Comprendre la pollution de l’air extérieur en milieu urbain
La pollution de l’air extérieur en milieu urbain est aujourd’hui reconnue comme l’un des principaux enjeux de santé publique à l’échelle mondiale. Les grandes agglomérations, mais aussi les villes moyennes, sont particulièrement exposées en raison de la densité du trafic routier, des activités industrielles, du chauffage des bâtiments et de l’urbanisation croissante.
L’air que nous respirons en ville contient un mélange complexe de polluants chimiques, physiques et biologiques. Parmi eux, certains sont directement émis par les sources de pollution (polluants primaires), tandis que d’autres se forment dans l’atmosphère à partir de réactions chimiques (polluants secondaires). Comprendre ces mécanismes est indispensable pour élaborer des politiques publiques efficaces, adapter les stratégies des entreprises et permettre aux particuliers de mieux se protéger.
Les principaux polluants atmosphériques en environnement urbain
En milieu urbain, plusieurs catégories de polluants atmosphériques sont particulièrement surveillées en raison de leurs effets avérés sur la santé humaine et l’environnement.
Les particules fines (PM10, PM2,5 et particules ultrafines)
Les particules en suspension sont des mélanges de substances solides et liquides de tailles variables. Les plus problématiques sont :
- PM10 : particules dont le diamètre est inférieur à 10 micromètres, pouvant pénétrer dans les voies respiratoires supérieures.
- PM2,5 : particules de diamètre inférieur à 2,5 micromètres, capables d’atteindre les alvéoles pulmonaires.
- Particules ultrafines : de taille nanométrique, elles peuvent franchir la barrière pulmonaire et se disséminer dans l’organisme.
Ces particules proviennent notamment du trafic routier (moteurs diesel, abrasion des freins et des pneus), du chauffage au bois et de certaines activités industrielles.
Les oxydes d’azote (NO et NO₂)
Les oxydes d’azote, et en particulier le dioxyde d’azote (NO₂), sont massivement émis par les véhicules motorisés, les installations de combustion et certaines industries. Le NO₂ irrite les voies respiratoires, favorise les infections et participe à la formation de l’ozone troposphérique et des particules secondaires.
L’ozone troposphérique (O₃)
Contrairement à la couche d’ozone stratosphérique, protectrice, l’ozone présent au niveau du sol est un polluant irritant. Il ne provient pas directement d’une source unique mais se forme sous l’effet du rayonnement solaire à partir de précurseurs comme les oxydes d’azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV). Les épisodes de pollution à l’ozone sont fréquents en été, y compris en périphérie urbaine.
Les composés organiques volatils (COV)
Les COV regroupent de nombreux composés comme le benzène, le toluène ou le formaldéhyde. Ils sont émis par :
- les carburants et les gaz d’échappement ;
- les solvants et peintures utilisés dans l’industrie et le bâtiment ;
- certaines activités artisanales et commerciales.
Certains COV sont classés comme cancérogènes avérés ou possibles et participent aussi à la formation d’ozone et de particules secondaires.
Le dioxyde de soufre (SO₂) et d’autres polluants
Le dioxyde de soufre est surtout lié à la combustion de combustibles soufrés (charbon, fioul lourd). Sa concentration dans l’air urbain a diminué dans de nombreux pays grâce à la réglementation, mais il reste un polluant à surveiller dans des zones industrielles ou portuaires. À cela s’ajoutent les métaux lourds (plomb, cadmium, arsenic), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et d’autres substances toxiques présentes à des niveaux variables.
Effets de la pollution de l’air urbain sur la santé
Les impacts de la pollution atmosphérique sur la santé sont aujourd’hui largement documentés par des études épidémiologiques et toxicologiques. L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) considère la pollution de l’air comme l’un des principaux facteurs de risque environnemental au niveau mondial.
Atteintes respiratoires et cardiovasculaires
Les particules fines et les gaz irritants (NO₂, O₃, SO₂) provoquent ou aggravent :
- l’asthme et les bronchites chroniques ;
- les allergies respiratoires ;
- la BPCO (broncho-pneumopathie chronique obstructive) ;
- les infections broncho-pulmonaires, notamment chez l’enfant et les personnes âgées.
Les particules fines, capables de pénétrer profondément dans les poumons et de passer dans la circulation sanguine, sont associées à un risque accru :
- d’infarctus du myocarde ;
- d’accidents vasculaires cérébraux ;
- d’hypertension artérielle ;
- d’aggravation de pathologies cardiaques préexistantes.
Effets à long terme et maladies chroniques
L’exposition chronique, même à des niveaux considérés comme « modérés », accroît le risque de développer certaines maladies graves. De nombreux polluants atmosphériques sont maintenant classés comme cancérogènes, et la pollution de l’air extérieur est reconnue comme cause de cancers du poumon par plusieurs agences sanitaires internationales.
Des travaux récents suggèrent également un lien entre pollution de l’air urbain et :
- diminution de la fonction cognitive et troubles neurodéveloppementaux chez l’enfant ;
- risque accru de maladies neurodégénératives (maladie d’Alzheimer, maladie de Parkinson) ;
- troubles métaboliques, comme le diabète de type 2.
Populations les plus vulnérables
Si l’ensemble de la population est exposé, certains groupes sont particulièrement sensibles :
- les enfants, dont les systèmes respiratoire et immunitaire sont en développement ;
- les femmes enceintes, en raison des risques pour le fœtus ;
- les personnes âgées et les malades chroniques (cardiaques, respiratoires, diabétiques) ;
- les personnes vivant à proximité immédiate d’axes routiers ou de sites industriels.
Pour les décideurs publics comme pour les entreprises, intégrer cette dimension de vulnérabilité est essentiel dans l’évaluation des risques et la mise en place de plans d’action adaptés.
Les principales sources de pollution de l’air en milieu urbain
Identifier précisément les sources de pollution atmosphérique permet de cibler les mesures de réduction les plus pertinentes. En ville, plusieurs postes se distinguent.
Le trafic routier
Le transport routier reste l’une des premières sources de pollution de l’air en zone urbaine. Il contribue de manière significative à l’émission de :
- NO₂ et NOx, principalement issus des moteurs thermiques ;
- particules fines issues de la combustion, mais aussi de l’usure des freins, des pneus et de la chaussée ;
- COV, notamment lors du ravitaillement en carburant et de l’évaporation des carburants.
Les véhicules diesel, en particulier les anciens modèles, ont longtemps été une source majeure de particules fines et d’oxydes d’azote.
Le chauffage des bâtiments
Le chauffage résidentiel et tertiaire, surtout lorsqu’il repose sur le fioul ou le bois, génère des émissions importantes de particules, de COV et de NOx. Un chauffage au bois mal réglé ou utilisant un appareil ancien peut émettre des quantités très significatives de particules, même en milieu urbain dense.
Les activités industrielles et artisanales
Les sites industriels, les chantiers de construction, les dépôts logistiques et certaines activités artisanales (peinture, menuiserie, imprimerie, etc.) contribuent également à la dégradation de la qualité de l’air. Selon la nature des procédés, ils peuvent émettre des poussières, des métaux lourds, des COV ou des gaz acides.
Autres sources urbaines
Parmi les autres sources, on peut citer :
- les émissions liées à l’incinération de déchets ;
- le trafic aérien et maritime à proximité des grandes métropoles ;
- la remise en suspension de poussières urbaines par le vent ou le passage des véhicules.
Les phénomènes de pollution peuvent également résulter du transport à longue distance de polluants émis en dehors des villes (zones industrielles, centrales électriques, secteurs agricoles).
Solutions pour rendre les villes plus respirables
L’amélioration durable de la qualité de l’air urbain repose sur une combinaison de leviers réglementaires, technologiques, organisationnels et comportementaux. Les collectivités, les entreprises et les citoyens ont chacun un rôle à jouer.
Politiques publiques et urbanisme
Les pouvoirs publics disposent de nombreux outils pour agir sur la pollution atmosphérique :
- mise en place de zones à faibles émissions (ZFE) limitant l’accès des véhicules les plus polluants au cœur des villes ;
- développement des transports en commun propres (bus électriques, trolleybus, tramways, métros) ;
- promotion des mobilités actives (marche, vélo) via des aménagements sécurisés et continus ;
- intégration de la qualité de l’air dans les documents d’urbanisme (localisation des écoles, crèches et hôpitaux à distance des axes très circulés, création de coulées vertes, etc.).
Les plans climat-air-énergie territoriaux, de plus en plus répandus, permettent d’articuler réduction de la pollution de l’air et lutte contre le changement climatique.
Transition énergétique des bâtiments et de l’industrie
La rénovation énergétique des bâtiments constitue un levier majeur, à la fois pour réduire les émissions et les factures énergétiques :
- isolation performante limitant les besoins de chauffage ;
- remplacement des chaudières fioul ou charbon par des systèmes moins émetteurs (gaz performant, pompes à chaleur, réseaux de chaleur vertueux, chauffage bois moderne labellisé) ;
- installation de dispositifs de filtration ou de dépoussiérage adaptés dans les installations industrielles.
Les entreprises industrielles peuvent par ailleurs recourir à des technologies de traitement des fumées (filtres à manches, électrofiltres, désulfuration, dénitrification) et à des procédés plus sobres en solvants pour réduire leurs émissions de COV et de particules.
Technologies de mobilité propre
La transition vers une mobilité moins polluante est en cours dans de nombreuses villes :
- déploiement de véhicules électriques ou hybrides rechargeables pour les flottes publiques et privées ;
- développement de solutions de mobilité partagée (autopartage, covoiturage, trottinettes et vélos en libre-service) ;
- optimisation logistique pour réduire les tournées à vide et favoriser la livraison du dernier kilomètre avec des véhicules propres ou des vélos-cargos.
À l’échelle des particuliers, le choix d’un mode de déplacement moins émissif et la réduction de l’usage de la voiture individuelle sont des actions déterminantes.
Renaturation et solutions fondées sur la nature
L’introduction de végétation en ville (arbres d’alignement, parcs, toitures et façades végétalisées) contribue à améliorer la qualité de l’air de plusieurs manières :
- captation d’une partie des particules et de certains gaz ;
- réduction des îlots de chaleur urbains, limitant ainsi la formation d’ozone ;
- amélioration du confort thermique et de la qualité de vie des habitants.
Ces aménagements doivent cependant être pensés avec soin, en choisissant des essences adaptées pour limiter les émissions de pollens allergènes et de COV biogéniques.
Outils de surveillance, de diagnostic et d’aide à la décision
Les avancées technologiques offrent de nouvelles possibilités pour mieux surveiller, comprendre et gérer la pollution de l’air :
- réseaux de capteurs fixes et mobiles mesurant en temps réel les concentrations de polluants ;
- modélisation de la dispersion des polluants pour anticiper les épisodes de pollution et évaluer l’impact de scénarios d’aménagement urbain ;
- applications et plateformes d’information permettant aux citoyens et aux professionnels d’accéder à des indicateurs de qualité de l’air détaillés.
Les collectivités, les entreprises et les institutions peuvent s’appuyer sur des prestataires spécialisés pour réaliser des diagnostics de pollution de l’air, évaluer l’exposition de leurs usagers, salariés ou riverains, et définir des plans d’action adaptés à leur contexte.
Actions à l’échelle individuelle
Enfin, les particuliers disposent de leviers concrets pour contribuer à la réduction de la pollution et limiter leur exposition :
- privilégier les trajets à pied, à vélo ou en transports en commun lorsque cela est possible ;
- entretenir correctement son véhicule (pression des pneus, contrôle technique, filtres) pour réduire les émissions ;
- opter pour des systèmes de chauffage performants et éviter les foyers ouverts ou appareils vétustes au bois ;
- adapter ses activités physiques en extérieur en fonction des indices de qualité de l’air, notamment pour les personnes fragiles.
La pollution de l’air extérieur en milieu urbain est un sujet complexe, à l’interface de la santé publique, de l’aménagement du territoire, de la transition énergétique et de la responsabilité sociale des organisations. En combinant diagnostics rigoureux, innovations technologiques, évolution des pratiques et engagement collectif, il est possible de transformer progressivement nos villes en espaces plus respirables pour tous.