moins elles sont captées par les phagocytes ; elle peuvent alors pénétrer d’autres cellules après leur dépôt sur les surfaces respiratoires.

Tableau 24.1 Normes de qualité de l’air aux États-Unis (2006)*

* Le plomb est exclu de cette liste, car ce chapitre n’en parle pas.

Des analyses de séries chronologiques d’associations à court terme entre les variations journalières du taux de PM₁₀ dans l’air et les statistiques de mortalité journalière non traumatique ainsi que des indices de morbidité ont montré des liens significatifs chez les personnes âgées. La mort de ces personnes semblait avoir une cause cardiovasculaire, entre autres un infarctus du myocarde, ou une cause respiratoire. La morbidité s’observait dans tous les groupes d’âge et consistait surtout en troubles respiratoires. Plusieurs hypothèses, qui ne sont pas mutuellement exclusives, ont été avancées pour expliquer la relation entre les effets sanitaires et les agents en cause.

Des données probantes ont été obtenues pour chacun de ces mécanismes, mais l’hypothèse du passage direct de particules telles quelles dans le système vasculaire est moins convaincante.

Avec l’amélioration des techniques de fractionnement des particules, on a pu évaluer les relations temporelles entre les diverses fractions et les effets néfastes sur la santé. Le fractionnement en fonction de la taille a suggéré que les particules fines (PM_2,5) étaient les principaux agents nocifs, mais certaines études ne sont pas d’accord avec cette exclusion du rôle des grosses particules.

L’identification des composants particulaires aux effets pathogènes aigus et subaigus ainsi que des mécanismes en jeu est importante pour confirmer les associations rapportées et pour repérer la source des composants toxiques (et de leurs précurseurs), ce qui permettrait d’augmenter l’efficacité de la surveillance et des réglementations. En outre, l’identification des composants et des mécanismes pourrait suggérer des méthodes qui serviraient à reconnaître les personnes vulnérables et à les protéger de manière préventive. Contrairement à l’O₃, dont les taux sont sensiblement moindres à l’intérieur qu’à l’extérieur et auquel on peut donc éviter d’être exposé, les particules, elles, peuvent pénétrer dans les bâtiments et y persister.