Et PAF! Encore des PUF dans le PIF!

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La voilà à nouveau la pollution aux particules et cette fois-ci elle frappe large: présente simultanément à Singapour (le haze) et à Paris (le smog) mais pas pour les mêmes raisons, ni les mêmes responsables. A Paris, ce sont plutôt des particules fines et à Singapour plutôt des particules ultrafines, des PUF*. Il me faudra plusieurs jours pour vous dire la longue histoire de ces particules. Je me lance donc dans cet article selon le plan suivant:

  • Le haze, c’est quoi au fait?
  • Qui sont ces particules dont on parle tant?
  • Comment s’appellent-elles?
  • Jusqu’où voyagent-elles?
  • Dois-je avoir peur de ces PUFs?
  • Que deviennent-elles une fois inhalées?
  • Quels effets sur la santé?
  • Comment sont-elles mesurées?
  • Quels sont les taux acceptables et les taux dangereux?
  • Les index de qualité de l’air: à quoi ça sert?
  • Comment faire pour respirer moins de particules?
  • Y-a-t-il de bons systèmes de purification de l’air?
  • Et les masques pour sortir dehors: oui ou non?

(et si vous avez d’autres questions qui vous turlupinent, dites-le moi!)

[*Avis au lecteur: en réalité le terme de PUF s’applique uniquement aux particules de taille inférieure à 0,1 micromètre. On les appelle aussi nanoparticules car 0,1 micromètre c’est très exactement 100 nanomètres. Dans le cas de la pollution de l’air, quand on parle de petites particules, on parle de PUF (< 0,1 µM) et de « grosses » PUF c’est à dire celles qui mesurent entre 2,5 et 10 micromètres (pas de diminutif pour celles-là!) et celles entre 0,1 et 2,5 micromètre dites « PF » ou particules fines. Ah! La! La! Il faut les suivre ces scientifiques pour les comprendre! Mais j’ai fait exprès d’utiliser le terme « PUF » parce que je trouve que ça parle bien!]

Le haze, c’est quoi au fait?

C’est une sorte de brouillard qui se forme lorsque la lumière du soleil rencontre des particules de pollution présentes en trop grande quantité dans l’air. En un sens, le haze est un effet d’optique! Et cet effet est majoré dans des conditions de forte humidité…à Singapour, nous sommes gâtés!

Très exactement, la lumière du soleil est censée traverser l’air pour nous éclairer. Mais en présence de grandes quantités de particules, elle ne va plus tout droit: elle est soit absorbée par les particules (moins de lumière!) soit déviée (elle ne va pas là où on l’attend). Résultat, la clarté et les couleurs s’estompent et la visibilité baisse..on est dans le brouillard!

Qui sont ces particules dont on parle tant?

Les particules polluantes de l’air ont de multiples origines et certaines existent depuis la nuit des temps (on en trouve des traces géologiques!). Elles sont soit solides, soit liquides et on compte parmi elles: la poussière, la saleté, la suie, les fumées et les gouttelettes de divers liquides. Certaines sont suffisamment grosses pour être visibles à l’œil nu et d’autres sont visibles seulement au microscope électronique! Elles sont composées de centaines de molécules chimiques différentes. Leur infinie variété explique la grande difficulté à comprendre leurs effets sur l’homme et l’environnement. Ce sont les plus petites, les fines et ultrafines, les « PUF » qui sont les principales responsables du haze.

D’où viennent-elles?

Certaines sont naturelles (vents de poussières, éruption volcanique, suie de feux sauvages) , d’autres sont provoquées par l’homme (gaz d’échappements, fumées industrielles, brûlis de cultures, incinération). Dans le cas du haze à Singapour,  les particules fines et ultrafines se forment à partir de la suie qui s’échappe des brûlures de forêts en Indonésie et Malaisie.

Comment s’appellent-elles?

Leur petit nom dépend de leur taille. Les « obèses » qui mesurent plus de 10 microns (je devrais dire micromètre abrégé en µM mais c’est trop long à écrire et à lire!) de diamètre ne comptent pas: on ne les inhale pas! Les particules moyennes qui ne dépassent pas 10 microns  sont appelées « PM 10 ». Parmi ces PM10, on en a de plus petites encore dites « PM2,5 » parce qu’elles mesurent moins de 2,5 µM: on les appelle particules fines. Elles représentent 60% des PM10. Et parmi ces PM 2,5, il y en a de plus petites encore, dites ultrafines ou PUF ou particules nanométriques qui mesurent moins de 0,1 µM: on est vraiment dans l’infiniment petit et c’est bien pour cela que ça pose problème! Donc il faut bien comprendre que lorsqu’on mesure la quantité de PM10, la mesure inclut toutes les particules de moins de 10 µM y compris les PM2,5 et les PN. Sauf que l’homme ayant besoin de précision notamment parce qu’on sait que les PM2,5 sont plus dangereuses que les PM10 pour la santé, on mesure désormais aussi la quantité de PM 2,5.

Jusqu’où voyagent-elles?

Les données que j’ai pu trouver ne suivent pas les petits noms des particules (je vous le disais! Compliqués à suivre ces scientifiques!). Ce qui est certain, c’est qu’au dessus de 5 µM, les particules ne vont pas plus loin que le nez et la gorge. Entre 1 et 5 µM, elles descendent jusqu’à la trachée et les grosses bronches dites « souches » (celles qui sont à l’entrée de chaque poumon). Et en dessous de 1 µM, elles terminent leur course au plus profond de notre système respiratoire, c’est à dire dans les alvéoles pulmonaires, là où se font les échanges d’oxygène entre l’air et le sang. Ainsi parmi les PM2,5, certaines vont terminer leur course assez haut et d’autres iront jusqu’au bout de la nuit pulmonaire!

Dois-je avoir peur de ces particules?

Avant de t’affoler, cher lecteur avec les effets de ces particules, juste une précision: l’effet dépend aussi de la quantité respirée et du temps d’exposition. Si je fais une analogie avec le tabac, 1 unique cigarette apporte brutalement une grande quantité de nicotine et de goudrons, très supérieure à ce que l’air en contient naturellement, mais c’est la répétition et la durée de consommation qui en fait la dangerosité; c’est la même chose pour les particules polluantes, il en faut beaucoup et pendant longtemps pour que ça puisse avoir des effets néfastes. Je reviendrai plus loin sur la mesure des quantités, les taux dangereux et les taux acceptables.

Que deviennent-elles une fois inhalées?

On ne sait pas tout encore; il reste beaucoup à démontrer. Ce qui est certain, c’est que les particules fines PF et ultrafines PUF se déposent du haut en bas du système respiratoire et peuvent y rester. Et les ultrafines y restent encore plus longtemps que leurs grandes sœurs les PF. Il faut noter que ces dépôts sont un peu plus prononcés chez les asthmatiques et les gros tousseurs (bronchite chronique). Mais les PUF n’en restent pas là: certaines vont traverser l’alvéole pulmonaire et se retrouver dans le sang pour migrer vers des organes cibles: foie, cœur, rein. En revanche, la migration vers le cerveau et le fœtus ou l’embryon n’est encore qu’une hypothèse; l’un et les 2 autres sont protégés par des barrières hautement efficaces et très difficile à traverser.

Quels sont leurs effets sur la santé?

Il faut ici distinguer les effets courts termes (au moment d’un pic de pollution temporaire comme nous avons à Singapour) et les effets long terme (comme pour les habitants de Pékin par exemple). A court terme, les particules qui se déposent très haut, qu’elles soient petites, moyennes ou grosses, peuvent provoquer (on ne gagne pas à tous les coups!), même chez une personne en bonne santé, une irritation de la gorge ou des yeux ou même parfois des bronches, ce qui pourra se manifester sous forme d’une petite toux dite irritative. Cette toux est excellente: elle aide à éliminer les particules! Chez les personnes qui souffrent de problèmes cardiaques, les problèmes peuvent être bien plus sérieux: douleur de poitrine, une accélération du rythme cardiaque, l’impression d’avoir le souffle court ou d’être plus fatigué que d’habitude. Et chez les asthmatiques on peut observer une augmentation soit du nombre, soit de l’intensité des crises. Chez les femmes enceintes exposées pendant leur grossesse, on peut observer un bébé de plus petit poids (ici je n’ai trouvé aucune information concernant le risque en cas de pic de pollution).

A long terme, les particules fines et ultrafines ont été déclarées cancérigènes certaines (cancer du poumon) et responsables de maladies cardio-vasculaires (infarctus et athérome, c’est à dire artères qui se bouchent). Cette toxicité démontrée doit conduire les états à prendre des mesures pour diminuer l’exposition aux particules PF et PUF (et de nombreux états, dont Singapour et la France ont déjà commencé) mais attention: toutes les personnes exposées ne vont pas développer un cancer des poumons ou un infarctus! Ces faits doivent conduire à la vigilance et l’action pas à l’affolement! Et il faut noter que les personnes les plus à risque de cancer du poumon induit par les particules polluantes sont celles âgées de plus de 60 ans. Entre 30 et 59 ans, le risque est très inférieur.

Comment sont-elles mesurées?

Alors là, on entre dans le point le plus délicat du sujet…A Singapour, 11 stations réparties sur l’île mesurent chaque jour (en ce moment chaque heure) les quantités de 6 polluants contenus dans l’air: les PM10 et PM2,5, mais aussi l’ozone, le dioxyde de soufre (SO²), le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde d’azote (NO²). Les données sont centralisées et analysées par la NEA. Les théoriciens du complot permanent vont décrier ce système contrôlé…sauf que tout le monde est exposé de la même façon, dirigeants ou non, et que personne n’a intérêt à trafiquer les données recueillies, pas plus à Singapour qu’ailleurs. D’autant plus que, contrairement au nuage de Tchernobyl (;-)), les particules savent traverser les frontières et par conséquent un décalage de mesure entre 2 pays frontaliers rendrait le pays fraudeur la risée de tous…

Aujourd’hui, les mesures sont exprimées en masse de matière par m3 et comme on est dans le tout petit, ça s’exprime en microgramme par m3 (noté µG/m3). Certains auteurs préféreraient que l’on compte le nombre exact de particules plutôt que leur masse…tout ça pour des particules dont on mesure la dangerosité selon leur diamètre…allez comprendre!

Ensuite, à partir des données mesurées 3 heures de suite, on calcule le taux moyen sur 3 heures. A partir des données sur 24h consécutives, on calcule la moyenne sur 24h: ce peut-être 24h « glissantes », par exemple de 8AM à 8AM le lendemain ou bien 24h « calendaires », de 0h à minuit. Sur le site de la NEA à Singapour, les taux sont donnés « glissants » sur 24h.

Quels sont les taux acceptables et les dangereux?

Il y a d’une part les chiffres que les états ou institutions se sont fixés pour le long terme. Et ce ne sont pas tout à fait les mêmes pour tous mais on est là dans la nuance! Les recommandations de l’OMS fixent les taux acceptables maximum suivants (recos 2011):

-> Pour les PM2.5

  • 10 μg/m3 moyenne annuelle
  • 25 μg/m3 moyenne sur 24 heures

-> Pour les PM10

  • 20 μg/m3 moyenne annuelle
  • 50 μg/m3 moyenne sur 24 heures

Celles sensiblement différentes mais comparables de l’agence américaine pour la qualité de l’air:

-> Pour les PM2.5

  • 12 μg/m3 moyenne annuelle sur 3 ans
  • 35 μg/m3 moyenne sur 24h

-> Pour les PM10

  • 150 μg/m3 (oui « 150 » pas d’erreur de chiffre!): moyenne sur 24h à ne pas dépasser plus d’une fois par an sur 3 ans.

Singapour suit à peu près les recommandations de l’OMS et a l’ambition d’aller encore plus loin mais à un horizon non daté!

Quand aux chiffres de dangerosité, voici ce que dit Singapour ici:

> Pas de danger ou très limité: Taux < 40 μg/m3

> Impact sur les populations fragilisées (asthmatiques, personnes âgées, enfants): taux entre 40 et 65 μg/m3

Les index de qualité de l’air: à quoi ça sert?

Franchement, en période de haze, à pas grand chose! Car vous l’aurez compris si vous avez tout lu jusqu’ici: seuls les taux de PM10 et surtout PM2,5 sont importants à suivre en cas de haze.

Les index de qualité de l’air, tels le PSI à Singapour, agrègent les mesures de plusieurs polluants dans une seule formule mathématique sûrement bien pensée mais franchement pas parlante du tout au quotidien! C’est cette belle formule qui permet au PSI d’être dans des normes de qualité de l’air tout à fait acceptable en ce moment alors que les PM2,5 frisent ou dépassent les premiers seuils de dangerosité. C’est exactement comme le bulletin d’un collégien moyen: 12/20 de moyenne générale mais avec un 6/20 en maths…

Comment faire pour respirer moins de particules?

Bien entendu, chacun l’aura compris, moins on respire de particules polluantes mieux on se porte aujourd’hui et demain. Mais diminuer la quantité de particules relève avant tout d’actions anti-pollution sur le très long terme et à l’échelle d’un pays, voire du monde entier. Et on a commencé à le faire dans les pays occidentaux ainsi qu’à Singapour où la qualité de l’air s’est nettement améliorée depuis la fin du 20ème siècle.

Mais en cas de pic de pollution comme avec le haze, c’est beaucoup plus compliqué et incertain en efficacité. On peut:

> Arrêter de respirer (bof!)

> Quitter le pays (euh? et pour travailler, je fais comment?)

> Mettre un masque efficace (voir plus loin)

> Nettoyer l’air qu’on respire (seulement indoor 😉 Voir le point ci-dessous)

> Éviter l’hyperventilation (c’est à dire les situations où on accélère son rythme respiratoire par exemple le sport)

> Rester en air confiné avec un purificateur d’air ? (pourquoi pas si on supporte; mais il faudrait un calcul savant pour savoir combien de minutes enfermées compensent combien de minutes dehors pour …bref équation mathématique qui me saoule, je sors quand je veux!)

Y-a-t-il de bons systèmes de purification de l’air?

On peut avec certains systèmes diminuer sensiblement la quantité de particules fines en intérieur. Deux méthodes existent:  mécaniques (filtres HEPA comme on trouve sur les aspirateurs!) et électronique (par électro-statisme ou bien par ionisation). Les autres systèmes n’ont pas d’effet sur les particules:  filtres à gaz, nettoyeurs à ultra-violet, nettoyeurs catalytiques, générateurs d’ozone (ceux-ci sont même dangereux car ils libèrent de l’ozone!). Les filtres mécaniques de type HEPA peuvent se trouver soit directement dans une unité d’air conditionné (demander à son air-con servicing), soit dans des purificateurs portables. Le site de la NEA donne une liste des appareils efficaces et de leurs distributeurs ici. Les filtres électroniques n’ont pas de standard de mesure selon l’agence américaine EPA et sont donc difficiles à comparer entre eux.

Et les masques pour sortir dehors: oui ou non?

Le seul type de masque qui filtre les particules en les laissant « collées » à l’extérieur (c’est une image bien sûr!) répond à un standard international très strict et précis appelé N95 ou FFP2 (c’est la même chose, seulement une différence de nom). Mais pour être vraiment efficace, il ne faut pas qu’il y ait de « fuites » au pourtour du masque. Il doit donc être parfaitement adapté au visage avec idéalement un pince nez pour épouser au plus près notre appendice respiratoire (certains N95 n’ont pas de pince-nez, c’est moins bien mais pas rédhibitoire puisqu’ils ont toujours le label « N95 »!). Du coup, les asiatiques au nez plat, les enfant trop petits, les barbus ne peuvent pas porter de N95! Enfin…ils peuvent toujours en porter un si ça leur chante, mais l’efficacité sera quasi nulle!

Notez bien aussi qu’aucune recommandation en cas de haze ne cite le masque…les experts n’ont en fait pas tranché sur l’efficacité réelle du port de ce masque: raison médicale? raison économique? (les états n’ont sûrement pas envie d’acheter puis de conserver des stocks de masques pour un usage incertain) raison politique? Je ne saurais vous répondre! A chacun d’y mettre là son analyse ou… ses fantasmes! Et le port du masque est laissé à l’appréciation du confort et …de l’inquiétude de chacun!

Les infos sur les masques N95 données par le ministère de la santé singapourien (MOH) sont ici. Il est bien rappelé qu’aucun masque N95 n’a été validé chez l’enfant…même si c’est écrit sur la boîte! Méfiance donc…

Alors finalement, en cas de haze, je fais quoi?

1/ Je regarde les valeurs de PM2,5 sur 24h;

2/ Je suis les recommandations de la NEA en fonction du chiffre mesuré;

3/ Je prends un avis médical si je (ou mes enfants, mes proches) suis asthmatique sous traitement quotidien, ou porteur d’une maladie pulmonaire chronique ou cardio-vasculaire, si je suis enceinte. Pour les enfants sans pathologie chronique, quel que soit l’âge, pas d’avis médical a priori (c’est à dire avant d’avoir des symptômes) mais une attention toute particulière à la toux ou la fièvre qui doivent faire consulter sans délai (on ne se dit pas « ça va passer!« ).

 

Références bibliographiques (pour ceux que ça intéresse, je peux vous faire parvenir les documents disponibles en version pdf)

Site de l’agence américaine pour la qualité de l’air: EPA ici

Document EPA (2009) sur les purificateurs d’air intérieur: ici

Marano F. Particules ultrafines et santé. Extrapol 2007: (33) 4-7. (publication InVS)

AFSSE (Agence française de sécurité sanitaire environnementale). Impact sanitaire de la pollution atmosphérique urbaine. Rapport 1 Mai 2004.

OMS. Santé et qualité de l’air

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6 réflexions sur “Et PAF! Encore des PUF dans le PIF!

  1. SC

    Bonjour,
    Votre article est très intéressant et instructif. Toutefois je n’ai peut-être pas bien compris, mais en lisant votre article, il me semble que les recommandations américaines sont moins exigeantes que celles de l’OMS.

    Pour information, l’Union européenne a fixé son objectif de PM2,5 à 20μg/m3 en moyenne sur l’année. Le Grenelle de l’environnement souhaitait arriver à 15μg/m3. Donc il y a encore des efforts à faire avant d’arriver aux recommandations de l’OMS.

    Le site suivant explique de manière assez synthétique ce que sont les particules fines:
    http://www.respire-asso.org/particules-en-suspension-pm10-pm-25/

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    • Oui, en effet, les recos OMS sont plus exigeantes! (il devait être tard quand j’ai écrit!). Je n’ai pas ajouté les recos européennes car ça pouvait rendre la lecture plus compliquée. De plus, comme Singapour suit les recos américaines ou OMS, je trouvais donc ces données prioritaires. Merci pour le lien que je connaissais. Je ferai peut-être un papier sur les recos européennes si j’ai le temps! En tout cas je vais faire un papier sur la notion d’index de qualité de l’air qui pose de vrai problèmes de compréhension.

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  2. merci pour cet article super intéressant..c’est vrai que rester confiné dans un espace clos avec un purificateur ça le fait pendant 1 à 2 semaines mais au delà, ce n’est pas très sain et les masques, idem, tu crois que t’es protégé et bien non, sauf avec celles qui te font une tête à la Dark Vador..espérons seulement que la situation ne vas pas aller en s’aggravant!

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