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