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La pollution atmosphérique Impact sur la santé
Quelques aperçus des risques sanitaires liés aux
• microparticules
• émissions des incinérateurs
• pesticides
Marie-Dominique Loÿe, CERES
Risques sanitaires liés à la pollution atmosphérique : des chiffres
Des épisodes « célèbres »
de pollution atmosphérique
1930 : Vallée de la Meuse, brouillard pollué : plus d’une cinquantaine de
morts dans les jours qui ont suivi l’épisode de la pollution
1948 : Donora, Pennsylvanie : brouillard fluoré ; 20 morts immédiats;
centaines de cas de détresse respiratoire.
1952 : Londres du 5 au 9 décembre le smog a été responsable de la mort
de 4500 personnes en une semaine
Donora
Londres
c’est: chiffres 2014 OMS Organisation Mondiale de la Santé
(estimation pour l’année 2012)
• 7 millions de décès prématurés/an dans le monde
4.3 M pollution air intérieur
3.7 M pollution air extérieur
(somme = 7M ! : expositions doubles)
Révision à la hausse depuis 2008
Les 3/4 en Asie (Chine, Inde, Indonésie) Mortalité liée à pollution air extérieur: 80% pbs cardio- et cérébro-vasculaires
11 % bronchopneumopathies obstructives
6% cancer poumon
• 482 000 décès prématurés/an en Europe (Russie européenne
incluse)
« La mauvaise qualité de l’air coûte plus cher en vies humaines que les
accidents de la route, ce qui en fait la première cause de décès prématuré lié à
l’environnement dans l’UE » Communiqué de presse Commission européenne 18-12-2013
La pollution atmosphérique
Rappel sur les polluants
• SO2 : dioxyde de soufre , NOx : oxydes d’azote, O3 : Ozone
irritation des voies respiratoires, muqueuses : pathologie voies respiratoires
• Particules : problème plus complexe
Impact sur la santé dépend de leur taille et de leur nature
Focus sur l’impact de la pollution particulaire
sur les pathologies cardiovasculaires
Les polluants « majeurs »
• Métaux lourds: Pb, Zn, Cu, Ni, As, Cd, Hg
• Polluants organiques: HAP, PCB, HCB, dioxines
Bioaccumulation
Focus sur l’impact sanitaire de la pollution par
les émissions des incinérateurs (dioxines) et par les pesticides
Concentrations faibles dans l’atmosphère: dosages
difficiles, longs et onéreux => pas de mesures en routine.
mais toxicité à très faibles doses => nécessité de les mesurer
Les polluants « mineurs »
dépend de taille et nature des particules
TAILLE: <1µ 100µ
PM 10: particules de taille < 10 µ
comportent des particules naturelles (aérosols
désertiques , poussières volcaniques)
les plus fréquemment mesurées
PM 2.5: particules de taille < 2.5 µ
PM 1: particules de taille < 1 µ
Nanoparticules < 0.1 µ pas mesurées
Particules anthropiques
Impact sanitaire de la pollution atmosphérique par les particules
Particules fines : essentiellement anthropiques
(combustions,…)
Concentration dans l’air (µg/m3) des
particules < 2.5µ
Particules (aérosols)
• Altération fonction respiratoire - risques cardio-
vasculaires - atteinte système nerveux
• véhiculent les polluants chimiques et les métaux lourds
toxiques =>cancérigènes et mutagènes pour certains
types de particules
Pollution à Paris
visible « grâce » aux
particules en suspension
dans l’air
42 000 décès prématurés/an en France dus aux particules < 10µ
jusqu’à 50% pourraient être attribués au diesel
La pollution particulaire
µg/m3
0
10
20
30
40
50
60
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 jours
Pic pollution
Mise en évidence des effets de l’exposition aux PM
Analyses nombre d’hospitalisations et de décès = court terme
Mois = moyen terme Années = long terme
Diapo G. Nalbone
Les particules ultrafines pénètrent
jusque dans les alvéoles…
>10 <10 <2.5 µm
Pathologies
respiratoires
(allergies, asthme)
… infiltrent l’épithélium et passent dans la
circulation… des médiateurs inflammatoires sont
aussi libérés dans la circulation… inflammation systémique
..puis atteignent
les tissus et
organes
Pathologies (cancers,
athérosclérose, troubles
du rythme, malformations…)
Toxicité des particules liée à la taille
Diapo G. Nalbone
Dysfonction endothéliale Athérosclérose coronaire Thrombose veineuse profonde
Perturbations activité électrique Troubles du rythme Insuffisance cardiaque
Hospitalisation, décès prématurés
Effets des PM sur le système cardio-vasculaire
Vaisseau Coeur
Diapo G. Nalbone
L’athérosclérose: maladie inflammatoire chronique des vaisseaux aggravée par les dyslipidémies
(Libby. Circulation 2001;104: 365)
Artère normale
Initiation Lesion
Stries lipidiques
Plaque Vulnerable
Rupture Plaque
Plaque calcifiée
Formation du thrombus
Progression (7 à 77 ans !..):
Diapo G. Nalbone
2005
Protocole
Filtré Non filtré
Régime normal
Régime gras
Air prélevé à Tuxedo NY
Analyse: athérosclérose, fonction vasculaire, statut oxydatif
Exposition 6h/jour, 5 jours/semaine pendant 6 mois à PM2.5 85 µg/m3
Régime normal
Régime gras
PM et athérosclérose
Diapo G. Nalbone
L’exposition aux PM2.5 de souris prédisposées à l’athérosclérose accélère la progression des lésions vasculaires surtout sous régime gras
PM et athérosclérose
Régime normal Régime gras
Diapo G. Nalbone
Mesure de l’épaisseur de la paroi des carotides par échographie chez l’Homme
Épaisseur paroi (associée au risque vasculaire) augmente avec
le niveau ambiant de PM2.5
Diapo G. Nalbone
PM et épaisseur des vaisseaux
PM et vasoréactivité
•Chez sujets sains: exposition aux PM diminue la vasodilatation 2h après l’exposition •Les PM diminue le diamètre de l’artère brachiale •Altérations du tonus vasculaire plus marqué chez les diabétiques •Des segments d’aorte de souris ou de carotide de lapin mis en présence de PM2.5 diesel montrent une diminution de la vasorelaxation dépendante de l’endothélium.
Les PM induisent l’hypertension
Diapo G. Nalbone
Dysfonction endothéliale Athérosclérose coronaire Thrombose veineuse profonde
Perturbations activité électrique Troubles du rythme Insuffisance cardiaque
Hospitalisation, décès prématurés
Effets des PM sur le système cardio-vasculaire
Vaisseau Coeur
Diapo G. Nalbone
PM et troubles électrophysiologiques
55.000 femmes de 52 à 90 ans, effets des PM2.5 sur l’activité électrique du cœur : augmentation de +10µg/m3 des PM2.5 = augmentation d’anomalies du segment ST et de l’onde T caractéristiques d’épisodes ischémiques dans les 5 jours qui suivent l’exposition
211 patients porteurs de défibrillateurs implantables: 30% d’augmentation des arythmies ventriculaires 2h après expo aux PM10, jusqu’à 70% pour ceux près de la source de pollution
Diapo G. Nalbone
Toxicité cellulaire
mort cellulaire, apoptose
Les particules activent le stress oxydatif
Inflammation systémique et localisée
Diabaté S et coll. Int J Hyg Environ Health. 2002
Les polluants de la particule sont délivrés dans la cellule et perturbent son fonctionnement
Atteinte de l’ADN Modifications épigénétiques
Les mécanismes pathogènes cellulaires des PM
Diapo G. Nalbone
PM2.5-10 alvéolaires
Athérosclérose
Coeur
Instabilité de la plaque
Dysfonction endothéliale, Perturbations
de la vasotonicité
Hypofibrinolyse Thrombogénicité
Perturbations de l’activité électrique et autonome
Rupture de plaque vasoconstriction
Arythmies Insuffisance cardiaque
Angine de poitrine, ischémie, infarctus du myocarde
Pass
age
sang
uin
Passa
ge sa
nguin
Vaisseau (endothélium, plaquettes)
Stress oxydatif et médiateurs de l’inflammation
Pour synthétiser...
Diapo G. Nalbone
Liens épidémiologiques entre l’exposition à court
terme aux particules PM10 et PM2.5 et la survenue
des accidents cardiovasculaires (USA/GB)
National Morbidity, Mortality and Air Pollution Study
(NMMAPS)
50 millions adultes
20-100 villes
Mortalité journalière augmente de 0.6% pour +20µg/m3 de PM10
Committee on the Medical Effects of Air Pollutants (COMEAP)
Méta-analyse,
Royaume-Uni
Mortalité journalière augmente de 1,4% pour +10µg/m3 PM2.5
Intermountain Heart Collaborative Study
IHCS
Etude de cas
Patients avec coronarographie (12865 sujets)
Infarctus du myocarde journalier augmente de 4.5% pour +10µg/m3 de PM2.5
Source : Brook R.D Clinical Science 2008; 115:175-187
Pour +10µg/m3 de PM2.5, la mortalité CV augmente de 1%
Diapo G. Nalbone
Effet de la réduction du niveau des PM sur la mortalité cardio-vasculaire
Diapo G. Nalbone
S. Medina (InVS)
Effet de la réduction du niveau des PM 2.5 sur la mortalité cardio-vasculaire
Diapo G. Nalbone
Controverse scientifique et sociétale
• Peu de littérature scientifique car sujet très peu financé
• Très peu de données dans le domaine public
Les émissions des incinérateurs
Les données sur l’impact sanitaire
Impact sanitaire des émissions des incinérateurs
INCINERATION
On brule fumées Résidus solides
REJETS DES INCINERATEURS
1 tonne de déchets:
• 700 kg dans les fumées:
300 kg résidus solides = mâchefers
dont 40 kg de REFIOM
(Résidus d’Epuration des Fumées
d’Incinération
des Ordures Ménagères)
Les fumées
• Composés volatils : CO
métaux : Hg, As, …
acides : SO2, NOx, HCl, HF,…
polluants organiques : HAP, PCB, dioxines,…
70% du poids incinéré
HAP Benzo-a-pyrène PCB Dioxine
2,3,7,8-tétrachlorodibenzo-p-dioxine
Les fumées
• Poussières
composés minéraux et organiques
+/- polluants
adsorbent les polluants volatils ou condensés
- métaux lourds: Cd, Pb, Cu, Ni, …
- HAP, PCB, dioxines, ….
Problèmes de toxicité particulaire mais
surtout chimique
Exemple emblématique de la toxicité des fumées d’incinération: Gilly sur Isère
Toxicité reconnue : normes d’émission
1971-> 1984-> 2001
Fermeture octobre 2001: taux de dioxines alarmants dans les fumées, sols et lait vaches Abattage troupeaux, foins consignés interdiction commercialisation lait et fromage Procédure judiciaire: mars 2002-> septembre 2011-> novembre 2012
Impact sanitaire des incinérateurs
En France seulement quelques études
Viel et collaborateurs 2000 à 2008 incinérateur de Besançon
Lien entre panache incinérateur, concentrations dans les sols et lymphomes non-hodgkiniens, sarcomes tissus mous (1980/95)
Viel et collaborateurs 2000 à 2008 incinérateur de Besançon
Lien entre - panache incinérateur, - concentrations dans les sols et - lymphomes non-hodgkiniens, sarcomes tissus mous Confirmation par dosage de dioxines +PCBdioxi dans les œufs dépassent >> normes dans 2 cas /3
Impact sanitaire des incinérateurs
En France seulement quelques études
2002 : ADEME : augmentation du risque de malformations à la naissance : pas concluant
InVS 2000 : pas d’impact
2003 : imprégnation en dioxines des populations exposées pas significative
2008 : augmentation du risque de cancer, faible mais significatif, différent avec sexe et type de cancer
Mais études sur incinérateurs anciens
Impact sanitaire des incinérateurs
OMS 2007 : étude biblio; peu d’études. Conclusion du groupe d’experts: pas d’impact! bien qu’un certain nombre d’études citées, reconnues comme sérieuses, disent le contraire… Rôle de l’expertise scientifique; indépendance, conflits d’intérêt… Cf diapo suivante
Difficile indépendance de l’expertise …
Émissions : calculées = aux normes
Étude payée par l’exploitant de l’incinérateur
Les nouvelles normes d’émission Arrêté ministériel du 20-9-2002
Transposition directive européenne janvier 2000
obligatoires à partir du 1-1-2006
POUSSIERES 10 mg/m3
SO2 50 mg/m3
NOx 200 mg/m3
HCl 10 mg/m3
HF 1 mg/m3
Cd, Tl 0,005 mg/m3
Hg et composés 0,005 mg/m3
Autres métaux traces
(Pb+Cu+Mn+Ni+Sb+As+Co+Cr+V) 0,5 mg/m3
DIOXINES 0,1 ng/m3
1 ng = 1 milliardième de gramme
Mesures en continu
Mesures ponctuelles
INCINERATEUR DE LUNEL-VIEL, 120.000 T (1999)
2
3
31
32
33
41 4
2111
1 : Four et chaudière verticale.
11 : Rejets des mâchefers.
2 : Electrofiltre.
21 : rejets des REFIOM secs.
3 : Ensemble traitement liquide.
31 : Echangeur "Quench".
32 : injections solutions liquides.
33 : rejets liquides pollués.
4 : Filtre à manches.
41 : injection de charbon actif.
5 : ATTÉNUATEUR DE PANACHE
1
5
5 : atténuateur de panache
M. Sarazin - APPEL
INCINERATEUR AUX NORMES
Emissions aériennes réglementaires annuelles de l’incinérateur de Lunel-Viel 130.000 T/an
(réglementation du 20 septembre 2002)
FUMEES : 975 millions de Nm3 ou 1 million de tonnes !
CO2 : 128.000 T/an (= CO2 de 35.000 grosses voitures modernes 25 000 Km/an) POUSSIERES : 10 tonnes.
ACIDE CHORHYDRIQUE : 10 tonnes
FLUORURE D’HYDROGENE : 1 tonne.
DIOXYDE DE SOUFRE (SO2) : 49 tonnes.
OXYDES D’AZOTE (NOx) : 196 tonnes.
CADMIUM ET THALLIUM : 49 Kg.
MERCURE ET COMPOSES : 49 Kg.
Autres métaux traces 487 Kg.
DIOXINES : 0,1 gramme
M. Sarazin - APPEL
INCINERATEUR AUX NORMES Emissions aériennes réglementaires annuelles de l’incinérateur de Lunel-Viel
130.000 T/an (réglementation du 20 septembre 2002)
Émissions annuelles de DIOXINES : ……0,1 g = 100 millions de ng
or
12 ng tue un singe!
1ng chloracné (président ukrainien)….
Dixit Pr Narbonne toxicologue
Dispersion puis accumulation dans les sols, végétaux (polluant organique persistant=POP); concentration
dans la chaine alimentaire
Mais, biais de la règlementation
Un incinérateur peut fonctionner
jusqu’à 60 heures par an (par périodes maximales de 4 heures à la fois)
sans traitement d’effluents
Rejets jusqu’à 12000 fois la norme!
=> Émissions légales ->100 fois normes
Incinérateur Lunel-Viel, en situation d’arrêt d’urgence (autorisé 60 h par an, par période maximale de 4 h)
Mais….
. Contrôles: - 2 fois /an (2 x 8h max)
- organisme choisi et payé par exploitant
- doit prévenir à l’avance
=> norme respectée le jour du contrôle… et les 363 autres jours?
. Substances non contrôlées: ± 2000 molécules organiques (les dioxines avant 1998) ; pb produits bromés
INCINERATEUR AUX NORMES….
Lunel-Viel
Au bout de 7 ans de fonctionnement:
dioxine dans les œufs
sous le panache de l’incinérateur: 2,7 pg/g
(seuil de toxicité à 3 pg/g)
Impact sanitaire des incinérateurs
Evolution des émissions atmosphériques de dioxines/furanes en France
Diminution des émissions de
dioxines
Attention! émissions
« déclarées»
Données des études commandées par industriels : non publiques Peu d’études par agences gouvernementales
Etudes scientifiques indépendantes nécessaires !...
Préoccupation récente
• Nombreux cas de problèmes neurologiques (Parkinson,..) chez les agriculteurs
-> reconnaissance de maladies professionnelles
• Revue de la littérature : autres effets
Impact sanitaire de la pollution par les pesticides dans l’air
Pollution de l’air par les PESTICIDES
• Dépend des méthodes d’épandage
• Dépend de la météo (-> 90 %)
• Dépend de la végétation cible
Dispersion des pesticides dans l’air
Pertes pendant l’application
V. herbacée
V. arborée
Des pesticides dans l’air de Paris !
Evaluation des concentrations en pesticides dans l’air
francilien. AirParif Juin 2007.
Diapo F. Veillerette
Pesticides, Alzheimer et Parkinson.
• L’exposition à des pesticides semble également liée à un
risque plus grand de développer les maladies de Parkinson
et d’Alzheimer. Ainsi une étude française récente montre
que, chez des agriculteurs hommes, le risque de
développer la maladie de Parkinson était multiplié par 5.6
et celui de développer la maladie d’Alzheimer multiplié par
2.4 par rapport à des groupes non exposés.
Source : Neurodegenerative Diseases and Exposure to Pesticides in the Elderly.
American Journal of Epidemiology. 157(5):409-414, 2003. Baldi et al.
Diapo F. Veillerette
Pesticides et cancers
• Depuis une vingtaine d’années des dizaines d’études
épidémiologiques menées aux USA et ailleurs montrent que les
utilisateurs de pesticides sont plus souvent atteints que la population
générale par certains cancers (estomac, prostate, vessie, cerveau,
lèvres, LNH, leucémies, …). L’augmentation du risque va de 1,1 à 7.
Les enfants d’utilisateurs, et notamment d’agriculteurs, sont
également touchés. Exposition par contact et par l’air respiré
• A ce jour 92 substances actives pesticides sont classées
cancérigènes possibles ou probables par l’UE ou l’Agence de
Protection de l’Environnement des Etats Unis (US EPA)
Diapo F. Veillerette
Pesticides et leucémies infantiles
Household exposure to pesticides and risk of childhood acute leukaemia. F Menegaux, A Baruchel,
Y Bertrand, B Lescoeur, G Leverger, B Nelken, D Sommelet, D Hemon, J Clavel. Occup Environ Med,
2006 L’odds ratio (OR), également appelé rapport des chances, rapport des cotes ou risque relatif rapproché
est une mesure statistique, souvent utilisée en épidémiologie, exprimant le degré de dépendance entre des variables aléatoires qualitatives
Diapo F. Veillerette
Etude Inserm Environnement et cancer. Oct. 2008
Diapo F. Veillerette
Agricultural Health Study 2009
Evaluation des liens pesticides / occurrence et types de cancers selon différentes agences EPA = US Environmental
Protection Agency PMRA = Pest Management
Regulatory Agency, Canada, IARC= International Agency for
Research on Cancer
Diapo F. Veillerette
Exposition des femmes enceintes aux pesticides et autisme
Maternal Residence Near Agricultural Pesticide Applications and Autism Spectrum Disorders among
Children in the California Central Valley. Eric M. Roberts, Paul B. English, Judith K. Grether, Gayle C.
Windham, Lucia Somberg, and Craig Wolf. Env. Health Perspec., 2007 Diapo F. Veillerette
Perturbateurs endocriniens Enfants - cheveux
Impact sanitaire des pesticides
- 21 résidus de pesticides Perturbateurs Endocriniens (PE) ont été retrouvés en moyenne par enfant.
- 639 pg/mg de cheveux en moyenne par enfant. - 35 pesticides PE ou métabolites de pesticides PE sur 53
ont été retrouvées au moins une fois, soit 66.03%. - 13 substances / 53 retrouvées dans tous les échantillons
dont de nombreux produits interdits en usage agricole (mais certains étant autorisés pour des usages domestiques ou vétérinaires).
Etude EXPPERT EXposition aux Pesticides PERTurbateurs endocriniens
Générations Futures
Préoccupation récente
Peu de mesures prises… • Limitation des épandages près des écoles le projet de loi adopté par l'Assemblée dans la nuit du 9 au 10 juillet 2014 conditionne l'épandage près de lieux sensibles à des mesures de
protection comme « des haies ou des horaires adaptés » .
pas près des habitations
• Surveillance dans l’air par les AASQA commence
Impact sanitaire des pesticides
des nanoparticules, etc…
Etudes à faire ou poursuivre
Des mesures à prendre au vu de ce qui est connu
=> Prise en compte par les décideurs : pb de gouvernance
Impact sanitaire des fumées d’incinérateurs, des pesticides
Journée scientifique
Pollution atmosphérique et impacts sanitaires
24 novembre 2014
à l’ENS
Organisée par Météo et Climat et la Société Météorologique de France