On appelle ainsi les résidus de combustion incomplète sous forme de poussière, de provenance naturelle et humaine. Les incendies, éruptions volcaniques et avancées des déserts sont à l’origine des particules fines d’origine naturelle, tandis que les particules d’origine anthropiques sont issues de l’activité humaine.

Responsables de la pollution atmosphérique, ce sont les facteurs de pollution atmosphériques les plus connus et les plus surveillés. On relève leur plus forte concentration dans les zones à forte densité de population, avec le chauffage domestique au bois à foyer ouvert et avec l’utilisation de véhicules à moteurs, en particulier diesel. Les usines thermiques, et les centres de production industrielle sont d’autres responsables importants de ces aérosols.

PM 10 et PM 2,5

Ces particules, désignées sous l’abréviation PM (Particulate Matter) sont dites “fines” lorsque leur diamètre mesure moins de 2,5 micromètres (PM 2,5). Ce sont des poussières provenant de combustion incomplète qui restent en suspension, pour ce qui est de la pollution de l’air. Leur taille, inférieure aux PM 10, les rend capables d’êtres ingérées par les voies aériennes supérieures du corps humain, c’est pourquoi leur concentration est particulièrement surveillée par divers services gouvernementaux et associations. Leur contrôle est devenu, au fil de l’augmentation de la pollution atmosphérique par l’activité humaine, un enjeu de santé publique.. Les services de prévisions météo permettent de prévoir des pics de concentration, qui déclenchent tout un train de mesures spécifiques applicables en milieu urbain. Ainsi, le temps froid et sec, ainsi que la canicule, déclenchent des alertes. Le seuil d’alerte est fixé à 80 mg/m3 pour ce qui est des particules fines.

Réglementation sur les particules fines

Il existe une réglementation limitant le taux de PM 10 dans l’air, mais rien concernant le taux de PM 2,5. L’Association Respire préconise comme valeur limite de PM 10 pour la protection de la santé 50 mg/m3 en moyenne journalière, à ne pas dépasser plus de 35 jours par an, et 40 mg/m3 par an, alors que l’objectif de qualité se situe à 30 mg/m2 sur la durée d’un an pour l’Union Européenne. S’agissant du taux de PM 2,5, rien n’est fixé. L’Union Européenne a fixé à 20 mg/m3 la moyenne annuelle comme objectif de qualité, tandis que l’OMS recommande 10 mg/m3, et que le Grenelle de l’Environnement recommandait 15 mg/m3.

Particules fines : un cancérogène avéré

En octobre 2013, l’OMS a ajouté les particules fines à la liste des agents cancérogènes. Les particules fines inférieures à PM 10 ne sont pas arrêtées par le nez ni les voies respiratoires supérieures ; elles se retrouvent ainsi dans le sang, alors qu’elles transportent parfois des agents polluants (plomb, dioxyde de souffre, etc.). La combustion du diesel n’interviendrait qu’à 15 %, contrairement aux idées reçues. Ce sont essentiellement la transformation d’énergie par l’industrie (31 %) sous forme de rejet dans l’atmosphère, et le chauffage au bois pour le chauffage domestique (30 %) qui seraient à l’origine de la production de particules fines devant l’utilisation d’engrais par l’agriculture (20 %) et les véhicules à moteur diesel (Rapport du CITEPA cité par Le Monde dans un article en ligne mis à jour le 19/03/2015). La pollution atmosphérique est citée comme une des premières causes environnementales de décès par cancer selon le CIRC, branche de l’OMS.

Le taux de particules fines émises par les véhicules à moteur utilisant le gazole tend à diminuer dans les pays riches, tandis que les pays pauvres et en voie de développement voient leur pollution automobile augmenter avec l’accession de leurs populations à l’équipement automobile. D’autre part, la pollution atmosphérique générée par la navigation maritime n’est pas négligeable, et donne lieu à la mise au point d’une réglementation à l’échelle mondiale pour un contrôle renforcé, parallèlement à des exigences plus strictes sur la fabrication des moteurs des navires marchands, ferries et navires de guerre.

Les particules fines en détail

Les particules fines sont subdivisées en trois catégories selon la taille, en sachant que, celles mesurant plus de 10 micromètres (plus de PM 10), sont filtrées par le nez et la bouche :
les PM 2,5 au diamètre inférieur à 2,5 micromètres, passent par les voies aériennes (appelées particules fines), essentiellement composée de suie,
les PM 1,0 au diamètre inférieur à 1,0 micromètre (appelées particules très fines) peuvent pénétrer dans les bronches,
Les PM 0,1 au diamètre inférieur à 0,1 micromètre (appelées particules ultrafines ou nanoparticules) peuvent passer la barrière alvéolo-capillaire.

On distingue les particules fines “primaires” des particules fines “secondaires” : dans certaines conditions des gaz déjà présents dans l’atmosphère deviennent des particules fines sous l’effet d’un phénomène appelé nucléation. Les précurseurs de cette conversion sont : l’ammoniac, les oxydes d’azote, le dyoxide de soufre, ou les Composés Organiques Volatils (COV) peuvent se transformer en particules fines dans l’atmosphère. Le soleil et la chaleur transforment les particules polluantes primaires en particules fines secondaires plus fines et plus toxiques.

Leur taille détermine leur temps de suspension dans l’air; elles peuvent en outre se répandre de nouveau sous l’effet du vent et de l’action humaine dans les zones urbaines. Les particules fines peuvent voyager en suspension sur de longues distances et se répandre loin de leur zone de production. Une étude de l’OMS en date du 25 mars 2014 indique que 7 millions de personnes sont mortes prématurément à cause de la pollution de l’air extérieur et domestique, dont 5,9 millions en Asie-Pacifique. Les particules fines pénètrent les alvéoles pulmonaires. Le Citepa (Centre Interprofessionnel d’Etudes de la Pollution Atmosphérique) a souligné que les particules solides servent de vecteurs à des substances toxiques, voire cancérogènes, ou mutagènes (métaux lourds, HAP…). L’OMS conseille de ne pas dépasser le taux de 25 mg/m3 d’air en moyenne sur 24 h. Les PM de taille inférieure à 2,5 sont les plus dangereuses.

Les maladies liées aux particules fines

En France, on a noté que l’exposition chronique à des taux faibles aux particules fines se révèle plus nocive que l’exposition pendant les pics d’alerte. Dans les alvéoles pulmonaires, les particules fines provoquent des maladies. Dans la circulation sanguine, elles bouchent les petits vaisseaux capillaires. On leur attribue la responsabilité de maladies telles que bronchite, asthme, cancer du poumon mais encore infarctus et accident vasculaire cérébral, en fonction de leur périple dans le corps humain. Elles diminuent l’espérance de vie de plusieurs mois. La réduction du principal émetteur, la combustion du bois de chauffage, constitue un objectif prioritaire. En effet, les suies et hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) d’origine pyrolytique sont au moins aussi toxiques que ceux émis par les carburants et combustibles fossiles. Il est à craindre que le développement de sources d’énergie renouvelables contribue à l’aggravation de la pollution aux particules fines en France. Les HAP sont véhiculés jusqu’au plus profond du système respiratoire par les particules fines fruit de la combustion du bois de chauffage par le résidentiel (chauffage domestique). Les particules fines sont en outre facteurs d’allergie en transportant les pollens.