Depuis de nombreuses semaines, le débat sur les dangers des moteurs diesel et la menace d'interdictions de circulation des véhicules diesel en Allemagne ne faiblit pas. En février de cette année, certains pneumologues ont à nouveau alimenté le débat déjà houleux en mettant en doute les valeurs limites existantes. Bien que ces critiques se soient entre-temps révélées infondées, l'intérêt du public pour les oxydes d'azote ne faiblit pas. Ainsi, l'humoriste Mario Barth a réitéré son scepticisme quant aux valeurs limites fixées au niveau international lors de sa dernière émission "Mario Barth deckt auf" - dans laquelle notre air-Q a également été utilisé. Un jour plus tôt, l'émission satirique "Die Anstalt" s'était également penchée sur le thème des valeurs limites d'oxyde d'azote et avait réfuté les sceptiques des valeurs limites.
Alors que de nombreux conducteurs de véhicules diesel craignent désormais d'être limités dans leur mobilité individuelle, les experts de la santé reconnaissent dans l'augmentation constante de la pollution atmosphérique un danger croissant pour notre bien-être à tous. C'est ainsi que l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a invité des experts à Genève à la mi-février 2019 afin d'échanger avec eux sur les risques sanitaires de la pollution de l'air et les contre-mesures possibles. Dans ce contexte, le discours ne se concentre plus uniquement sur la pollution de l'air extérieur. Dans ce contexte, la qualité de l'air intérieur est dangereuse fait l'objet d'une attention croissante. Outre les poussières fines et les substances organiques volatiles, ce sont surtout les oxydes d'azote qui offrent une occasion concrète d'approfondir la discussion.
Que sont les oxydes d'azote ?
L'air extérieur contient jusqu'à sept oxydes d'azote différents. Les combinaisons d'azote et d'oxygène en composés d'oxyde d'azote se forment exclusivement lors de réactions endothermiques, c'est-à-dire uniquement en cas d'apport d'énergie de l'extérieur. En tant que sous-produit généralement indésirable des processus de combustion les plus divers, la formation d'oxydes d'azote peut être attribuée à des causes naturelles ou à des causes humaines (anthropogènes).
La présence naturelle d'oxydes d'azote dans l'atmosphère terrestre est principalement due à l'apparition de la foudre. La fréquence et la longueur des éclairs sont déterminantes pour la concentration d'azote dans la troposphère moyenne et supérieure. Dans cette partie de l'atmosphère, la foudre est responsable, selon différentes études, de jusqu'à 90 % des oxydes d'azote.
Outre la combustion de carburant dans le trafic routier, les installations de combustion de sources d'énergie fossiles telles que le charbon, le pétrole, le gaz naturel et le bois ainsi que les déchets sont considérées comme les plus grands émetteurs d'oxydes d'azote dans la troposphère inférieure. Dans les espaces fermés, la pollution par les oxydes d'azote ne provient pas uniquement de l'air extérieur. La concentration d'oxyde d'azote dans l'air respiré augmente également en raison de la combustion de combustibles fossiles, par exemple lors de la cuisson ou du chauffage des cheminées et des poêles à charbon. La formation de protoxyde d'azote, un gaz à effet de serre connu sous le nom de gaz hilarant, est également attribuée à des causes anthropogènes. Le protoxyde d'azote n'est pas seulement produit par la combustion de matières premières fossiles. La fertilisation avec des engrais azotés dans l'agriculture, en particulier, contribue de manière décisive à la formation de gaz hilarant (N₂O). Les oxydes d'azote déterminants pour la qualité de l'air sont toutefois le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde d'azote (NO₂). Dans les régions urbaines à forte densité de population, la concentration combinée de ces deux gaz peut souvent dépasser 500 µg/m³, le monoxyde d'azote s'oxydant en dioxyde d'azote dans l'air. En outre, la réaction de NO₂ avec l'eau peut produire de l'acide nitreux (HNO₂), qui fait également partie des polluants environnementaux. De plus, le dioxyde d'azote est considéré comme un précurseur de nombreux polluants secondaires, tels que l'acide nitrique ou encore les aérosols inorganiques et les photo-oxydants (par exemple l'ozone).
Pourquoi avons-nous besoin de valeurs limites pour les oxydes d'azote ?
Cette pollution par les oxydes d'azote causée par l'homme a de graves conséquences pour l'écosystème. Ainsi, les oxydes d'azote participent à la formation de l'ozone et du smog dans l'atmosphère. En outre, l'acide nitrique, par exemple, formé par la réaction des oxydes d'azote, contribue considérablement à la formation de pluies acides. Le dioxyde d'azote en particulier est coresponsable de la surfertilisation et de l'acidification des sols et en partie aussi des eaux. En outre, le dioxyde d'azote peut provoquer chez les plantes un retard de croissance, un vieillissement prématuré et des nécroses (c'est-à-dire la mort locale de tissus).
Depuis 2004, de nombreuses études ont été publiées, démontrant un lien entre les variations quotidiennes des concentrations de dioxyde d'azote et les changements dans l'apparition de symptômes respiratoires, les admissions à l'hôpital et même la mortalité. D'autres études montrent également un lien entre les taux de maladie et de mortalité et l'exposition à long terme au dioxyde d'azote. Toutes les études à court et à long terme publiées jusqu'à présent confirment les effets nocifs du dioxyde d'azote à des concentrations proches, voire inférieures, à la valeur limite de l'UE. Cette valeur limite s'inspire des recommandations de l'OMS, qui a fixé la valeur limite annuelle à 40 µg/m³ et la valeur limite sur 1 heure à 200 µg/m³. Les conclusions des études toxicologiques et des études en espace clos suggèrent une interprétation causale entre le dioxyde d'azote et les effets sur les voies respiratoires. L'Organisation mondiale de la santé envisage donc d'adapter ses recommandations de valeurs limites pour le dioxyde d'azote en conséquence. Dans ce contexte, l'OMS demande d'une part un guide à court terme et fondé sur l'épidémiologie. D'autre part, elle demande une directive pour les valeurs moyennes annuelles, basée sur les connaissances actuelles.
Une partie des études a été menée à l'intérieur, où le dioxyde d'azote est produit de manière ciblée par des appareils à combustion non ventilés. D'autres études ont été consacrées à l'air extérieur, dans lequel le dioxyde d'azote n'est qu'un composant du mélange d'air. Cette interdépendance complexe des différents composants de l'air rend difficile l'interprétation de ces études, car les causes des effets avérés sur la santé ne peuvent pas être clairement attribuées à NO₂. C'est pourquoi la plupart des conclusions sur les effets nocifs du dioxyde d'azote sur la santé sont tirées d'études toxicologiques et d'études d'observation réalisées à l'intérieur des bâtiments.
Néanmoins, des études sur la qualité de l'air ambiant peuvent également fournir des informations sur les effets nocifs du dioxyde d'azote sur la santé. Ainsi, des effets nocifs du dioxyde d'azote ont pu être démontrés à des taux de pollution déterminés d'autres polluants. Il a également été possible de démontrer que le dioxyde d'azote modifie les effets des particules fines.
Effets nocifs du dioxyde d'azote sur la santé
L'exposition au dioxyde d'azote peut avoir différentes conséquences physiques. Il s'agit notamment de
- Lésions des tissus muqueux
- Irritation des yeux
- lésions de l'ensemble de l'appareil respiratoire
- Risque accru de maladies cardio-vasculaires
- Risque accru de diabète de type II
- Augmentation de la mortalité ainsi que des hospitalisations liées à des causes spécifiques dans l'ensemble de la population
Comme le dioxyde d'azote est relativement peu soluble dans l'eau, il ne se fixe pas dans les voies respiratoires supérieures, c'est-à-dire dans la bouche, le pharynx, le nez et les sinus. Par conséquent, le polluant atteint les voies respiratoires inférieures telles que les bronches et les alvéoles et peut y provoquer des inflammations et des lésions des tissus cellulaires. Dans les bronches, le NO₂ peut provoquer une hypersensibilité qui favorise le développement de maladies allergiques des voies respiratoires.
L'augmentation constante des troubles allergiques, en particulier dans les zones urbaines polluées, laisse supposer qu'il existe un lien entre la pollution par les oxydes d'azote et les réactions immunitaires liées aux allergies. Plusieurs études sont arrivées à la conclusion que les oxydes d'azote présents dans l'air respiré se fixent sur des protéines allergènes. Ces allergènes nitrés favorisent probablement la production d'anticorps qui libèrent de l'histamine et des substances similaires à l'histamine pour la défense immunitaire, provoquant ainsi des réactions allergiques. Les oxydes d'azote peuvent augmenter le potentiel allergique des pollens et des poussières fines, notamment en raison de la pollution de l'air dans les zones urbaines encombrées par la circulation. Le smog estival humide peut encore augmenter le taux de nitration, ce qui fait qu'en quelques heures seulement, les protéines présentes dans l'air sont enrichies en azote. Il est donc légitime de penser que la pollution de l'air par les oxydes d'azote favorise le développement d'allergies et renforce les réactions chez les patients allergiques. Outre la rhinite allergique (rhume des foins), l'asthme bronchique, l'eczéma atopique (dermatite atopique) et les chocs anaphylactiques, l'urticaire et la sinusite font partie des symptômes typiques de ces maladies.
Entre 2014 et 2016, l'Organisation mondiale de la santé, l'Institut tropical et de santé publique suisse (Swiss TPH), ainsi que les autorités sanitaires du Canada (Canada Health) et des États-Unis (U.S. EPA) ont pu mettre en évidence, dans des études à court terme, des liens entre une exposition au dioxyde d'azote et une augmentation de la mortalité totale et de la mortalité due aux maladies cardiovasculaires et respiratoires. Pour l'année 2014, avec une limite inférieure de quantification de 10 µg/m³ NO₂ sur une longue période, un total de 5 966 décès prématurés a été attribué à l'exposition au dioxyde d'azote. Dans ce contexte, les années de vie perdues dans le monde ont été estimées à un total de 49 726.
L'augmentation des urgences cardiopulmonaires et des hospitalisations pour des problèmes cardio-vasculaires et respiratoires a également été associée à une augmentation des niveaux de dioxyde d'azote.
Il existe désormais des preuves modérées concernant le risque de développer un diabète sucré suite à une exposition à long terme au dioxyde d'azote. Dans ce contexte, les preuves désignent les résultats qui apparaissent de manière cohérente dans les études et qui permettent donc de conclure à un lien entre l'apparition de certaines maladies et le dioxyde d'azote. Le fait que ces résultats soient modérés ou forts dépend du nombre d'études réalisées. Les études publiées jusqu'à présent n'incluent dans leurs observations des troubles physiques typiques du diabète que les affections nerveuses liées au diabète ainsi que ce que l'on appelle le "pied du diabétique". D'autres affections causées par le diabète, telles que la myocardiopathie et la néphropathie, n'ont pas été prises en compte. On peut donc même supposer que les handicaps liés à NO₂ sont sous-estimés.
Outre le diabète de type 2, d'autres conséquences sanitaires de l'exposition au dioxyde d'azote ont été observées de manière cohérente. Il s'agit notamment de la morbidité due à l'hypertension, mais aussi de la mortalité due à l'insuffisance cardiaque et aux cardiopathies ischémiques (IC) ainsi qu'aux accidents vasculaires cérébraux.
En raison de ses propriétés irritantes et asphyxiantes, le gaz NO₂ est particulièrement nocif pour l'appareil respiratoire. Entre-temps, des résultats cohérents de nombreuses études donnent une forte évidence que le dioxyde d'azote favorise l'apparition de la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). D'autres études montrent qu'il existe un lien entre l'exposition au dioxyde d'azote et de nombreuses lésions des organes respiratoires. Parmi celles-ci, on compte - selon la durée de l'exposition et la quantité de polluants absorbés - des œdèmes pulmonaires aigus, des inflammations des bronchioles ou encore la maladie réactive des voies respiratoires, qui s'apparente à l'asthme. De plus, le NO₂ est coresponsable d'une réactivité bronchique accrue et donc de l'apparition d'asthme bronchique ainsi que d'un rétrécissement des bronches et d'une sensibilité globalement accrue aux infections respiratoires. En particulier sur une période de plusieurs années, l'exposition au dioxyde d'azote risque d'altérer la fonction pulmonaire chez les adultes et la croissance des poumons chez les enfants. En outre, le risque de cancer du poumon augmente, de même que le risque de diminution du poids à la naissance chez les nouveau-nés.
Mesures contre la pollution au dioxyde d'azote
Selon l'OMS, 91 % de la population mondiale vit désormais dans des endroits où les polluants atmosphériques dépassent les limites recommandées. Dans le monde, 4,2 millions de décès sont imputables à la pollution de l'air extérieur et 3,8 millions à la pollution de l'air intérieur. Ces chiffres dramatiques révèlent qu'il est urgent d'agir pour réduire les polluants atmosphériques en général et le dioxyde d'azote en particulier. Les mesures nécessaires pour améliorer la qualité de l'air nécessitent des réglementations politiques, mais aussi des solutions individuelles.
Mesures politiques :
- Des changements importants dans la planification des transports au niveau local et national : extension des systèmes de propulsion alternatifs, tels que les moteurs électriques et le ravitaillement en gaz liquide, introduction de zones environnementales pour limiter la pollution dans les zones fortement polluées, développement des transports publics de proximité et des infrastructures pour les vélos, etc.
- Abandon progressif de l'approvisionnement énergétique basé sur les combustibles fossiles et développement simultané des énergies renouvelables autres que les processus de combustion.
- Mise en œuvre d'une agriculture et d'une sylviculture durables
- Une autre mesure tout à fait controversée est l'utilisation de la technique dite de "cloud seeding", qui consiste à libérer par avion des produits chimiques spéciaux qui accélèrent la formation des nuages et fixent les polluants atmosphériques par le biais des précipitations.
Mesures individuelles :
- Mesures complètes et précises en temps réel à l'aide de capteurs spécifiques pour éviter les classifications erronées des polluants, pour mieux identifier les principales sources de polluants et leurs pics, comme les expositions à long terme.
- Même à l'intérieur, éviter si possible les processus de combustion, par exemple fumer, cuisiner sur des cuisinières à gaz ou des barbecues à proximité immédiate, etc.
- l'utilisation de purificateurs d'air, en veillant à ne pas utiliser d'autres polluants, comme l'ozone, pour filtrer les polluants
- Repenser son comportement en matière de mobilité et de consommation : acheter des produits de saison et régionaux dans la mesure du possible, fabriquer ou réparer soi-même ses produits, acheter dans les commerces de détail au lieu de se faire livrer des marchandises à domicile, passer au vélo et aux transports en commun, etc.
