La pollution de l'air - Air pollution

Pollution de l'air d'un four à coke
Indicateur de qualité de l'air 2016 - les couleurs claires ont une qualité de l'air inférieure et donc une pollution de l'air plus élevée.

La pollution de l'air est la présence de substances dans l' atmosphère qui sont nocives pour la santé des humains et des autres êtres vivants , ou qui causent des dommages au climat ou aux matériaux. Il existe de nombreux types de polluants atmosphériques, tels que les gaz (notamment l' ammoniac , le monoxyde de carbone , le dioxyde de soufre , les oxydes nitreux , le méthane , le dioxyde de carbone et les chlorofluorocarbures ), les particules (à la fois organiques et inorganiques) et les molécules biologiques . La pollution de l'air peut provoquer des maladies, des allergies et même la mort chez l'homme ; il peut également nuire à d'autres organismes vivants tels que les animaux et les cultures vivrières, et peut endommager l' environnement naturel (par exemple, le changement climatique , l'appauvrissement de la couche d'ozone ou la dégradation de l'habitat ) ou l' environnement bâti (par exemple, les pluies acides ). L'activité humaine et les processus naturels peuvent générer de la pollution atmosphérique.

La pollution atmosphérique est un facteur de risque important pour un certain nombre de maladies liées à la pollution , notamment les infections respiratoires , les maladies cardiaques , la MPOC , les accidents vasculaires cérébraux et le cancer du poumon . De plus en plus de preuves suggèrent que l'exposition à la pollution de l'air peut être associée à des scores de QI réduits et augmenter le risque de troubles psychiatriques tels que la dépression . Les effets sur la santé humaine d'une mauvaise qualité de l'air sont considérables, mais affectent principalement le système respiratoire et le système cardiovasculaire du corps. Les réactions individuelles aux polluants atmosphériques dépendent du type de polluant auquel une personne est exposée, du degré d'exposition, ainsi que de l'état de santé et de la génétique de la personne. La pollution de l'air intérieur et la mauvaise qualité de l'air urbain sont répertoriées comme deux des pires problèmes de pollution toxique au monde dans le rapport 2008 du Blacksmith Institute World's Worst Polluted Places. La pollution de l'air extérieur à elle seule cause de 2,1 à 4,21 millions de décès par an. Dans l'ensemble, la pollution de l'air cause la mort d'environ 7 millions de personnes dans le monde chaque année et constitue le plus grand risque environnemental pour la santé au monde. L'ampleur de la crise de la pollution atmosphérique est énorme : 90 % de la population mondiale respire un air sale dans une certaine mesure. Bien que les conséquences sur la santé soient importantes, la façon dont le problème est traité est souvent aléatoire.

On estime que les pertes de productivité et la dégradation de la qualité de vie causées par la pollution atmosphérique coûtent à l' économie mondiale 5 000 milliards de dollars par an. Diverses technologies et stratégies de contrôle de la pollution sont disponibles pour réduire la pollution atmosphérique. Pour réduire les impacts de la pollution atmosphérique, des législations et réglementations internationales et nationales ont été mises en œuvre pour réglementer la pollution atmosphérique. Les lois locales , lorsqu'elles sont bien appliquées, ont permis d'importantes améliorations de la santé publique . Au niveau international, certains de ces efforts ont été couronnés de succès, par exemple le protocole de Montréal qui a réussi à réduire les rejets de produits chimiques nocifs qui appauvrissent la couche d'ozone ou le protocole d'Helsinki de 1985 qui a réduit les émissions de soufre, tandis que d'autres tentatives ont été moins rapides à mettre en œuvre, comme l'action internationale sur le changement climatique .

Polluants

Un polluant atmosphérique est une matière présente dans l'air qui peut avoir des effets néfastes sur l'homme et l'écosystème. La substance peut être des particules solides, des gouttelettes liquides ou des gaz. Un polluant peut être d'origine naturelle ou d'origine humaine. Les polluants sont classés comme primaires ou secondaires. Les polluants primaires sont généralement produits par des processus tels que les cendres d'une éruption volcanique. D'autres exemples incluent le monoxyde de carbone provenant des gaz d'échappement des véhicules à moteur ou le dioxyde de soufre libéré par les usines. Les polluants secondaires ne sont pas émis directement. Au contraire, ils se forment dans l'air lorsque les polluants primaires réagissent ou interagissent. L'ozone troposphérique est un exemple frappant de polluant secondaire. Certains polluants peuvent être à la fois primaires et secondaires : ils sont à la fois émis directement et formés à partir d'autres polluants primaires.

Avant l' installation de la désulfuration des gaz de combustion , les émissions de cette centrale électrique du Nouveau-Mexique contenaient des quantités excessives de dioxyde de soufre .
Dessin schématique, causes et effets de la pollution atmosphérique : (1) effet de serre , (2) contamination particulaire , (3) augmentation du rayonnement UV , (4) pluies acides , (5) augmentation de la concentration d' ozone troposphérique , (6) augmentation des niveaux d' oxydes d'azote
Les oxydants thermiques sont des options de réduction de la pollution atmosphérique pour les polluants atmosphériques dangereux (HAP), les composés organiques volatils (COV) et les émissions odorantes.

Les polluants émis dans l'atmosphère par l'activité humaine comprennent :

  • Dioxyde de carbone ( CO
    2
    ) – En raison de son rôle de gaz à effet de serre, il a été décrit comme « le principal polluant » et « le pire polluant climatique ». Le dioxyde de carbone est un composant naturel de l'atmosphère, essentiel à la vie végétale et émis par le système respiratoire humain . Cette question de terminologie a des effets pratiques, par exemple en déterminant si la Clean Air Act des États-Unis est réputée réglementer le CO
    2
    émissions. CO
    2
    forme actuellement environ 410 parties par million (ppm) de l'atmosphère terrestre , contre environ 280 ppm à l'époque préindustrielle, et des milliards de tonnes métriques de CO
    2
    sont émis annuellement par la combustion de combustibles fossiles . CO
    2
    l'augmentation de l'atmosphère terrestre s'est accélérée.
  • Oxydes de soufre (SO x ) – en particulier le dioxyde de soufre, un composé chimique de formule SO 2 . Le SO 2 est produit par les volcans et dans divers procédés industriels. Le charbon et le pétrole contiennent souvent des composés soufrés et leur combustion génère du dioxyde de soufre. Une oxydation supplémentaire du SO 2 , généralement en présence d'un catalyseur tel que le NO 2 , forme du H 2 SO 4 , et ainsi des pluies acides se forment.[2] C'est l'une des causes d'inquiétude quant à l'impact environnemental de l'utilisation de ces combustibles comme sources d'énergie.
  • Oxydes d'azote (NO x ) – Les oxydes d'azote, en particulier le dioxyde d'azote , sont expulsés de la combustion à haute température et sont également produits pendant les orages par décharge électrique . Ils peuvent être vus comme un dôme de brume brune au-dessus ou un panache sous le vent des villes. Le dioxyde d'azote est un composé chimique de formule NO 2 . C'est l'un des nombreux oxydes d'azote. L'un des polluants atmosphériques les plus importants, ce gaz toxique brun rougeâtre a une odeur caractéristique forte et piquante.
  • Monoxyde de carbone (CO) – Le CO est un gaz incolore, inodore et toxique. C'est un produit de la combustion de combustibles tels que le gaz naturel, le charbon ou le bois. Les gaz d'échappement des véhicules contribuent à la majorité du monoxyde de carbone rejeté dans notre atmosphère. Il crée une formation de type smog dans l'air qui a été liée à de nombreuses maladies pulmonaires et à des perturbations de l'environnement naturel et des animaux.
  • Composés organiques volatils (COV) – Les COV sont un polluant de l'air extérieur bien connu. Ils sont classés en méthane (CH 4 ) ou en non-méthane (COVNM). Le méthane est un gaz à effet de serre extrêmement efficace qui contribue au réchauffement climatique accru . D'autres COV d'hydrocarbures sont également des gaz à effet de serre importants en raison de leur rôle dans la création d'ozone et la prolongation de la durée de vie du méthane dans l'atmosphère . Cet effet varie en fonction de la qualité de l'air local. Les COVNM aromatiques benzène, toluène et xylène sont suspectés d'être cancérigènes et peuvent entraîner une leucémie en cas d'exposition prolongée. Le 1,3-butadiène est un autre composé dangereux souvent associé à une utilisation industrielle.
  • Les matières particulaires / particules, également appelées matières particulaires (PM), matières particulaires atmosphériques ou particules fines, sont de minuscules particules de solide ou de liquide en suspension dans un gaz. En revanche, l' aérosol fait référence aux particules et au gaz combinés. Certaines particules se produisent naturellement, provenant de volcans, de tempêtes de poussière, d'incendies de forêt et de prairie, de végétation vivante et d'embruns. Les activités humaines, telles que la combustion de combustibles fossiles dans les véhicules, les centrales électriques et divers procédés industriels, génèrent également des quantités importantes d'aérosols. En moyenne dans le monde, les aérosols anthropiques - ceux produits par les activités humaines - représentent actuellement environ 10 pour cent de notre atmosphère. Des niveaux accrus de particules fines dans l'air sont liés à des risques pour la santé tels que les maladies cardiaques, l'altération de la fonction pulmonaire et le cancer du poumon. Les particules sont liées aux infections respiratoires et peuvent être particulièrement nocives pour ceux qui souffrent déjà d'affections comme l' asthme .
  • Les radicaux libres persistants liés aux particules fines en suspension dans l'air sont liés aux maladies cardio-pulmonaires.
  • Métaux toxiques , tels que le plomb et le mercure , en particulier leurs composés.
  • Chlorofluorocarbures (CFC) – nocifs pour la couche d'ozone ; émis par les produits sont actuellement interdits d'utilisation. Ce sont des gaz qui sont libérés par les climatiseurs, les réfrigérateurs, les aérosols, etc. Lors de leur libération dans l'air, les CFC montent dans la stratosphère . Ici, ils entrent en contact avec d'autres gaz et endommagent la couche d'ozone . Cela permet aux rayons ultraviolets nocifs d'atteindre la surface de la terre. Cela peut entraîner des cancers de la peau, des maladies des yeux et peut même endommager les plantes.
  • Ammoniac – émis principalement par les déchets agricoles. L' ammoniac est un composé de formule NH 3 . On le rencontre normalement sous forme de gaz avec une odeur piquante caractéristique. L'ammoniac contribue de manière significative aux besoins nutritionnels des organismes terrestres en servant de précurseur aux denrées alimentaires et aux engrais. L'ammoniac, directement ou indirectement, est également un élément constitutif de la synthèse de nombreux produits pharmaceutiques. Bien que largement utilisé, l'ammoniac est à la fois caustique et dangereux. Dans l'atmosphère, l'ammoniac réagit avec les oxydes d'azote et de soufre pour former des particules secondaires.
  • Odeurs  — telles que celles provenant des ordures, des eaux usées et des processus industriels
  • Polluants radioactifs – produits par des explosions nucléaires , des événements nucléaires, des explosifs de guerre et des processus naturels tels que la désintégration radioactive du radon .

Les polluants secondaires comprennent :

  • Particules créées à partir de polluants primaires gazeux et de composés dans le smog photochimique. Le smog est une sorte de pollution de l'air. Le smog classique résulte de la combustion de grandes quantités de charbon dans une zone causée par un mélange de fumée et de dioxyde de soufre. Le smog moderne ne provient généralement pas du charbon mais des émissions des véhicules et de l'industrie sur lesquelles la lumière ultraviolette du soleil agit dans l'atmosphère pour former des polluants secondaires qui se combinent également avec les émissions primaires pour former le smog photochimique.
  • L'ozone troposphérique (O 3 ) formé de NO x et de COV. L'ozone (O 3 ) est un constituant clé de la troposphère. C'est aussi un constituant important de certaines régions de la stratosphère communément appelée couche d'ozone. Les réactions photochimiques et chimiques qui l'impliquent sont à l'origine de nombreux processus chimiques qui se produisent dans l'atmosphère le jour et la nuit. À des concentrations anormalement élevées provoquées par les activités humaines (principalement la combustion de combustibles fossiles), c'est un polluant et un constituant du smog.
  • Nitrate de peroxyacétyle (C 2 H 3 NO 5 ) – formé de manière similaire à partir de NO x et de COV.

Les polluants atmosphériques mineurs comprennent :

Cette vidéo donne un aperçu d'une étude de la NASA sur l'empreinte humaine sur la qualité de l'air dans le monde.

Les polluants organiques persistants (POP) sont des composés organiques qui résistent à la dégradation environnementale par des processus chimiques, biologiques et photolytiques. Pour cette raison, il a été observé qu'ils persistent dans l'environnement, sont capables de se propager à longue distance, de se bioaccumuler dans les tissus humains et animaux, de se bioamplifier dans les chaînes alimentaires et d'avoir des impacts potentiellement importants sur la santé humaine et l'environnement.

Sources

Émissions acidifiantes moyennes (pollution de l'air) de différents aliments pour 100g de protéines
Types d'aliments Émissions acidifiantes (g d' éq SO 2 pour 100 g de protéines)
Du bœuf
343,6
Du fromage
165,5
Porc
142,7
Agneau et mouton
139,0
Crustacés d'élevage
133,1
la volaille
102,4
Poisson d'élevage
65,9
Des œufs
53,7
Arachides
22,6
Pois
8.5
Tofu
6.7

Sources anthropiques (fabriquées par l'homme)

Brûlage contrôlé d'un champ à l'extérieur de Statesboro , Géorgie en vue de la plantation de printemps
Fumer du poisson sur un feu ouvert au Ghana, 2018

Ceux-ci sont principalement liés à la combustion de carburant.

  • Les sources fixes comprennent les cheminées des centrales électriques à combustibles fossiles (voir par exemple l'impact environnemental de l'industrie charbonnière ), les installations de fabrication (usines) et les incinérateurs de déchets, ainsi que les fours et autres types d'appareils de chauffage à combustible. Dans les pays en développement et les pays pauvres, la combustion traditionnelle de la biomasse est la principale source de polluants atmosphériques ; la biomasse traditionnelle comprend le bois , les déchets de récolte et le fumier.
  • Les sources mobiles comprennent les véhicules à moteur , les trains (en particulier les locomotives diesel et les DMU ), les navires et les aéronefs.
  • Pratiques de brûlage contrôlé dans l'agriculture et la gestion forestière. Le brûlage contrôlé ou dirigé est une technique parfois utilisée dans l'aménagement forestier, l'agriculture, la restauration des prairies ou la réduction des gaz à effet de serre. Le feu fait naturellement partie de l'écologie des forêts et des prairies et le feu contrôlé peut être un outil pour les forestiers. Le brûlage contrôlé stimule la germination de certains arbres forestiers désirables, renouvelant ainsi la forêt.

Il existe également des sources provenant de procédés autres que la combustion

  • Fumées de peinture , laque pour cheveux , vernis , aérosols et autres solvants. Ceux-ci peuvent être substantiels; les émissions de ces sources représentaient près de la moitié de la pollution par les composés organiques volatils dans le bassin de Los Angeles dans les années 2010.
  • Dépôt de déchets dans les décharges , qui génèrent du méthane . Le méthane est hautement inflammable et peut former des mélanges explosifs avec l'air. Le méthane est également un asphyxiant et peut déplacer l'oxygène dans un espace clos. Une asphyxie ou une suffocation peut se produire si la concentration en oxygène est réduite à moins de 19,5 % par déplacement.
  • Les ressources militaires, telles que les armes nucléaires , les gaz toxiques , la guerre des germes et les fusées .
  • Les terres agricoles fertilisées peuvent être une source majeure d'oxydes d'azote.

Sources naturelles

Tempête de poussière à l'approche de Stratford, Texas
  • Poussière provenant de sources naturelles, généralement de vastes étendues de terre avec peu ou pas de végétation
  • Méthane , émis par la digestion des aliments par les animaux , par exemple les bovins
  • Le gaz radon provenant de la désintégration radioactive dans la croûte terrestre . Le radon est un gaz incolore, inodore, d' origine naturelle, radioactif gaz noble qui est formée à partir de la désintégration du radium. Il est considéré comme un danger pour la santé. Le gaz radon d'origine naturelle peut s'accumuler dans les bâtiments, en particulier dans les espaces confinés tels que le sous-sol et c'est la deuxième cause de cancer du poumon, après le tabagisme.
  • Fumée et monoxyde de carbone provenant d' incendies de forêt . Pendant les périodes d'incendies de forêt actifs, la fumée provenant de la combustion incontrôlée de la biomasse peut représenter près de 75 % de toute la pollution atmosphérique par concentration.
  • La végétation, dans certaines régions, émet des quantités importantes pour l'environnement de composés organiques volatils (COV) les jours les plus chauds. Ces COV réagissent avec les polluants anthropiques primaires, en particulier les NO x , le SO 2 et les composés organiques du carbone anthropique, pour produire une brume saisonnière de polluants secondaires. La gomme noire, le peuplier, le chêne et le saule sont quelques exemples de végétation pouvant produire des COV abondants. La production de COV de ces espèces entraîne des niveaux d'ozone jusqu'à huit fois supérieurs à ceux des espèces d'arbres à faible impact.
  • Activité volcanique , qui produit des particules de soufre , de chlore et de cendres

Facteurs d'émission

Air de Pékin en 2005 après la pluie (à gauche) et un jour de smog (à droite)

Les facteurs d'émission de polluants atmosphériques sont des valeurs représentatives déclarées qui tentent de relier la quantité d'un polluant rejeté dans l'air ambiant à une activité associée au rejet de ce polluant. Ces facteurs sont généralement exprimés en poids de polluant divisé par une unité de poids, de volume, de distance ou de durée de l'activité émettant le polluant (par exemple, kilogrammes de particules émises par tonne de charbon brûlé). Ces facteurs facilitent l'estimation des émissions provenant de diverses sources de pollution atmosphérique. Dans la plupart des cas, ces facteurs sont simplement des moyennes de toutes les données disponibles de qualité acceptable et sont généralement supposés être représentatifs des moyennes à long terme.

Il y a 12 composés dans la liste des polluants organiques persistants . Les dioxines et les furanes sont deux d'entre eux et créés intentionnellement par la combustion de matières organiques, comme la combustion à ciel ouvert des plastiques. Ces composés sont également des perturbateurs endocriniens et peuvent muter les gènes humains.

L' Environmental Protection Agency des États-Unis a publié une compilation de facteurs d'émission de polluants atmosphériques pour un large éventail de sources industrielles. Le Royaume-Uni , l' Australie , le Canada et de nombreux autres pays ont publié des compilations similaires, ainsi que l' Agence européenne pour l'environnement .

Exposition

Jusqu'à 30 % des Européens vivant dans les villes sont exposés à des niveaux de polluants atmosphériques dépassant les normes de qualité de l'air de l'UE. Environ 98 % des Européens vivant dans les villes sont exposés à des niveaux de polluants atmosphériques jugés nocifs pour la santé par les directives plus strictes de l'Organisation mondiale de la santé.

Le risque de pollution atmosphérique est fonction du danger du polluant et de l'exposition à ce polluant. L'exposition à la pollution atmosphérique peut être exprimée pour un individu, pour certains groupes (par exemple des quartiers ou des enfants vivant dans un pays), ou pour des populations entières. Par exemple, on peut vouloir calculer l'exposition à un polluant atmosphérique dangereux pour une zone géographique, qui comprend les divers microenvironnements et groupes d'âge. Cela peut être calculé comme une exposition par inhalation. Cela tiendrait compte de l'exposition quotidienne dans divers contextes (par exemple, différents micro-environnements intérieurs et emplacements extérieurs). L'exposition doit inclure différents âges et d'autres groupes démographiques, en particulier les nourrissons, les enfants, les femmes enceintes et d'autres sous-populations sensibles. L'exposition à un polluant atmosphérique doit intégrer les concentrations du polluant atmosphérique par rapport au temps passé dans chaque milieu et les taux d'inhalation respectifs pour chaque sous-groupe pour chaque temps spécifique pendant lequel le sous-groupe se trouve dans le milieu et se livre à des activités particulières (jouer, cuisiner, lire, travailler, passer du temps dans la circulation, etc.). Par exemple, le taux d'inhalation d'un petit enfant sera inférieur à celui d'un adulte. Un enfant engagé dans un exercice vigoureux aura une fréquence respiratoire plus élevée que le même enfant dans une activité sédentaire. L'exposition quotidienne doit donc refléter le temps passé dans chaque environnement micro-environnemental et le type d'activités dans ces environnements. La concentration de polluants atmosphériques dans chaque microactivité/environnement micro-environnemental est additionnée pour indiquer l'exposition. Pour certains polluants tels que le carbone noir , les expositions liées au trafic peuvent dominer l'exposition totale malgré des temps d'exposition courts, car les concentrations élevées coïncident avec la proximité des routes principales ou la participation au trafic (motorisé). Une grande partie de l'exposition quotidienne totale se produit sous forme de pics courts de concentrations élevées, mais on ne sait toujours pas comment définir les pics et déterminer leur fréquence et leur impact sur la santé.

En 2021, l'OMS a réduit de moitié sa limite recommandée pour les particules minuscules provenant de la combustion de combustibles fossiles. La nouvelle limite pour le dioxyde d'azote (NO2) est inférieure de 75 %.

Qualité de l'air intérieur

Surveillance de la qualité de l'air, New Delhi, Inde

Un manque de ventilation à l'intérieur concentre la pollution de l'air où les gens passent souvent la majorité de leur temps. Le gaz radon (Rn), un cancérigène , est exsudé de la Terre à certains endroits et piégé à l'intérieur des maisons. Les matériaux de construction, y compris les tapis et le contreplaqué, émettent du formaldéhyde (H 2 CO). La peinture et les solvants dégagent des composés organiques volatils (COV) en séchant. La peinture au plomb peut dégénérer en poussière et être inhalée. La pollution atmosphérique intentionnelle est introduite avec l'utilisation de désodorisants , d' encens et d'autres articles parfumés. Les feux de bois contrôlés dans les cuisinières et les foyers peuvent ajouter des quantités importantes de particules de fumée nocives dans l'air, à l'intérieur comme à l'extérieur. Les décès par pollution intérieure peuvent être causés par l'utilisation de pesticides et d'autres pulvérisations chimiques à l'intérieur sans une ventilation adéquate.

L'empoisonnement au monoxyde de carbone et les décès sont souvent causés par des évents et des cheminées défectueux, ou par la combustion de charbon de bois à l' intérieur ou dans un espace confiné, comme une tente. Une intoxication chronique au monoxyde de carbone peut résulter même de veilleuses mal réglées . Des pièges sont intégrés dans toute la plomberie domestique pour empêcher les gaz d'égout et le sulfure d'hydrogène de pénétrer à l'intérieur. Les vêtements émettent du tétrachloroéthylène , ou d'autres liquides de nettoyage à sec, pendant des jours après le nettoyage à sec .

Bien que son utilisation soit désormais interdite dans de nombreux pays, l'utilisation intensive de l' amiante dans les environnements industriels et domestiques dans le passé a laissé un matériau potentiellement très dangereux dans de nombreuses localités. L'amiantose est une maladie inflammatoire chronique affectant les tissus des poumons . Il se produit après une exposition prolongée et lourde à l'amiante provenant de matériaux contenant de l'amiante dans les structures. Les personnes atteintes présentent une dyspnée sévère (essoufflement) et présentent un risque accru de plusieurs types de cancer du poumon . Comme des explications claires ne sont pas toujours soulignées dans la littérature non technique, il faut prendre soin de faire la distinction entre plusieurs formes de maladies pertinentes. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), ceux-ci peuvent être définis comme l'amiantose, le cancer du poumon et le mésothéliome péritonéal (généralement une forme très rare de cancer, lorsqu'il est plus répandu, il est presque toujours associé à une exposition prolongée à l'amiante).

Des sources biologiques de pollution de l'air se trouvent également à l'intérieur, sous forme de gaz et de particules en suspension dans l'air. Les animaux produisent des squames, les humains produisent de la poussière à partir de minuscules squames de peau et de poils décomposés, les acariens dans la literie, les tapis et les meubles produisent des enzymes et des excréments fécaux de la taille d'un micromètre, les habitants émettent du méthane, des moisissures se forment sur les murs et génèrent des mycotoxines et des spores, les systèmes de climatisation peuvent incuber la maladie du légionnaire et la moisissure, et les plantes d'intérieur , le sol et les jardins environnants peuvent produire du pollen , de la poussière et de la moisissure. À l'intérieur, le manque de circulation de l'air permet à ces polluants atmosphériques de s'accumuler plus qu'ils ne se produiraient autrement dans la nature.

Effets sur la santé

Même à des niveaux inférieurs à ceux considérés comme sûrs par les organismes de réglementation des États-Unis, l'exposition à trois composants de la pollution atmosphérique, les particules fines, le dioxyde d'azote et l' ozone , est en corrélation avec les maladies cardiaques et respiratoires. En 2020, la pollution de l'air a causé un décès sur huit en Europe et était un facteur de risque important pour un certain nombre de maladies liées à la pollution , notamment les infections respiratoires , les maladies cardiaques , la MPOC , les accidents vasculaires cérébraux et le cancer du poumon . Les effets sur la santé causés par la pollution de l'air peuvent inclure des difficultés respiratoires, une respiration sifflante, une toux, de l' asthme et une aggravation des problèmes respiratoires et cardiaques existants. Ces effets peuvent entraîner une utilisation accrue des médicaments, une augmentation des visites chez le médecin ou au service des urgences , une augmentation des hospitalisations et des décès prématurés. Les effets sur la santé humaine d'une mauvaise qualité de l'air sont considérables, mais affectent principalement le système respiratoire et le système cardiovasculaire du corps. Les réactions individuelles aux polluants atmosphériques dépendent du type de polluant auquel une personne est exposée, du degré d'exposition, ainsi que de l'état de santé et de la génétique de la personne. Les sources les plus courantes de pollution atmosphérique sont les particules, l'ozone, le dioxyde d'azote et le dioxyde de soufre. Les enfants de moins de cinq ans qui vivent dans les pays en développement constituent la population la plus vulnérable en termes de nombre total de décès attribuables à la pollution de l'air intérieur et extérieur.

Mortalité

Nombre absolu de décès dus à la pollution de l'air ambiant par les particules

L' Organisation mondiale de la santé a estimé en 2014 que chaque année, la pollution de l'air cause la mort prématurée de quelque 7 millions de personnes dans le monde. Des études publiées en mars 2019 ont indiqué que ce nombre pourrait avoisiner les 8,8 millions.

L'Inde a le taux de mortalité le plus élevé dû à la pollution de l'air. L'Inde a également plus de décès dus à l'asthme que tout autre pays selon l'Organisation mondiale de la santé. En décembre 2013, on estimait que la pollution de l'air tuait 500 000 personnes en Chine chaque année. Il existe une corrélation positive entre les décès liés à la pneumonie et la pollution atmosphérique due aux émissions des véhicules à moteur.

Les décès européens prématurés annuels dus à la pollution atmosphérique sont estimés entre 430 000 et 800 000. Une cause importante de ces décès est le dioxyde d'azote et d'autres oxydes d'azote (NOx) émis par les véhicules routiers. Dans un document de consultation de 2015, le gouvernement britannique a révélé que le dioxyde d'azote est responsable de 23 500 décès prématurés au Royaume-Uni par an. Dans l'ensemble de l' Union européenne , on estime que la pollution de l'air réduit l'espérance de vie de près de neuf mois. Les causes de décès comprennent les accidents vasculaires cérébraux , les maladies cardiaques , la MPOC, le cancer du poumon et les infections pulmonaires.

On estime que la pollution de l'air extérieur en milieu urbain cause 1,3 million de décès dans le monde par an. Les enfants sont particulièrement à risque en raison de l'immaturité de leurs organes respiratoires.

L' US EPA a estimé en 2004 qu'un ensemble de changements proposés dans la technologie des moteurs diesel ( niveau 2 ) pourrait entraîner 12 000 décès prématurés en moins , 15 000 crises cardiaques en moins , 6 000 visites aux urgences en moins pour les enfants asthmatiques et 8 900 hôpitaux en moins pour des problèmes respiratoires . admissions chaque année aux États-Unis.

L'US EPA a estimé que limiter la concentration d'ozone troposphérique à 65 parties par milliard permettrait d'éviter 1 700 à 5 100 décès prématurés dans tout le pays en 2020 par rapport à la norme de 75 ppb. L'agence a prévu que la norme la plus protectrice empêcherait également 26 000 cas supplémentaires d'asthme aggravé et plus d'un million de cas d'absence au travail ou à l'école. À la suite de cette évaluation, l'EPA a agi pour protéger la santé publique en abaissant les normes nationales de qualité de l'air ambiant (NAAQS) pour l'ozone troposphérique à 70 parties par milliard (ppb).

Une nouvelle étude économique des impacts sur la santé et des coûts associés de la pollution de l'air dans le bassin de Los Angeles et la vallée de San Joaquin en Californie du Sud montre que plus de 3 800 personnes meurent prématurément (environ 14 ans plus tôt que la normale) chaque année parce que les niveaux de pollution de l'air ne respectent pas les lois fédérales. normes. Le nombre de décès prématurés annuels est considérablement plus élevé que les décès liés aux collisions automobiles dans la même région, qui sont en moyenne inférieurs à 2 000 par an.

Les gaz d'échappement diesel (DE) sont un contributeur majeur à la pollution de l'air par les particules provenant de la combustion. Dans plusieurs études expérimentales humaines, utilisant une configuration de chambre d'exposition bien validée, l'ED a été lié à un dysfonctionnement vasculaire aigu et à une formation accrue de thrombus.

Les mécanismes liant la pollution atmosphérique à l'augmentation de la mortalité cardiovasculaire sont incertains, mais incluent probablement l'inflammation pulmonaire et systémique.

Une étude de Greenpeace estime qu'il y a 4,5 millions de décès prématurés chaque année dans le monde à cause des polluants libérés par les centrales électriques à fortes émissions et les gaz d'échappement des véhicules, 65 000 décès surviennent chaque année au Moyen-Orient en raison de la pollution. Une étude menée par des scientifiques d'universités britanniques et américaines qui utilise un modèle à haute résolution spatiale et une fonction concentration-réponse mise à jour a conclu en 2021 que 10,2 millions de décès supplémentaires dans le monde en 2012 et 8,7 millions en 2018 – soit un cinquième – étaient dus à la pollution atmosphérique générée. par la combustion de combustibles fossiles , significativement plus élevés que les estimations précédentes et avec des impacts de mortalité subdivisés dans l'espace.

Maladie cardiovasculaire

Un examen des données de 2007 a révélé que l'exposition à la pollution de l'air ambiant est un facteur de risque en corrélation avec une augmentation de la mortalité totale due aux événements cardiovasculaires (plage : 12 % à 14 % par augmentation de 10 µg/m 3 ).

La pollution de l'air apparaît également comme un facteur de risque d'accident vasculaire cérébral, en particulier dans les pays en développement où les niveaux de polluants sont les plus élevés. Une étude de 2007 a révélé que chez les femmes, la pollution de l'air n'est pas associée à une hémorragie mais à un accident vasculaire cérébral ischémique. La pollution de l'air s'est également avérée être associée à une incidence et à une mortalité accrues par accident vasculaire cérébral dans une étude de cohorte en 2011. On pense que les associations sont causales et les effets peuvent être médiés par la vasoconstriction, l'inflammation de bas grade et l' athérosclérose D'autres mécanismes tels que le système nerveux autonome déséquilibre ont également été suggérés.

Les maladies pulmonaires

La recherche a démontré un risque accru de développer de l'asthme et de la MPOC en raison d'une exposition accrue à la pollution de l'air liée à la circulation. De plus, la pollution de l'air a été associée à une augmentation des hospitalisations et de la mortalité due à l'asthme et à la MPOC. La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) comprend des maladies telles que la bronchite chronique et l' emphysème .

Une étude menée en 1960-1961 à la suite du Grand Smog de 1952 a comparé 293 résidents de Londres avec 477 résidents de Gloucester, Peterborough et Norwich, trois villes avec de faibles taux de mortalité signalés par bronchite chronique. Tous les sujets étaient conducteurs de sexe masculin camion postal de 40 à 59. Par rapport aux sujets des villes périphériques, les sujets présentaient des symptômes respiratoires plus graves de Londres (y compris la toux, le flegme et la dyspnée), une fonction pulmonaire réduite ( FEV 1 et le débit de pointe) , et augmentation de la production d'expectorations et de la purulence. Les différences étaient plus prononcées pour les sujets âgés de 50 à 59 ans. L'étude a contrôlé l'âge et les habitudes tabagiques, et a donc conclu que la pollution de l'air était la cause la plus probable des différences observées. Des études plus récentes ont montré que l'exposition à la pollution de l'air due à la circulation réduit le développement de la fonction pulmonaire chez les enfants et que la fonction pulmonaire peut être compromise par la pollution de l'air, même à de faibles concentrations. L'exposition à la pollution de l'air cause également le cancer du poumon chez les non-fumeurs.

On pense qu'à l'instar de la mucoviscidose , vivre dans un environnement plus urbain présente de graves risques pour la santé. Des études ont montré que dans les zones urbaines, les patients souffrent d' hypersécrétion de mucus , de niveaux inférieurs de fonction pulmonaire et davantage d'autodiagnostic de bronchite chronique et d'emphysème.

Cancer (cancer du poumon)

Une exposition non protégée à la pollution atmosphérique PM2,5 peut être équivalente à fumer plusieurs cigarettes par jour, augmentant potentiellement le risque de cancer , qui est principalement le résultat de facteurs environnementaux .

Un examen des preuves indiquant si l'exposition à la pollution de l'air ambiant est un facteur de risque de cancer en 2007 a trouvé des données solides pour conclure que l'exposition à long terme aux PM2,5 (particules fines) augmente le risque global de mortalité non accidentelle de 6 % par an. Augmentation de 10 microg/m 3 . L'exposition aux PM2,5 était également associée à un risque accru de mortalité par cancer du poumon (plage : 15 % à 21 % par augmentation de 10 microg/ m3 ) et de mortalité cardiovasculaire totale (plage : 12 % à 14 % par augmentation de 10 microg/ m3 ) m 3 augmentation). L'examen a également noté que vivre à proximité d'une circulation dense semble être associé à des risques élevés de ces trois résultats - augmentation des décès par cancer du poumon, des décès cardiovasculaires et des décès non accidentels dans l'ensemble. Les examinateurs ont également trouvé des preuves suggérant que l'exposition aux PM2,5 est positivement associée à la mortalité due aux maladies coronariennes et que l'exposition au SO 2 augmente la mortalité par cancer du poumon, mais les données étaient insuffisantes pour fournir des conclusions solides. Une autre enquête a montré qu'un niveau d'activité plus élevé augmente la fraction de dépôt de particules d'aérosol dans les poumons humains et a recommandé d'éviter les activités lourdes comme courir dans l'espace extérieur dans les zones polluées.

En 2011, une grande étude épidémiologique danoise a révélé un risque accru de cancer du poumon chez les patients qui vivaient dans des zones à fortes concentrations d'oxydes d'azote. Dans cette étude, l'association était plus élevée pour les non-fumeurs que pour les fumeurs. Une autre étude danoise, également en 2011, a également noté des preuves d'associations possibles entre la pollution de l'air et d'autres formes de cancer, notamment le cancer du col de l'utérus et le cancer du cerveau.

Maladie du rein

En 2021, une étude portant sur 163 197 résidents taïwanais sur une période de 2001 à 2016 a estimé que chaque diminution de 5 g /m3 de la concentration ambiante de PM2,5 était associée à une réduction de 25 % du risque de développer une maladie rénale chronique .

Enfants

Aux États-Unis, malgré l'adoption du Clean Air Act en 1970, en 2002, au moins 146 millions d'Américains vivaient dans des zones de non-atteinte, des régions dans lesquelles la concentration de certains polluants atmosphériques dépassait les normes fédérales. Ces polluants dangereux sont connus sous le nom de polluants de référence et comprennent l'ozone, les particules , le dioxyde de soufre, le dioxyde d'azote, le monoxyde de carbone et le plomb. Des mesures de protection pour assurer la santé des enfants sont prises dans des villes comme New Delhi , en Inde, où les bus utilisent désormais du gaz naturel comprimé pour aider à éliminer le smog « soupe aux pois ». Une étude récente en Europe a révélé que l'exposition aux particules ultrafines peut augmenter la pression artérielle chez les enfants. Selon un rapport de l'OMS de 2018, l'air pollué entraîne l'empoisonnement de millions d'enfants de moins de 15 ans, entraînant la mort de quelque six cent mille enfants chaque année.

L'exposition prénatale à l'air pollué a été liée à une variété de troubles neurodéveloppementaux chez les enfants. Par exemple, l'exposition aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) était associée à des scores de QI réduits et à des symptômes d' anxiété et de dépression . Une étude de 2014 a révélé que les HAP pourraient jouer un rôle dans le développement du trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) chez l'enfant . Les chercheurs ont également commencé à trouver des preuves de la pollution de l'air comme facteur de risque des troubles du spectre autistique (TSA). À Los Angeles, les enfants qui vivaient dans des zones à haut niveau de pollution atmosphérique liée à la circulation étaient plus susceptibles de recevoir un diagnostic d'autisme entre 3 et 5 ans. On pense que le lien entre la pollution de l'air et les troubles du développement neurologique chez les enfants est lié à une dérégulation épigénétique des cellules germinales primordiales, de l'embryon et du fœtus pendant une période critique. Certains HAP sont considérés comme des perturbateurs endocriniens et sont liposolubles. Lorsqu'ils s'accumulent dans le tissu adipeux, ils peuvent être transférés à travers le placenta.

Nourrissons

Les niveaux ambiants de pollution atmosphérique ont été associés à des naissances prématurées et à un faible poids à la naissance . Une enquête mondiale de l'OMS de 2014 sur la santé maternelle et périnatale a révélé une association statistiquement significative entre un faible poids à la naissance (FPN) et des niveaux accrus d'exposition aux PM2,5. Les femmes dans les régions avec des niveaux de PM2,5 supérieurs à la moyenne présentaient des probabilités de grossesse statistiquement plus élevées, résultant en un nourrisson de faible poids à la naissance, même après ajustement pour les variables liées au pays. On pense que l'effet provient de la stimulation de l' inflammation et de l'augmentation du stress oxydatif .

Une étude de l'Université de York a révélé qu'en 2010, l'exposition aux PM2,5 était fortement associée à 18 % des naissances prématurées dans le monde, soit environ 2,7 millions de naissances prématurées. Les pays où les naissances prématurées associées à la pollution de l'air sont les plus élevées se trouvaient en Asie du Sud et de l'Est, au Moyen-Orient, en Afrique du Nord et en Afrique subsaharienne occidentale.

La source des PM 2,5 diffère grandement d'une région à l'autre. En Asie du Sud et de l' Est, les femmes enceintes sont souvent exposées à la pollution de l' air intérieur à cause du bois et d' autres biomasse combustibles utilisés pour la cuisson, qui sont responsables de plus de 80% de la pollution régionale. Au Moyen-Orient, en Afrique du Nord et en Afrique subsaharienne occidentale, les particules fines proviennent de sources naturelles, telles que les tempêtes de poussière . Les États-Unis comptaient environ 50 000 naissances prématurées associées à une exposition aux PM2,5 en 2010.

Une étude réalisée par Wang et al. entre les années 1988 et 1991 a trouvé une corrélation entre le dioxyde de soufre (SO2) et les particules totales en suspension (TSP) et les naissances prématurées et les faibles poids de naissance à Pékin. Un groupe de 74 671 femmes enceintes, dans quatre régions distinctes de Pékin, a été surveillée du début de la grossesse à l'accouchement ainsi que les niveaux quotidiens de pollution atmosphérique de dioxyde de soufre et de TSP (ainsi que d'autres particules). La réduction estimée du poids à la naissance était de 7,3 g pour chaque augmentation de 100 µg/m 3 de SO2 et de 6,9 ​​g pour chaque augmentation de 100 µg/m 3 de TSP. Ces associations étaient statistiquement significatives à la fois en été et en hiver, bien que l'été ait été plus important. La proportion d'insuffisance pondérale à la naissance attribuable à la pollution de l'air était de 13 %. Il s'agit du plus grand risque attribuable jamais signalé pour les facteurs de risque connus d'insuffisance pondérale à la naissance. Les poêles à charbon, présents dans 97 % des foyers, sont une source majeure de pollution de l'air dans cette zone.

Brauer et al. ont étudié la relation entre la pollution de l'air et la proximité d'une autoroute avec les issues de grossesse dans une cohorte de femmes enceintes de Vancouver en utilisant des adresses pour estimer l'exposition pendant la grossesse. L'exposition au NO, NO2, CO PM10 et PM2,5 était associée à des nourrissons nés petits pour l'âge gestationnel (SGA). Les femmes vivant à moins de 50 mètres d'une autoroute ou d'une autoroute étaient 26 % plus susceptibles de donner naissance à un bébé PAG.

Des zones "propres"

Même dans les zones où les niveaux de pollution atmosphérique sont relativement faibles, les effets sur la santé publique peuvent être importants et coûteux, car un grand nombre de personnes respirent ces polluants. Une étude publiée en 2017 a révélé que même dans les régions des États-Unis où l'ozone et les PM2,5 satisfont aux normes fédérales, les bénéficiaires de Medicare qui sont exposés à davantage de pollution atmosphérique ont des taux de mortalité plus élevés. Une étude scientifique de 2005 pour la British Columbia Lung Association a montré qu'une petite amélioration de la qualité de l'air (réduction de 1 % des concentrations ambiantes de PM2,5 et d'ozone) entraînerait des économies annuelles de 29 millions de dollars dans la région métropolitaine de Vancouver en 2010. sur l'évaluation sanitaire des effets létaux (mort) et sublétaux (maladie).

En 2020, les scientifiques ont découvert que l' air de la couche limite au- dessus de l'océan Austral autour de l'Antarctique n'est pas pollué par les humains.

Système nerveux central

Les données s'accumulent selon lesquelles l'exposition à la pollution atmosphérique affecte également le système nerveux central .

Dans une étude de juin 2014 menée par des chercheurs du centre médical de l' Université de Rochester , publiée dans la revue Environmental Health Perspectives , il a été découvert qu'une exposition précoce à la pollution de l'air provoque les mêmes changements dommageables dans le cerveau que l' autisme et la schizophrénie . L'étude montre également que la pollution de l'air affecte également la mémoire à court terme , la capacité d'apprentissage et l' impulsivité . La chercheuse principale, la professeure Deborah Cory-Slechta, a déclaré que « lorsque nous avons examiné de près les ventricules , nous avons pu voir que la substance blanche qui les entoure normalement ne s'était pas complètement développée. Il semble que l' inflammation ait endommagé ces cellules cérébrales et empêché cette région du cerveau de se développer, et les ventricules se sont simplement élargis pour remplir l'espace. Nos résultats s'ajoutent au nombre croissant de preuves que la pollution de l'air peut jouer un rôle dans l' autisme , ainsi que dans d'autres troubles neurodéveloppementaux . Dans une étude sur des souris, la pollution de l'air a également un effet négatif plus important sur les mâles que sur les femelles.

En 2015, des études expérimentales ont signalé la détection d'une déficience cognitive épisodique (situationnelle) significative due aux impuretés dans l'air intérieur respiré par des sujets de test qui n'étaient pas informés des changements dans la qualité de l'air. Des chercheurs de l'Université Harvard et de l'Université médicale SUNY Upstate et de l'Université de Syracuse ont mesuré les performances cognitives de 24 participants dans trois atmosphères de laboratoire contrôlées différentes qui simulaient celles trouvées dans les bâtiments « conventionnels » et « verts », ainsi que dans les bâtiments verts avec une ventilation améliorée. Les performances ont été évaluées objectivement à l'aide de l'outil de simulation logiciel de simulation de gestion stratégique largement utilisé, qui est un test d'évaluation bien validé pour la prise de décision exécutive dans une situation sans contrainte permettant l'initiative et l'improvisation. Des déficits significatifs ont été observés dans les scores de performance obtenus dans des concentrations croissantes de composés organiques volatils (COV) ou de dioxyde de carbone , tout en maintenant les autres facteurs constants. Les niveaux d'impuretés les plus élevés atteints ne sont pas rares dans certains environnements de classe ou de bureau. La pollution de l'air augmente le risque de démence chez les personnes de plus de 50 ans.

Effets agricoles

En Inde en 2014, il a été signalé que la pollution de l'air par le carbone noir et l'ozone troposphérique avait réduit les rendements des cultures dans les zones les plus touchées de près de moitié en 2011 par rapport aux niveaux de 1980.

Effets économiques

La pollution de l'air coûte à l' économie mondiale 5 000 milliards de dollars par an en raison des pertes de productivité et de la dégradation de la qualité de vie, selon une étude conjointe de la Banque mondiale et de l' Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) de l' Université de Washington . Ces pertes de productivité sont causées par les décès dus aux maladies causées par la pollution de l'air. Un décès sur dix en 2013 a été causé par des maladies associées à la pollution de l'air et le problème s'aggrave. Le problème est encore plus aigu dans le monde en développement . "Les enfants de moins de 5 ans dans les pays à faible revenu sont plus de 60 fois plus susceptibles de mourir d'une exposition à la pollution atmosphérique que les enfants dans les pays à revenu élevé." Le rapport indique que les pertes économiques supplémentaires causées par la pollution de l'air, y compris les coûts de santé et les effets néfastes sur la productivité agricole et autre, n'ont pas été calculées dans le rapport, et donc les coûts réels pour l'économie mondiale sont bien supérieurs à 5 000 milliards de dollars.

Autres effets

Illustration d'artiste d'une civilisation extraterrestre avancée avec pollution industrielle

La pollution artificielle de l'air peut être détectable sur Terre à partir de points de vue éloignés tels que d'autres systèmes planétaires via SETI atmosphérique - y compris les niveaux de pollution au NO 2 et avec la technologie télescopique proche d'aujourd'hui. Il peut également être possible de détecter des civilisations extraterrestres de cette façon.

Catastrophes historiques

La pire crise de pollution civile à court terme au monde a été la catastrophe de Bhopal en 1984 en Inde . Des fuites de vapeurs industrielles de l'usine Union Carbide, appartenant à Union Carbide, Inc., États-Unis (plus tard rachetée par Dow Chemical Company ), ont tué au moins 3787 personnes et blessé de 150 000 à 600 000. Le Royaume-Uni a subi son pire événement de pollution de l'air lorsque le grand smog du 4 décembre 1952 s'est formé au-dessus de Londres . En six jours, plus de 4 000 sont morts et des estimations plus récentes placent le chiffre à près de 12 000. Une fuite accidentelle de spores d' anthrax provenant d'un laboratoire de guerre biologique dans l'ex- URSS en 1979 près de Sverdlovsk aurait causé au moins 64 décès. Le pire incident de pollution atmosphérique survenu aux États-Unis s'est produit à Donora, en Pennsylvanie, à la fin d'octobre 1948, lorsque 20 personnes sont mortes et plus de 7 000 ont été blessées.

Alternatives à la pollution

Soutien à l'interdiction des véhicules à fortes émissions dans les centres-villes en Europe, en Chine et aux États-Unis des répondants à l'enquête sur le climat de la Banque européenne d'investissement

Il existe désormais des alternatives pratiques aux principales causes de pollution atmosphérique :

  • Les zones sous le vent (plus de 20 miles) des grands aéroports ont plus du double des émissions totales de particules dans l'air que les autres zones, même en tenant compte des zones avec des escales fréquentes de navires et un trafic intense sur les autoroutes et les villes comme Los Angeles. Selon une étude menée en 2017 par la NASA, le biocarburant d'aviation mélangé à du carburéacteur dans un rapport 50/50 peut réduire les émissions de particules d'altitude de croisière dérivées des jets de 50 à 70 % (cependant, cela devrait également impliquer des avantages au niveau du sol pour la pollution de l'air urbain).
  • La propulsion et la marche au ralenti des navires peuvent être remplacées par des carburants beaucoup plus propres comme le gaz naturel. (Idéalement une source renouvelable mais pas encore pratique)
  • La combustion de combustibles fossiles pour le chauffage des locaux peut être remplacée par l'utilisation de pompes à chaleur géothermiques et de stockage d'énergie thermique saisonnier .
  • La production d'électricité à partir de combustibles fossiles peut être remplacée par une production d'électricité à partir du nucléaire et des énergies renouvelables. Pour les pays pauvres, le chauffage et les poêles domestiques qui contribuent beaucoup à la pollution atmosphérique régionale peuvent être remplacés par un combustible fossile beaucoup plus propre comme le gaz naturel, ou idéalement, les énergies renouvelables.
  • Les véhicules à moteur alimentés par des carburants fossiles, facteur clé de la pollution de l'air urbain, peuvent être remplacés par des véhicules électriques. Bien que l'approvisionnement et le coût du lithium soient une limitation, il existe des alternatives. Rassembler plus de personnes dans des transports en commun propres tels que les trains électriques peut également aider. Néanmoins, même dans les véhicules électriques sans émissions, les pneus en caoutchouc produisent eux-mêmes des quantités importantes de pollution atmosphérique, se classant au 13e rang des pires polluants à Los Angeles.
  • La réduction des déplacements dans les véhicules peut réduire la pollution. Après que Stockholm a réduit la circulation automobile dans le centre-ville avec une taxe de congestion, la pollution au dioxyde d'azote et aux PM10 a diminué, tout comme les crises d'asthme pédiatrique aiguë.
  • Les biodigesteurs peuvent être utilisés dans les pays pauvres où la culture sur brûlis est répandue, transformant une marchandise inutile en une source de revenus. Les plantes peuvent être cueillies et vendues à une autorité centrale qui les décomposera dans un grand biodigesteur moderne, produisant l'énergie nécessaire à l'utilisation.
  • L'humidité et la ventilation induites peuvent considérablement atténuer la pollution de l'air dans les espaces clos, qui s'est avérée relativement élevée à l'intérieur des lignes de métro en raison du freinage et de la friction et relativement moins ironiquement à l'intérieur des bus de transport en commun que les voitures ou les métros à passagers plus bas.

Efforts de réduction

Diverses technologies et stratégies de contrôle de la pollution sont disponibles pour réduire la pollution atmosphérique. À son niveau le plus élémentaire, l' aménagement du territoire est susceptible d'impliquer le zonage et la planification des infrastructures de transport. Dans la plupart des pays développés, l'aménagement du territoire est un élément important de la politique sociale, garantissant que la terre est utilisée efficacement au profit de l'économie et de la population au sens large, ainsi que pour protéger l'environnement.

Parce qu'une grande partie de la pollution de l'air est causée par la combustion de combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole , la réduction de ces combustibles peut réduire considérablement la pollution de l'air. Le plus efficace est le passage à des sources d'énergie propres telles que l' énergie éolienne , l' énergie solaire , l' énergie hydraulique qui ne causent pas de pollution de l' air. Les efforts visant à réduire la pollution provenant de sources mobiles comprennent une réglementation primaire (de nombreux pays en développement ont des réglementations permissives), l'extension de la réglementation à de nouvelles sources (telles que les navires de croisière et de transport, les équipements agricoles et les petits équipements à essence tels que les coupe - bordures , les tronçonneuses et les motoneiges ), une efficacité énergétique accrue (par exemple grâce à l'utilisation de véhicules hybrides ), la conversion à des carburants plus propres ou la conversion aux véhicules électriques .

Le dioxyde de titane a fait l'objet de recherches pour sa capacité à réduire la pollution de l'air. La lumière ultraviolette libérera des électrons libres du matériau, créant ainsi des radicaux libres, qui décomposent les COV et les gaz NOx. Une forme est superhydrophile .

En 2014, le professeur Tony Ryan et le professeur Simon Armitage de l' Université de Sheffield ont préparé une affiche de 10 mètres sur 20 mètres recouverte de nanoparticules microscopiques et polluantes de dioxyde de titane. Placée sur un bâtiment, cette affiche géante peut absorber les émissions toxiques d'une vingtaine de voitures chaque jour.

Un moyen très efficace de réduire la pollution de l'air est la transition vers les énergies renouvelables . Selon une étude publiée dans Energy and Environmental Science en 2015, le passage aux énergies 100% renouvelables aux États-Unis éliminerait environ 62 000 décès prématurés par an et environ 42 000 en 2050, si aucune biomasse n'était utilisée. Cela permettrait d'économiser environ 600 milliards de dollars en coûts de santé par an en raison de la réduction de la pollution de l'air en 2050, soit environ 3,6% du produit intérieur brut des États-Unis en 2014.

Il existe des preuves limitées que les efforts visant à réduire les particules dans l'air peuvent améliorer la santé en Afrique, au Moyen-Orient, en Europe de l'Est, en Asie centrale et en Asie du Sud-Est.

Appareils de controle

Des bâches et des filets sont souvent utilisés pour réduire la quantité de poussière libérée par les chantiers de construction .

Les articles suivants sont couramment utilisés comme dispositifs de contrôle de la pollution dans l'industrie et les transports. Ils peuvent soit détruire les contaminants, soit les éliminer d'un flux d'échappement avant qu'il ne soit émis dans l'atmosphère.

Règlements

Smog au Caire

En général, il existe deux types de normes de qualité de l'air. La première classe de normes (telles que les normes nationales de qualité de l'air ambiant des États-Unis et la directive européenne sur la qualité de l'air ) fixent des concentrations atmosphériques maximales pour des polluants spécifiques. Les agences environnementales édictent des réglementations visant à atteindre ces niveaux cibles. La seconde classe (comme l' indice de qualité de l'air nord-américain ) prend la forme d'une échelle à différents seuils, qui sert à communiquer au public le risque relatif de l'activité de plein air. L'échelle peut ou non faire la distinction entre les différents polluants.

Canada

Au Canada, la pollution de l'air et les risques pour la santé qui y sont associés sont mesurés à l'aide de la cote air santé (CAS). Il s'agit d'un outil de protection de la santé utilisé pour prendre des décisions visant à réduire l'exposition à court terme à la pollution atmosphérique en ajustant les niveaux d'activité lorsque les niveaux de pollution atmosphérique augmentent.

La CAS est un programme fédéral coordonné conjointement par Santé Canada et Environnement Canada . Cependant, le programme CAS ne serait pas possible sans l'engagement et le soutien des provinces, des municipalités et des ONG. De la surveillance de la qualité de l'air à la communication sur les risques pour la santé et à l'engagement communautaire, les partenaires locaux sont responsables de la grande majorité des travaux liés à la mise en œuvre de la CAS. La CAS fournit un nombre de 1 à 10+ pour indiquer le niveau de risque pour la santé associé à la qualité de l'air local. Parfois, lorsque la quantité de pollution de l'air est anormalement élevée, le nombre peut dépasser 10. La CAS fournit une valeur actuelle de la qualité de l'air locale ainsi que des valeurs maximales locales de qualité de l'air prévues pour aujourd'hui, ce soir et demain et fournit des conseils de santé associés.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 dix +
Risque: Faible (1–3) Modéré (4–6) Élevé (7-10) Très élevé (supérieur à 10)

Comme il est maintenant connu que même de faibles niveaux de pollution de l'air peuvent provoquer un inconfort pour la population sensible, l'indice a été développé comme un continuum : plus le nombre est élevé, plus le risque pour la santé et la nécessité de prendre des précautions sont importants. L'indice décrit le niveau de risque pour la santé associé à ce nombre comme « faible », « modéré », « élevé » ou « très élevé », et suggère des mesures qui peuvent être prises pour réduire l'exposition.

Risque pour la santé Cote air santé Messages de santé
Population à risque Population générale
Meugler 1-3 Profitez de vos activités de plein air habituelles. Qualité de l'air idéale pour les activités de plein air
Modérer 4–6 Envisagez de réduire ou de reporter les activités intenses à l'extérieur si vous ressentez des symptômes. Pas besoin de modifier vos activités de plein air habituelles à moins que vous ne ressentiez des symptômes tels que la toux et une irritation de la gorge.
Haute 7-10 Réduisez ou reprogrammez les activités intenses à l'extérieur. Les enfants et les personnes âgées devraient également se détendre. Envisagez de réduire ou de reporter les activités intenses à l'extérieur si vous ressentez des symptômes tels que la toux et l'irritation de la gorge.
Très haut Au-dessus de 10 Évitez les activités intenses à l'extérieur. Les enfants et les personnes âgées doivent également éviter les efforts physiques à l'extérieur et doivent rester à l'intérieur. Réduisez ou reprogrammez les activités intenses à l'extérieur, surtout si vous ressentez des symptômes tels que la toux et l'irritation de la gorge.

La mesure est basée sur la relation observée entre le dioxyde d'azote (NO 2 ), l'ozone troposphérique (O 3 ) et les particules (PM 2,5 ) avec la mortalité, à partir d'une analyse de plusieurs villes canadiennes. De manière significative, ces trois polluants peuvent présenter des risques pour la santé, même à de faibles niveaux d'exposition, en particulier chez ceux qui ont des problèmes de santé préexistants.

Lors de l'élaboration de la CAS, l'analyse initiale des effets sur la santé de Santé Canada comprenait cinq principaux polluants atmosphériques : les particules, l' ozone et le dioxyde d'azote (NO2), ainsi que le dioxyde de soufre (SO 2 ) et le monoxyde de carbone (CO). Ces deux derniers polluants ont fourni peu d'informations pour prédire les effets sur la santé et ont été retirés de la formulation de la CAS.

La CAS ne mesure pas les effets des odeurs, du pollen , de la poussière, de la chaleur ou de l'humidité.

Allemagne

TA Luft est la réglementation allemande sur la qualité de l'air.

Points chauds

Les points chauds de pollution atmosphérique sont des zones où les émissions de pollution atmosphérique exposent les individus à des effets négatifs accrus sur la santé. Ils sont particulièrement fréquents dans les zones urbaines très peuplées, où il peut y avoir une combinaison de sources fixes (par exemple des installations industrielles) et de sources mobiles (par exemple des voitures et des camions) de pollution. Les émissions de ces sources peuvent provoquer des maladies respiratoires , de l' asthme infantile , des cancers et d'autres problèmes de santé. Les particules fines telles que la suie de diesel , qui contribuent à plus de 3,2 millions de décès prématurés dans le monde chaque année, constituent un problème important. Il est très petit et peut se loger dans les poumons et pénétrer dans la circulation sanguine. La suie diesel est concentrée dans les zones densément peuplées, et une personne sur six aux États-Unis vit à proximité d'un point chaud de pollution diesel.

Vidéo externe
icône vidéo AirVisual Earth – carte en temps réel de la pollution mondiale du vent et de l'air

Alors que les points chauds de pollution atmosphérique affectent une variété de populations, certains groupes sont plus susceptibles d'être situés dans des points chauds. Des études antérieures ont montré des disparités d'exposition à la pollution selon la race et/ou le revenu. Les utilisations dangereuses des terres (installations de stockage et d'élimination des substances toxiques, installations de fabrication, routes principales) ont tendance à être situées là où la valeur des propriétés et les niveaux de revenu sont faibles. Un faible statut socio-économique peut être un indicateur d'autres types de vulnérabilité sociale , notamment la race, un manque de capacité à influencer la réglementation et un manque de capacité à déménager dans des quartiers moins pollués par l'environnement. Ces communautés supportent un fardeau disproportionné de pollution environnementale et sont plus susceptibles de faire face à des risques pour la santé tels que le cancer ou l'asthme.

Des études montrent que les modèles de disparités raciales et de revenus indiquent non seulement une exposition plus élevée à la pollution, mais également un risque plus élevé d'effets néfastes sur la santé. Les communautés caractérisées par un faible statut socioéconomique et des minorités raciales peuvent être plus vulnérables aux effets néfastes cumulatifs sur la santé résultant d'une exposition élevée aux polluants que les communautés plus privilégiées. Les Noirs et les Latinos sont généralement confrontés à plus de pollution que les Blancs et les Asiatiques, et les communautés à faible revenu supportent un fardeau de risque plus élevé que les riches. Les disparités raciales sont particulièrement nettes dans les zones suburbaines du sud des États-Unis et les zones métropolitaines du Midwest et de l' ouest des États-Unis . Les résidents des logements sociaux, qui sont généralement à faible revenu et ne peuvent pas déménager dans des quartiers plus sains, sont fortement touchés par les raffineries et les usines chimiques à proximité.

Villes

Concentrations de dioxyde d'azote mesurées par satellite 2002-2004
Décès dus à la pollution de l'air en 2004
Villes les plus polluées par PM
Particules
,
g/m 3 (2016)
Ville
173 Kanpur , Inde
172 Faridabad , Inde
149 Gaya , Inde
146 Varanasi , Inde
144 Patna , Inde
143 Delhi , Inde
138 Lucknow , Inde
132 Bamenda , Cameroun
131 Agra , Inde

La pollution de l'air est généralement concentrée dans les zones métropolitaines densément peuplées, en particulier dans les pays en développement où les réglementations environnementales sont relativement laxistes ou inexistantes. Cependant, même les zones peuplées des pays développés atteignent des niveaux de pollution insalubres, Los Angeles et Rome en étant deux exemples. Entre 2002 et 2011, l'incidence du cancer du poumon à Pékin a presque doublé. Alors que le tabagisme reste la principale cause de cancer du poumon en Chine, le nombre de fumeurs diminue tandis que les taux de cancer du poumon augmentent.

Gouverner la pollution atmosphérique urbaine

En Europe , la directive 96/62/CE du Conseil sur l'évaluation et la gestion de la qualité de l'air ambiant fournit une stratégie commune par rapport à laquelle les États membres peuvent « fixer des objectifs pour la qualité de l'air ambiant afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et l'environnement. .. et améliorer la qualité de l'air là où elle n'est pas satisfaisante".

Le 25 juillet 2008, dans l'affaire Dieter Janecek contre Freistaat Bayern, la Cour de justice européenne a statué qu'en vertu de cette directive, les citoyens ont le droit d'exiger des autorités nationales qu'elles mettent en œuvre un plan d'action à court terme visant à maintenir ou à respecter les valeurs limites de qualité de l'air. .

Cette importante jurisprudence semble confirmer le rôle de la CE en tant que régulateur centralisé auprès des États-nations européens en matière de contrôle de la pollution atmosphérique. Il impose au Royaume-Uni une obligation légale supranationale de protéger ses citoyens contre des niveaux dangereux de pollution atmosphérique, remplaçant en outre les intérêts nationaux par ceux du citoyen.

En 2010, la Commission européenne (CE) a menacé le Royaume-Uni de poursuites judiciaires contre les dépassements successifs des valeurs limites des PM10 . Le gouvernement britannique a identifié que si des amendes étaient imposées, elles pourraient coûter au pays plus de 300 millions de livres sterling par an.

En mars 2011, la zone bâtie du Grand Londres reste la seule région du Royaume-Uni à ne pas respecter les valeurs limites de la CE, et a reçu 3 mois pour mettre en œuvre un plan d'action d'urgence visant à respecter la directive européenne sur la qualité de l'air. La ville de Londres a des niveaux dangereux de concentrations de PM10, estimées à 3000 décès par an dans la ville. En plus de la menace d'amendes de l'UE, en 2010, il a été menacé de poursuites judiciaires pour la suppression de la zone occidentale de péage urbain, qui aurait conduit à une augmentation des niveaux de pollution atmosphérique.

En réponse à ces accusations, Boris Johnson , maire de Londres , a critiqué le besoin actuel pour les villes européennes de communiquer avec l'Europe par l'intermédiaire du gouvernement central de leur État-nation , arguant qu'à l'avenir « une grande ville comme Londres » devrait être autorisée à contourner son gouvernement. et traiter directement avec la Commission européenne concernant son plan d'action sur la qualité de l'air.

Cela peut être interprété comme une reconnaissance du fait que les villes peuvent transcender la hiérarchie organisationnelle traditionnelle du gouvernement national et développer des solutions à la pollution de l'air en utilisant des réseaux de gouvernance mondiale, par exemple à travers des relations transnationales. Les relations transnationales incluent, mais ne sont pas exclusives, les gouvernements nationaux et les organisations intergouvernementales, permettant aux acteurs infranationaux, y compris les villes et les régions, de participer au contrôle de la pollution atmosphérique en tant qu'acteurs indépendants.

Les partenariats urbains mondiaux sont particulièrement prometteurs à l'heure actuelle. Ceux-ci peuvent être intégrés dans des réseaux, par exemple le C40 Cities Climate Leadership Group , dont Londres est membre. Le C40 est un réseau public « non étatique » des principales villes du monde qui vise à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre. Le C40 a été identifié comme une « gouvernance du milieu » et constitue une alternative à la politique intergouvernementale. Il a le potentiel d'améliorer la qualité de l'air urbain car les villes participantes « échangent des informations, apprennent des meilleures pratiques et, par conséquent, atténuent les émissions de dioxyde de carbone indépendamment des décisions du gouvernement national ». Une critique du réseau C40 est que sa nature exclusive limite l'influence aux villes participantes et risque de détourner des ressources d'acteurs urbains et régionaux moins puissants.

Projections

Selon une projection, d'ici 2030, la moitié des émissions polluantes mondiales pourraient être générées par l' Afrique . Les contributeurs potentiels à un tel résultat comprennent l'augmentation des activités de brûlage (telles que le brûlage de déchets à ciel ouvert), le trafic, les industries agroalimentaires et chimiques, la poussière de sable du Sahara et la croissance démographique globale .

Selon l'OCDE, d'ici 2050, la pollution de l'air extérieur (particules et ozone troposphérique) devrait devenir la principale cause de décès liés à l'environnement dans le monde.

Voir également

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Les références

Lectures complémentaires

  • Brimblecombe, Pierre. The Big Smoke: Une histoire de la pollution atmosphérique à Londres depuis l'époque médiévale (Methuen, 1987)
  • Brimblecombe, Pierre. "Histoire de la pollution de l'air." en composition, chimie et climat de l'atmosphère (Van Nostrand Reinhold (1995) : 1–18
  • Brimblecombe, Pierre ; Makra, Lászlo (2005). "Sélections de l'histoire de la pollution de l'environnement, avec une attention particulière à la pollution de l'air. Partie 2* : De l'époque médiévale au XIXe siècle". Revue internationale de l'environnement et de la pollution . 23 (4) : 351-67. doi : 10.1504/ijep.2005.007599 .
  • Cherni, Judith A. Croissance économique versus environnement : la politique de la richesse, de la santé et de la pollution atmosphérique (2002) en ligne
  • Corton, Christine L. London Brouillard: La Biographie (2015)
  • Currie, Donia. "WHO: Air Pollution a Continuing Health Threat in World's Cities", The Nation's Health (février 2012) 42#1 en ligne
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  • Thorsheim, Pierre. Inventer la pollution : charbon, fumée et culture en Grande-Bretagne depuis 1800 (2009)

Liens externes