Le problème de la pollution de l'air n'a cessé de croître depuis le début de la révolution industrielle il y a 300 ans. Quatre facteurs majeurs ont exacerbé la pollution de l'air : l'industrialisation croissante ; augmentation du trafic ; développement économique rapide; et des niveaux plus élevés de consommation d'énergie. Les informations disponibles montrent que les directives de l'OMS pour les principaux polluants atmosphériques sont régulièrement dépassées dans de nombreux grands centres urbains. Bien que des progrès aient été réalisés dans la lutte contre les problèmes de pollution de l'air dans de nombreux pays industrialisés au cours des deux dernières décennies, la qualité de l'air, en particulier dans les grandes villes du monde en développement, se détériore. Les effets néfastes sur la santé des polluants de l'air ambiant dans de nombreuses zones urbaines, où les niveaux sont suffisamment élevés pour contribuer à l'augmentation de la mortalité et de la morbidité, aux déficits de la fonction pulmonaire et aux effets cardiovasculaires et neurocomportementaux, sont très préoccupants (Romieu, Weizenfeld et Finkelman 1990 ; OMS/PNUE 1992). La pollution de l'air intérieur due aux produits de la combustion domestique est également un problème majeur dans les pays en développement (OMS 1992b), mais elle ne fait pas partie de cet examen, qui ne considère que les sources, la dispersion et les effets sur la santé de la pollution de l'air extérieur, et comprend une étude de cas de la situation au Mexique.
Source des polluants atmosphériques
Les polluants atmosphériques les plus courants dans les environnements urbains comprennent le dioxyde de soufre (SO2), les particules en suspension (MPS), les oxydes d'azote (NO et NO2, collectivement appelés NONX), l'ozone (O3), monoxyde de carbone (CO) et plomb (Pb). La combustion de combustibles fossiles dans des sources fixes conduit à la production de SO2, Je n'ai pasX et les particules, y compris les aérosols de sulfate et de nitrate formés dans l'atmosphère suite à la conversion du gaz en particules. Les véhicules à moteur à essence sont les principales sources de NOX, CO et Pb, alors que les moteurs diesel émettent des quantités importantes de particules, SO2 et nonX. L'ozone, un oxydant photochimique et principal constituant du smog photochimique, n'est pas émis directement par les sources de combustion mais se forme dans la basse atmosphère à partir de NOX et les composés organiques volatils (COV) en présence de la lumière du soleil (UNEP 1991b). Le tableau 1 présente les principales sources de polluants de l'air extérieur.
Tableau 1. Principales sources de polluants de l'air extérieur
Sources de polluants
Oxydes de soufre Combustion de charbon et de pétrole, fonderies
Matières particulaires en suspension Produits de combustion (carburant, biomasse), fumée de tabac
Oxydes d'azote Combustion de carburant et de gaz
Monoxyde de carbone Combustion incomplète d'essence et de gaz
Réaction photochimique de l'ozone
Plomb Combustion d'essence, combustion de charbon, production de batteries, câbles, soudure, peinture
Substances organiques Solvants pétrochimiques, vaporisation de combustibles imbrûlés
Source : Adapté du PNUE 1991b.
Dispersion et transport des polluants atmosphériques
Les deux principales influences sur la dispersion et le transport des émissions de polluants atmosphériques sont la météorologie (y compris les effets du microclimat tels que les « îlots de chaleur ») et la topographie par rapport à la répartition de la population. De nombreuses villes sont entourées de collines qui peuvent agir comme une barrière sous le vent, emprisonnant la pollution. Les inversions thermiques contribuent à un problème particulaire dans les climats tempérés et froids. Dans des conditions normales de dispersion, les gaz polluants chauds montent lorsqu'ils entrent en contact avec des masses d'air plus froides à mesure que l'altitude augmente. Cependant, dans certaines circonstances, la température peut augmenter avec l'altitude et une couche d'inversion se forme, piégeant les polluants à proximité de la source d'émission et retardant leur diffusion. Le transport à longue distance de la pollution atmosphérique à partir des grandes zones urbaines peut avoir des impacts nationaux et régionaux. Les oxydes d'azote et de soufre peuvent contribuer au dépôt acide à de grandes distances de la source d'émission. Les concentrations d'ozone sont souvent élevées sous le vent des zones urbaines en raison du décalage temporel impliqué dans les processus photochimiques (UNEP 1991b).
Effets sur la santé des polluants atmosphériques
Les polluants et leurs dérivés peuvent avoir des effets néfastes en interagissant avec et en altérant des molécules cruciales pour les processus biochimiques ou physiologiques du corps humain. Trois facteurs influencent le risque de lésions toxiques liées à ces substances : leurs propriétés chimiques et physiques, la dose de matière qui atteint les sites tissulaires critiques et la réactivité de ces sites à la substance. Les effets néfastes sur la santé des polluants atmosphériques peuvent également varier selon les groupes de population; en particulier, les jeunes et les personnes âgées peuvent être particulièrement sensibles aux effets délétères. Les personnes souffrant d'asthme ou d'autres maladies respiratoires ou cardiaques préexistantes peuvent présenter des symptômes aggravés lors de l'exposition (OMS 1987).
Dioxyde de soufre et particules
Au cours de la première moitié du XXe siècle, des épisodes de forte stagnation de l'air ont entraîné une surmortalité dans les zones où la combustion de combustibles fossiles produisait des niveaux très élevés de SO2 et SMP. Des études sur les effets à long terme sur la santé ont également établi un lien entre les concentrations moyennes annuelles de SO2 et SMP à la mortalité et à la morbidité. Des études épidémiologiques récentes ont suggéré un effet néfaste des niveaux de particules inhalables (PM10) à des concentrations relativement faibles (ne dépassant pas les recommandations standard) et ont montré une relation dose-réponse entre l'exposition aux PM10 et la mortalité et la morbidité respiratoires (Dockery et Pope 1994 ; Pope, Bates et Razienne 1995 ; Bascom et al. 1996) comme indiqué dans le tableau 2.
Tableau 2. Résumé de la relation exposition-réponse à court terme des PM10 avec différents indicateurs d'effets sur la santé
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Effet sur la santé |
% de changements pour chaque 10 μg/m3 |
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Médian |
Catégorie |
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Mortalité |
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Total |
1.0 |
0.5-1.5 |
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Cardiovasculaire |
1.4 |
0.8-1.8 |
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Respiratoire |
3.4 |
1.5-3.7 |
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Morbidité |
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Admission à l'hôpital pour affection respiratoire |
1.1 |
0.8-3.4 |
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Visites d'urgence pour affections respiratoires |
1.0 |
0.5-4 |
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Exacerbations des symptômes chez les asthmatiques |
3.0 |
1.1-11.5 |
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Modifications du débit expiratoire de pointe |
0.08 |
0.04-0.25 |
Oxydes D'azote
Certaines études épidémiologiques ont rapporté des effets néfastes du NO sur la santé2 y compris l'incidence et la gravité accrues des infections respiratoires et l'augmentation des symptômes respiratoires, en particulier lors d'une exposition à long terme. Une aggravation de l'état clinique des personnes souffrant d'asthme, de maladie pulmonaire obstructive chronique et d'autres affections respiratoires chroniques a également été décrite. Cependant, dans d'autres études, les chercheurs n'ont pas observé d'effets indésirables du NO2 sur les fonctions respiratoires (WHO/ECOTOX 1992; Bascom et al. 1996).
Oxydants photochimiques et ozone
Les effets sur la santé de l'exposition aux oxydants photochimiques ne peuvent pas être attribués uniquement aux oxydants, car le smog photochimique se compose généralement d'O3, Je n'ai pas2, acide et sulfate et autres agents réactifs. Ces polluants peuvent avoir des effets additifs ou synergiques sur la santé humaine, mais O3 semble être le plus biologiquement actif. Les effets sur la santé de l'exposition à l'ozone comprennent une diminution de la fonction pulmonaire (y compris une augmentation de la résistance des voies respiratoires, une réduction du débit d'air, une diminution du volume pulmonaire) due à la constriction des voies respiratoires, des symptômes respiratoires (toux, respiration sifflante, essoufflement, douleurs thoraciques), une irritation des yeux, du nez et de la gorge, et la perturbation des activités (telles que la performance sportive) en raison d'une moindre disponibilité d'oxygène (WHO/ECOTOX 1992). Le tableau 3 résume les principaux effets aigus de l'ozone sur la santé (OMS 1990a, 1995). Des études épidémiologiques ont suggéré une relation dose-réponse entre l'exposition à des niveaux croissants d'ozone et la sévérité des symptômes respiratoires et la diminution des fonctions respiratoires (Bascom et al. 1996).
Tableau 3. Résultats pour la santé associés aux modifications de la concentration quotidienne maximale d'ozone ambiant dans les études épidémiologiques
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Résultat de santé |
Changements dans |
Changements dans |
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Exacerbations des symptômes chez les enfants en bonne santé |
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% D'augmentation 25 |
200 |
100 |
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% D'augmentation 50 |
400 |
200 |
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% D'augmentation 100 |
800 |
300 |
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Admissions à l'hôpital pour troubles respiratoires |
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5% |
30 |
25 |
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10% |
60 |
50 |
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20% |
120 |
100 |
a Etant donné le degré élevé de corrélation entre le 1-h et le 8-h O3 concentrations dans les études sur le terrain, une amélioration du risque pour la santé associée à la diminution de 1 ou 8 heures d'O3 les niveaux doivent être presque identiques.
Source : OMS 1995.
Monoxyde de carbone
Le principal effet du CO est de diminuer le transport d'oxygène vers les tissus par la formation de carboxyhémoglobine (COHb). Avec l'augmentation des taux de COHb dans le sang, les effets suivants sur la santé peuvent être observés : effets cardiovasculaires chez les sujets ayant des antécédents d'angine de poitrine (3 à 5 %) ; altération des tâches de vigilance (>5 %) ; maux de tête et étourdissements (≥ 10 % ); fibrinolyse et décès (OMS 1987).
Plomb
L'exposition au plomb affecte principalement la biosynthèse de l'hème, mais peut également agir sur le système nerveux et d'autres systèmes tels que le système cardiovasculaire (pression artérielle). Les nourrissons et les jeunes enfants de moins de cinq ans sont particulièrement sensibles à l'exposition au plomb en raison de son effet sur le développement neurologique à des niveaux de plombémie proches de 10 μg/dl (CDC 1991).
Plusieurs études épidémiologiques ont étudié l'effet de la pollution de l'air, en particulier l'exposition à l'ozone, sur la santé de la population de Mexico. Des études écologiques ont montré une augmentation de la mortalité liée à l'exposition aux particules fines (Borja-Arburto et al. 1995) et une augmentation des visites aux urgences pour asthme chez les enfants (Romieu et al. 1994). Des études sur les effets néfastes de l'exposition à l'ozone menées chez des enfants en bonne santé ont montré une augmentation de l'absentéisme scolaire dû à des maladies respiratoires (Romieu et al. 1992) et une diminution de la fonction pulmonaire après une exposition aiguë et subaiguë (Castillejos et al. 1992, 1995). Des études menées chez des enfants asthmatiques ont montré une augmentation des symptômes respiratoires et une diminution du débit expiratoire de pointe après exposition à l'ozone (Romieu et al. 1994) et aux particules fines (Romieu et al. sous presse). Bien qu'il semble clair qu'une exposition aiguë à l'ozone et aux particules est associée à des effets néfastes sur la santé de la population de Mexico, il est nécessaire d'évaluer l'effet chronique d'une telle exposition, en particulier compte tenu des niveaux élevés de photo-oxydants observés dans Mexico et l'inefficacité des mesures de contrôle.
Étude de cas : Pollution de l'air à Mexico
La zone métropolitaine de Mexico (MAMC) est située dans le bassin mexicain à une altitude moyenne de 2,240 2,500 mètres. Le bassin s'étend sur 5,000 17 kilomètres carrés et est entouré de montagnes, dont deux culminent à plus de 1990 30,000 mètres. La population totale était estimée à 44 millions en 1986. En raison des caractéristiques géographiques particulières et des vents légers, la ventilation est mauvaise avec une fréquence élevée d'inversions thermiques, surtout pendant l'hiver. Plus de XNUMX XNUMX industries du MAMC et les trois millions de véhicules à moteur qui circulent quotidiennement sont responsables de XNUMX % de la consommation totale d'énergie. Depuis XNUMX, la pollution de l'air est surveillée, y compris le SO2, Je n'ai pasx, CO, O3, les particules et les hydrocarbures non méthaniques (HCNM). Les principaux problèmes de polluants atmosphériques sont liés à l'ozone, en particulier dans la partie sud-ouest de la ville (Romieu et al. 1991). En 1992, la norme mexicaine pour l'ozone (110 ppb maximum sur une heure) a été dépassée dans la partie sud-ouest de plus de 1,000 400 heures et a atteint un maximum de 1992 ppb. Les niveaux de particules sont élevés dans la partie nord-est de la ville, à proximité du parc industriel. En XNUMX, la moyenne annuelle des particules inhalables (PM10) était de 140 μg/m3. Depuis 1990, d'importantes mesures de contrôle ont été prises par le gouvernement pour réduire la pollution de l'air, notamment un programme qui interdit l'utilisation des voitures un jour par semaine en fonction de leur numéro de plaque d'immatriculation terminale, la fermeture de l'une des raffineries les plus polluantes située à Mexico , et l'introduction du carburant sans plomb. Ces mesures ont entraîné une diminution de divers polluants atmosphériques, principalement du SO2, matière particulaire, NON2, CO et plomb. Cependant le niveau d'ozone reste un problème majeur (voir figure 1, figure 2 et figure 3).
Figure 1. Niveaux d'ozone dans deux zones de Mexico. Maximum quotidien d'une heure par mois, 1994
Figure 2. Particules (PM10) dans deux zones de Mexico, 1988-1993
Figure 3. Niveaux de plomb dans l'air dans deux zones de Mexico, 1988-1994
