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Exposition à la pollution atmosphérique liée au trafic routier et risques sanitaires

Sabine Host

Résumés

Alors que les liens entre la pollution globale de l’atmosphère en milieu urbain et la santé sont aujourd’hui bien établis, l’épidémiologie se heurte à de nombreuses difficultés pour estimer spécifiquement les risques liés aux expositions à proximité du trafic routier. Cette revue bibliographique a pour but de fournir un état des lieux des méthodes d’estimation des expositions et de présenter les principaux résultats des études épidémiologiques.

La caractérisation et la mesure de l’exposition des populations à la pollution de proximité sont difficiles à établir. Ainsi, les études épidémiologiques ont souvent eu recours à des méthodes indirectes, basées sur la distance du lieu de vie à l’axe routier ou bien sur la modélisation des niveaux de polluants en un lieu de vie. Ces méthodes, malgré leurs limites, permettent d’approcher des contrastes d’exposition bien réels qui se manifestent par un état de santé plus dégradé des populations résidant à proximité des sources de trafic routier.

La pollution atmosphérique de proximité tend à être mieux caractérisée. Néanmoins, ses impacts sanitaires restent difficiles à appréhender, en particulier du fait de la très grande diversité des approches utilisées dans les études épidémiologiques. Une plus grande cohérence dans les protocoles serait ainsi souhaitable pour offrir une meilleure visibilité des résultats et mettre en œuvre des politiques de protection des populations les plus à risque.

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Texte intégral

Introduction

1La question du trafic routier constitue un véritable enjeu pour la plupart des grandes agglomérations, enjeu non seulement sanitaire, mais aussi de développement durable et de réduction des inégalités environnementales (Frere et al., 2005). Si les effets sanitaires de la pollution atmosphérique urbaine sont bien admis (Brunekreef et al., 2003), la question se pose d’un risque accru au voisinage des sources d’émission et en particulier à proximité du trafic routier. Or la caractérisation de ces risques se heurte à de nombreuses difficultés méthodologiques, en premier lieu d’ordre métrologique. La caractérisation et la mesure de l’exposition des populations aux émissions de proximité sont en effet difficiles à établir (Reungoat et al., 2004). Les études épidémiologiques sur le sujet ont ainsi souvent eu recours à des méthodes indirectes pour rendre compte de ces expositions, et si elles sont parvenues à mettre en évidence des fréquences plus élevées de maladies et symptômes respiratoires, ainsi que des risques de décès plus élevés liés au trafic (Gauderman et al., 2005; Hoek et al., 2002; Bayer-Oglesby et al., 2006; Brunekreef et al., 2003), il reste difficile de comparer les résultats obtenus dans une zone et de les appliquer à une autre.

2Cet article présente un état des connaissances de la problématique de la pollution de proximité liée au trafic routier et de ses effets sanitaires ainsi que les méthodes épidémiologiques utilisées pour étudier les liens entre l’exposition à cette pollution et la survenue d’évènements de santé. Il s’intéresse dans un premier temps aux spécificités des émissions dues au trafic routier et à l’estimation des expositions des populations, puis présente quelques résultats de travaux menés ces dix dernières années ayant évalué les risques sanitaires dus au trafic routier.

Caractérisation de la pollution liée au trafic routier

3Les métrologistes considèrent cette pollution de proximité comme la conjugaison de la pollution dite de fond et de l’impact local du trafic routier. Lors des périodes de faible trafic, les niveaux de polluants sont équivalents à l’ambiance générale du quartier où l’axe se situe. En revanche, lorsque la circulation routière est importante, à cette ambiance générale s’ajoute la pollution directement induite par le trafic. En zone urbaine, les véhicules routiers constituent une source majeure d’émissions de polluants atmosphériques. Ils émettent principalement des oxydes d’azote (NOx), du monoxyde de carbone (CO), des composés organiques volatils, du benzène ainsi que des particules sur lesquelles diverses substances peuvent s’adsorber, notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des métaux lourds.

Les polluants rencontrés à proximité du trafic routier

4En France, les concentrations de polluants à proximité immédiate des axes de circulation font l’objet d’une surveillance de la part des Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (Aasqa), les mesures continues des stations fixes étant renforcées par des campagnes de mesures ponctuelles. Les mesures réalisées par Airparif sur la région parisienne ont par exemple permis de montrer qu’à proximité d’axes routiers importants, les niveaux moyens annuels de NOx et de benzène peuvent atteindre de deux à quatre fois les niveaux observés en situation de fond (Airparif, 2009). En 2010, la concentration moyenne annuelle en NO2 en proximité au trafic routier dans l’agglomération parisienne atteignait 87 µg/m3, la valeur limite annuelle de 40 µg/m3 étant largement dépassée sur toutes les stations (Airparif, 2011). Pour l’ensemble des autres polluants, hormis l’ozone, des niveaux plus élevés qu’en situation de fond sont également retrouvés à proximité du trafic. Par ailleurs, s’agissant des particules en suspension dans l’atmosphère, on observe également des différences de composition, avec une plus grande proportion de carbone élémentaire pour les particules prélevées sur les sites trafic (Airparif, 2008). Il a par ailleurs été montré dans une étude menée par Airparif que de 30 à 45 % des PM2,5 relevées sur les stations de mesures à proximité du trafic sont une conséquence de l’impact direct du trafic et que par ailleurs, les véhicules Diesel sont responsables de 90 % de ces émissions (Aiparif, 2011). Ces résultats indiquent que la pollution atmosphérique dans les zones sous influence directe du trafic routier présente des spécificités en termes de composition et de niveaux de polluants.

L’évolution spatiale des concentrations

5La zone d’influence des émissions du trafic reste cependant difficile à délimiter, la connaissance des mécanismes de dispersion des polluants à l’échelle de la rue et du quartier étant encore incomplète. Les résultats de campagnes de mesures ponctuelles semblent toutefois indiquer une décroissance rapide des niveaux de NO2 et de benzène dans les 20 premiers mètres de distance de la source, puis une diminution plus progressive avec une influence du trafic encore perceptible jusqu’à environ 150 mètres, ces profils de diminution étant largement influencés par les conditions météorologiques et les conditions d’urbanisme (Airparif, 2008).

Transfert de la pollution à l’intérieur des locaux

6La qualité de l’air intérieur est influencée par la présence de sources intérieures et conditionnée par le dispositif de ventilation et la qualité de l’air extérieur. Paradoxalement, si la ventilation offre une voie d’entrée aux polluants de l’extérieur, elle garantit aussi le fait que les polluants émis à l’intérieur ne s’y accumulent pas et elle participe globalement à l’abaissement les niveaux. Selon le polluant considéré, les capacités de pénétration à travers le bâti diffèrent, de même que les comportements à l’intérieur (réactivité, capacité de déposition et de remise en suspension).

7Toutefois, même lorsque le bâti offre une certaine imperméabilité, il est admis que les polluants atmosphériques, notamment ceux émis par le trafic, pénètrent à l’intérieur des locaux contribuant de manière relativement importante aux niveaux intérieurs de polluants. Ainsi, dans une étude menée à Helsinki et Amsterdam (Yli-Tuomi et al., 2008), il a été estimé que de 70 % à 84 % des PM2,5, mesurées à l’intérieur provenaient de l’extérieur (la source intérieure liée au tabagisme étant absente dans cette étude). Les locaux à proximité du trafic sont donc susceptibles d’être plus pollués que ceux situés dans un environnement moins directement influencé par ces sources de pollution.

Estimation des expositions

8La mesure de l’exposition des populations à la pollution de proximité est un exercice délicat. D’une part, il n’existe pas de traceur spécifique de la pollution de proximité liée au trafic. En effet, si des polluants tels que NOx, CO, benzène, fumées noires, proviennent majoritairement du trafic routier, ils sont également émis par d’autres sources, notamment à l’intérieur des locaux. D’autre part, les populations fréquentent quotidiennement de multiples microenvironnements (domicile, rue, transport, lieu de travail…) plus ou moins impactés par ce type de pollution. L’exposition globale à la pollution émise par le trafic résultant du temps passé dans ces différents lieux de vie et des niveaux de pollution qui les caractérisent est ainsi difficile à mesurer. Comme il est également complexe et coûteux d’effectuer des mesures individuelles en continu à l’aide de capteurs portatifs, l’exposition est souvent évaluée de manière indirecte. Bien que ces méthodes ne permettent pas de quantifier l’exposition réelle des individus aux polluants émis par le trafic routier, elles permettent d’approcher des contrastes d’exposition au sein même d’une agglomération.

9On retrouve ainsi deux grands types de mesures indirectes d’exposition dans les études épidémiologiques : les mesures basées sur des concentrations (mesurées ou modélisées) d’un polluant caractérisant la pollution émise par le trafic et les mesures plus directes du trafic en lui-même introduisant la notion de distance entre les lieux de vie et les voies à fort trafic.

Estimations basées sur les niveaux de polluant

10L’exposition est estimée en une localisation grâce à la cartographie des niveaux de polluant. Pour ce faire, différents modèles sont utilisés (Jerrett et al., 2005) :

  • les modèles d’interpolation spatiale, qui permettent d’estimer les concentrations en polluants en tout point d’une zone géographique, en utilisant des résultats de mesures réalisées en différents points de la zone. L’interpolation peut être faite de manière simple (attribution à un point du niveau de pollution du site de mesure le plus proche), ou utiliser des méthodes géostatistiques plus avancées, comme le « krigeage ». Les erreurs de mesure réalisées avec ces méthodes sont d’autant plus faibles que le réseau des points de mesure est dense, en particulier à proximité des zones de trafic (Jerrett et al., 2005) ;

  • les modèles de régression qui utilisent des données de terrain, qui intègrent à la fois les niveaux de polluants atmosphériques mesurés par des capteurs et de multiples facteurs de terrain tels que la configuration topographique, le degré d’urbanisation, le volume de trafic (Brauer et al., 2003; Ryan et al., 2007)… Ces modèles ont montré en général de bonnes capacités prédictives des concentrations observées, même si la qualité des données d’entrée (sur la composition et la densité du trafic par exemple) est un facteur limitant ;

  • les modèles physico-chimiques de dispersion qui utilisent les données d’émission des polluants (automobiles, industrielles et résidentielles) ainsi que les facteurs influençant leur dispersion tels que les données météorologiques (température, vitesse et direction du vent) ou encore la configuration des voies (Jerrett et al., 2005; Reungoat et al., 2003). Différents modèles ont ainsi été développés et adaptés pour mieux prendre en compte les conditions locales et certains phénomènes spécifiques tels que celui des « rues canyons ». Certains intègrent les réactions physico-chimiques se produisant dans l’atmosphère, d’autres non. Un modèle de transfert des polluants de l’extérieur vers l’intérieur peut également être adjoint, autrement, les niveaux de polluants sont estimés en façade des bâtiments. Ces modèles présentent l’avantage de modéliser explicitement les comportements de dispersion des polluants (en particulier du fait des conditions météorologiques et des structures du bâti). Ils restent en revanche sensibles à la qualité des données d’entrée (données d’émissions) et aux données de mesures utilisées pour calibrer les estimations.

11L’ensemble de ces modèles permet donc d’estimer un indicateur du niveau du polluant traceur du trafic routier (le plus souvent le NO2, mais aussi, le benzène, les fumées noires ou encore les particules ultrafines) auquel est exposé un individu au lieu de vie (Reungoat et al., 2004) (domicile, école…), et de calculer des excès de risque associés à une augmentation du niveau d’exposition des populations à cet indicateur.

Estimations basées sur la distance et l’intensité du trafic routier

12Ces estimations prennent en compte la distance séparant le lieu de vie de l’axe routier, avec la possibilité de pondérer par l’intensité du trafic sur cet axe. À défaut de valeurs numériques d’intensité du trafic (comptages), une classification sommaire des axes routiers ou la définition d’un périmètre autour du lieu de résidence dans lequel sont inventoriés tous les axes routiers pour construire un indicateur combinant longueurs de voies rapportées au nombre de véhicules ont été utilisés. Ces méthodes, relativement faciles à mettre en œuvre, ne fournissent bien évidemment qu’une estimation grossière de l’exposition à la pollution atmosphérique de proximité. Dans ce cas, l’état sanitaire des populations à proximité et celui des populations à distance sont comparés pour estimer un éventuel risque accru de développer une pathologie. Un des enjeux est de définir la distance jusqu’à laquelle il est considéré que les personnes sont à proximité du trafic (Zhou et Levy, 2007).

Les enseignements des études épidémiologiques

13Depuis ces dix dernières années, un nombre important d’études épidémiologiques a mis en évidence des liens entre d’une part, le fait de résider à proximité du trafic et/ou d’être plus exposés aux polluants liés au trafic à son domicile et d’autre part, une atteinte du système respiratoire (asthme, altération de la fonction respiratoire…) ou cardio-vasculaire (infarctus du myocarde, troubles du rythme cardiaque…). Celle-ci peut se traduire par de simples symptômes ou bien des événements plus graves, tels qu’une hospitalisation, voire la survenue du décès (Brugge et al., 2007). D’autres atteintes telles que cancers (Nyberg et al., 2000) ou troubles de la reproduction ont également fait l’objet d’une analyse (Slama et al., 2007; Wilhelm et al., 2003).

14En ce qui concerne la temporalité, la plupart du temps, ce sont les effets d’une exposition chronique subie durant plusieurs années à laquelle les auteurs s’intéressent. Toutefois, les symptômes et les expositions sont souvent recueillis de manière transversale, avec des expositions passées parfois approchées par les niveaux de pollution actuels. La forte proportion d’enquêtes transversales retrouvées dans ces études soulève le problème de la difficile interprétation de la temporalité des effets et de leur nature causale. Les études longitudinales seraient plus adaptées pour étudier de tels effets, mais sont moins fréquentes.

15Nous présentons ici une sélection de travaux permettant d’illustrer la diversité des données utilisées et des méthodes d’estimations des expositions décrites précédemment.

Excès de risques liés à la distance du lieu de vie par rapport aux axes à fort trafic

Morbidité respiratoire

16Le tableau 1 présente les résultats d’études ayant mis en évidence un risque plus élevé de développer un asthme et de manifester des symptômes respiratoires tels qu’exacerbation de l’asthme, infections, etc. chez les enfants vivant à proximité d’axes routiers à fort trafic ou au sein d’un réseau routier dense. Les accroissements de risque vont de 20 à 100 % selon l’indicateur sanitaire, l’indice d’exposition et la population étudiés. Certains auteurs soulignent à ce titre que les toutes premières années de vie pourraient constituer une fenêtre critique d’exposition aux polluants atmosphériques, avec une implication dans la genèse de l’asthme (Zmirou et al., 2004). Ces différents résultats illustrent par ailleurs la diversité des indicateurs d’exposition construits à partir de l’éloignement et/ou de l’intensité du trafic routier, qui rendent délicate la comparaison directe des niveaux de risques obtenus. Néanmoins, il apparaît globalement qu’une exposition chronique aux polluants liés au trafic routier est susceptible d’avoir des conséquences néfastes sur la santé respiratoire des enfants dont les poumons sont en pleine maturation. Ces résultats sont d’ailleurs confirmés par l’étude d’une cohorte prospective, dans laquelle il a été mis en évidence une altération de la maturation de la fonction respiratoire entre l’âge 10 et 18 ans pour des enfants résidant à moins de 500 mètres d’une autoroute (Gauderman et al., 2005).

Tableau 1. Liens entre proximité du lieu de vie au trafic routier et santé respiratoire des enfants

Âge (ans)

Indicateur sanitaire

Indicateur d’exposition (seuil de distance)

OR [IC95 %]

Type d’étude

Source

6-7

asthme

indice=fonction (distance< 50 m, intensité ) (d)

2,0 [1,3– 3,1] (a)

transversale

(Carbajal-Arroyo et al., 2007)

4-14

asthme

indice=intensité/distance (e/d)

1,3 [1,0 – 1,6] (a)

cas témoin

(Zmirou et al., 2004)

14-17

asthme

distance autoroute (d)

1,9 [1,2–3,0] (a)

transversale

(Gauderman et al., 2005)

6-7

symptômes d'asthme

indice= fonction (distance < 50 m, intensité) (e/d)

1,8 [1,3–2,6] (a)

transversale

(Carbajal-Arroyo et al., 2007)

13-14

symptômes d'asthme

indice= fonction (distance < 50 m, intensité) (d)

1,3 [0,9–1,8] (a)

transversale

(Carbajal-Arroyo et al., 2007)

14-17

symptômes d'asthme

distance autoroute (d)

1,6 [1,1–2,4] (a)

transversale

(Gauderman et al., 2005)

6-7

crise d'asthme

indice= fonction (distance < 50 m, intensité) (d)

2,0 [1,4–2,9] (a)

transversale

(Carbajal-Arroyo et al., 2007)

0-1

hospitalisation pour bronchiolite

distance<150 m autoroute (d)

1,2 [1-1,4]

cas témoin

(Karr et al., 2009)

(a) pour un indice fort comparé à un indice faible
(d) domicile
(e) école

17Pour les adultes, des atteintes au système respiratoire en lien avec la proximité au trafic routier ont également été mises en évidence. Ainsi, Lindgren et al. (2009) ont observé un risque accru de 40 % d’asthme [IC95 % 4-89 %] et de 64 % de broncho-pneumopathie obstructive chronique [IC95 % 11-240 %] chez des adultes résidant à moins de 100 mètres d’un axe routier avec une intensité de trafic supérieure à 10 véhicules par minute. Meng et al. (2007) ont également mesuré une élévation du risque de manifester des symptômes d'asthme de 211 % [IC95 % 138–323 %] chez des adultes résidant dans une zone à fort trafic (> 200 000 véhicules/jour dans un rayon de quinze mètres) par rapport à une zone à plus faible trafic (20 000 véhicules/jour). De même, Bayer-Oglesby et al. (2006) ont relevé un accroissement du risque de dyspnée de 13 % [IC95 % 3-24 %] pour une augmentation d’une longueur de 500 mètres de voies dans un rayon de 200 mètres autour du domicile ainsi que des risques accrus de difficultés respiratoires de 34 % [IC95 % 0-78 %] chez des adultes résidant à moins de 20 mètres d'un axe routier important.

18Des altérations du système cardiovasculaire ont également été attribuées à la pollution de proximité liée au trafic. Dans une étude de cohorte prospective allemande, une élévation du risque de maladies cardiaques de 85 % [IC95 % 21-84 %] a été estimée pour des individus vivant à moins de 150 mètres d’un axe routier important (Hoffmann et al., 2006). Dans une étude américaine, des risques accrus d’infarctus du myocarde de 4 % [IC95 % 2-7 %] en lien avec une augmentation de l’intensité de trafic (écart interquartile) dans un rayon de 100 mètres autour du domicile et de 5 % [IC95 % 3-6 %] en lien avec une diminution de la distance de 1 km entre le domicile et la proximité d’une voie de circulation importante ont été mis en évidence (Tonne et al., 2007).

Mortalité

19Enfin, plusieurs études ont observé des risques accrus de décès en lien avec le fait de résider à proximité de sources importantes de trafic routier. A ce titre, Gehring et al. (2006) ont relevé une augmentation du risque de mortalité pour cause cardio-pulmonaire de 70 % [IC95 % 2-181 %] pour des individus vivant à moins de 50 mètres d’une voie à fort trafic routier. Hoek et al. (2002), dans une étude réalisée aux Pays-Bas, ont rapporté un risque de décès cardio-pulmonaire accru de 95 % [IC95 % 9-252 %] dans les populations résidant à moins de 50 mètres d’un axe routier principal ou de 100 mètres d’une autoroute. Enfin, dans une étude anglaise, un risque de mortalité par attaque cardiaque de +5 % [IC95 % 4-7 %] a été estimé chez les individus vivant à moins de 200 mètres d’une voie importante de circulation par rapport à ceux vivant à plus de 1 km (Maheswaran et Elliott, 2003).

Excès de risques liés à une élévation des niveaux de polluants

20Les effets sanitaires décrits précédemment ont également été reliés aux indicateurs d’exposition basés sur les contrastes intra-urbains de niveaux de polluant. Ces niveaux sont issus de la modélisation et/ou de la mesure, les résultats des deux approches étant comparés dans certaines études. Les polluants retenus étant émis majoritairement par le trafic routier, par hypothèse, les auteurs considèrent que ces contrastes sont le reflet d’une surexposition locale à la pollution de proximité liée au trafic et donc que les effets étudiés y sont reliés.

Morbidité respiratoire

21En ce qui concerne la santé respiratoire des enfants, les résultats des différentes études sont présentés dans le tableau 2. Les risques ont été estimés pour une augmentation du niveau équivalent à l’intervalle interquartile de la distribution des concentrations de polluants, qui peuvent varier d’une étude à l’autre. Des risques accrus allant de 3 à 120 % ont été mis en évidence selon l’indicateur sanitaire, l’indice d’exposition et la population étudiés.

22Des liens entre cancer du poumon et pollution de proximité liée au trafic, chez les adultes, ont également été mis en évidence par cette approche. Dans une enquête menée à Stockholm, Nyberg et al. (2000) estiment une élévation du risque de cancer du poumon de 40 % [IC95 % 0-100 %] en lien avec une exposition rétrospective sur 10 années, 20 ans avant l’apparition du cancer, à des niveaux élevés de NOx/NO2 (> 29 µg/m3). Cette étude, outre le lien entre cancer du poumon et pollution liée au trafic, a mis en évidence un temps de latence important (> 20 ans) entre l’exposition et l’apparition du cancer.

Tableau 2. Liens entre exposition à la pollution atmosphérique de proximité liée au trafic et santé respiratoire des enfants

Âge (ans)

Indicateur sanitaire

Indicateur d’exposition (élévation du niveau de polluant)

OR ou RR [IC95 %]

Type d’étude

Source

0-18

asthme

11,3 µg/m3 NO2* (d)

1,3 [1,1–1, 6] (RR)

cohorte

(Jerrett et al., 2008)

4

asthme

0,84 µg/m3 suies** (d)

1,3 [1,0–1,7] (OR)

cohorte

(Brauer et al., 2007)

14-17

asthme

10,4 µg/m3 NO2* (d)

1,8 [1,0–3,2] (OR)

transversale

(Gauderman et al., 2005)

14-17

asthme

1,2 µg/m3 NO2** (d) (tr)

2,2 [1,4–3,6] (OR)

transversale

(Gauderman et al., 2005)

0-18

hospitalisation pour asthme

7,3 µg/m3 NO2** (d)

1,1 [1,0–1,2] (RR)

transversale

(Delfino et al., 2009)

0-18

symptômes d'asthme

6,5 µg/m3 NO2* (e)

1 [1,0–1,1] (OR)

transversale

(Karr et al., 2009)

4

symptômes d'asthme

0,84 µg/m3 suies** (d)

1,2 [1,0–1,4] (OR)

cohorte

(Brauer et al., 2007)

14-17

symptômes d'asthme

10,4 µg/m3 NO2* (d)

1,7 [1,1–2,8] (OR)

transversale

(Gauderman et al., 2005)

14-17

symptômes d'asthme

1,2 µg/m3 NO2** (d)

1,7 [1,1–2,6] (OR)

transversale

(Gauderman et al., 2005)

0-18

bronchite

6,5 µg/m3 NO2* (e)

1,0 [1,0–1,1] (OR)

transversale

(Karr et al., 2009)

4

infection ORL

0,84 µg/m3 suies** (d)

1,2 [1,0–1,3] (OR)

cohorte

(Brauer et al., 2007)

4

grippe

0,84 µg/m3 suies** (d)

1,2 [1,0–1,4] (OR)

cohorte

(Brauer et al., 2007)

0-1

symptômes respiratoires

1,5 µg/m3 PM2,5** (d)

1,3 [1,1-1,6] (OR)

cohorte

(Lindgren et al., 2009)

0-1

symptômes respiratoires

8,5 µg/m3 NO2** (d)

1,4 [1,1-1,8] (OR)

cohorte

(Lindgren et al., 2009)

*mesuré **modélisé (d) domicile (e) école (tr) pollution autoroutière uniquement

Mortalité

23Enfin, concernant la mortalité, dans une étude nord-américaine, des risques accrus de décès toutes causes et pour maladies circulatoires respectivement de 17 % [IC95 % 0–36 %] et de 45 % [IC95 % 10–92 %] ont été estimés pour une augmentation des niveaux de NO2 de 7,3 µg/m3 (Gauderman et al., 2005). Dans cette même étude, aucun lien n’a pu être mis en évidence avec des indicateurs basés sur la distance.

Discussion

24Alors que l’étude de la pollution atmosphérique de fond bénéficie d’outils et de méthodes, entre autres pour la surveillance des niveaux que la mesure de ses effets, qui permettent de bien l’appréhender, la pollution de proximité liée au trafic est plus difficile à caractériser. En premier lieu, la mesure de l’exposition des populations à cette pollution se heurte à des difficultés multiples. En effet, les émissions du trafic sont susceptibles d’avoir des répercussions sur l’air de multiples microenvironnements tels que les trottoirs, l’habitacle des véhicules, le domicile, les salles de classe, les bureaux… Or, les profils de décroissance des niveaux de pollution depuis les voies de circulation, de même que les phénomènes de transfert du milieu extérieur vers le milieu intérieur sont encore mal connus. Ainsi, des incertitudes persistent concernant les niveaux des polluants liés au trafic retrouvés dans ces environnements. Par ailleurs, il est difficile de prendre en compte le temps passé dans ces différents lieux pour estimer une exposition globale. Ces incertitudes dans la mesure de l’exposition globale à la pollution atmosphérique de proximité, notamment du fait de la non-prise en compte des expositions potentielles liées aux déplacements, qui peuvent être particulièrement élevées (Airparif, 2009), sont susceptibles d’introduire un biais qui pourrait amoindrir la force et la précision de la véritable association entre pollution et santé (Zeger et al., 2000). Pour réduire ces incertitudes, des modèles « hybrides » combinant des estimations de concentrations en polluants dans différents lieux de vie et le temps passé dans ces environnements commencent néanmoins à être développés (Wu et al., 2005).

25Malgré les limites des indicateurs actuels, qu’ils soient basés sur des contrastes de distance ou bien de niveaux de pollution, les résultats semblent indiquer un risque accru de survenue ou d’exacerbation des pathologies cardio-respiratoires ou de décès pour les populations résidant à proximité de sources importantes de trafic routier. En ce qui concerne l’exacerbation de symptômes d’asthme, la relation causale est plus particulièrement étayée (HEI, 2009). S’agissant des pathologies cardio-vasculaires, alors même que le bruit est suspecté de porter atteinte au système cardio-vasculaire (Babisch, 2006), la confusion due à l’exposition au bruit lié au trafic n’est que très rarement prise en compte. Cependant, les premiers éléments de réponse tendent à montrer que ce biais de confusion est faible. Ainsi, dans une étude néerlandaise récente qui prend en compte conjointement les expositions au bruit et à la pollution de proximité, le lien entre une intensité importante du trafic à proximité du domicile et une élévation du risque de décès pour cause cardio-vasculaire était maintenu lors de la prise en compte de l’exposition au bruit (Beelen et al., 2009).

26En termes de physiopathologie, les effets de la pollution liée au trafic ainsi que les mécanismes physiopathologiques sous-jacents sont similaires à ceux reliés à la pollution de fond. On peut citer en particulier l’importance des phénomènes de stress oxydatif qui correspondent à un déséquilibre entre oxydants et antioxydants. Ils se traduisent par la production de radicaux libres responsables d’altérations de la structure et des fonctions cellulaires telles qu’une diminution de l'activité enzymatique, des lésions cellulaires, des mutations au niveau de l'ADN ainsi qu’une modification des récepteurs… Ce stress oxydant est susceptible de provoquer une réponse inflammatoire à l’origine de troubles respiratoires (déclenchement ou aggravation). Par ailleurs, cette inflammation est susceptible de s’étendre au niveau systémique et d’augmenter la coagulabilité sanguine, elle-même responsable de l’initialisation et la progression de l'athérosclérose à l'origine de maladies cardiaques ischémiques aiguës et d'accidents vasculaires cérébraux (Marano et al., 2004). En revanche, en termes de niveaux, les risques estimés apparaissent plus élevés. En effet, les augmentations de risque de mortalité liées à une exposition chronique à long terme aux particules (pour une élévation des niveaux moyens annuels de 10 µg/m3) sont plutôt de l’ordre de 5 % (Kunzli et al., 2000; Pope et al., 2002) alors que, par exemple, Jerrett et al. (2009) rapportent des élévations de risque plus de trois fois supérieures à proximité du trafic. Ceci pourrait s’expliquer en partie par une plus grande toxicité des polluants émis par le trafic routier comparée à celles des polluants émis par d’autres sources. En l’occurrence, les particules liées au trafic sont particulièrement riches en métaux et HAP (hydrocarbure aromatique polycyclique), composés aux propriétés mutagènes et cancérogènes très marquées (Gauderman et al., 2005; de Kok et al., 2006) et qui par ailleurs sont susceptibles d’entraîner les réactions d’oxydation et la production de radicaux libres à l’origine de phénomènes inflammatoires tels que décrits plus haut (Marano et al., 2004). Mais ces résultats peuvent également s’expliquer par les méthodes mises en œuvre qui fournissent une plus grande précision dans l’évaluation de l’exposition individuelle (Jerrett et al., 2009). En effet, ici, l’exposition est estimée à l’échelle intra-urbaine alors que dans les études portant sur la pollution de fond, l’exposition individuelle est la plupart du temps approchée par le niveau moyen de pollution d’une ville entière.

27Cette revue a par ailleurs permis d’illustrer la multiplicité des méthodes de mesure des expositions utilisées dans les études épidémiologiques qui se sont intéressées aux effets sanitaires des expositions à la pollution du trafic. Or, si cette variété de méthode a permis d’adapter les analyses aux données disponibles localement, elle rend difficile la comparaison des résultats. Une plus grande cohérence des différentes approches et la recherche d’indicateurs standardisés semblent ainsi nécessaires, en particulier pour réaliser une méta-analyse (HEI, 2009) et permettre l’évaluation des impacts sanitaires attribuables à cette pollution proprement dite. En effet, ces évaluations ne sont possibles aujourd’hui que pour la pollution de fond, grâce à une méthodologie validée au niveau national (InVS, 2008) et européen, et sous-estiment l’impact global de la pollution atmosphérique (Havard et al., 2009). Afin de pallier ce manque, une réflexion a été menée dans le cadre du projet européen APHEKOM. L’objectif de ce travail était de définir un protocole (construction des indicateurs, sélection des zones d’étude et choix des relations exposition-risque…) permettant notamment d’évaluer l’impact sanitaire de la pollution atmosphérique de proximité liée au trafic dans les grandes agglomérations européennes. Dans ce cadre, une évaluation portant sur dix villes européennes estime ainsi que le fait de résider à proximité (à moins de 150 mètres) d'un axe à grande circulation (comptant plus de 10 000 véhicules par jour) serait responsable de 9 à 25 % des nouveaux cas d'asthme chez les enfants et de 10 à 35 % des cas de broncho-pneumopathies chroniques obstructives et de maladies coronariennes chez les adultes de plus de 65 ans.

Conclusion

28La pollution atmosphérique de proximité fait aujourd’hui l’objet de plus en plus d’attention. La caractérisation de ses zones d’influence et de ses modes d’exposition majoritaires s’améliore, ce qui devrait permettre d’identifier plus finement les populations les plus exposées ou susceptibles de l’être. En ce qui concerne l’étude des effets sanitaires, une littérature abondante a vu le jour au cours de la dernière décennie. Bien que la plupart des indicateurs d’exposition utilisés dans les études épidémiologiques ne prennent en compte que partiellement l’exposition à ce type de pollution, et parfois même de manière grossière, ils permettent d’approcher des contrastes d’exposition bien réels qui se manifestent par un état de santé plus dégradé des populations résidant à proximité des sources de trafic routier. Ces résultats sont plus particulièrement étayés en ce qui concerne les phénomènes d’exacerbation de l’asthme chez l’enfant.

29Les résultats de ces études ne peuvent pas être directement transposés d’une région à une autre compte tenues des spécificités en termes de bâti, d’urbanisation, de parc automobile et d’habitudes de vie (notamment les modes de déplacement) qui peuvent être observées. Toutefois, ils fournissent les premiers éléments permettant de guider l’action publique en termes de gestion de la qualité de l’air. Par ailleurs, un certain nombre de travaux a montré que les populations les plus défavorisées étaient d’une part les plus exposées à la pollution atmosphérique (Havard et al., 2009; Declercq et al., 2007), et qu’elles présentaient d’autre part une susceptibilité accrue à ses effets (Jerrett et al., 2004). En conséquence, la pollution de proximité agit sur la production d’inégalités d’expositions environnementales et d’inégalités de santé. En termes de gestion, s’il est évident qu’une action sur les sources permettant de limiter les émissions de polluants est nécessaire, en particulier concernant le trafic routier, des actions sur les aménagements urbains pourraient aussi permettre de limiter la surexposition de certaines populations. En effet, les choix de l’implantation des bâtiments ainsi que des aménagements routiers devraient être pensés afin de minimiser l’impact de la circulation routière sur l’air des espaces fréquentés par la population.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Sabine Host, « Exposition à la pollution atmosphérique liée au trafic routier et risques sanitaires », VertigO - la revue électronique en sciences de l'environnement [En ligne], Hors-série 15 | février 2013, mis en ligne le 18 octobre 2012, consulté le 16 décembre 2018. URL : http://journals.openedition.org/vertigo/12816 ; DOI : 10.4000/vertigo.12816

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Auteur

Sabine Host

Chargée d’études santé environnement, ORS Île-de-France, 43 rue Beaubourg, 75 003 Paris, Courriel : s.host@ors-idf.orgEdouard ChatignouxChargée d’études santé environnement, ORS Île-de-France, 43 rue Beaubourg, 75 003 Paris.

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