Les sources de pollution

En air intérieur comme en air extérieur, les origines des COVs peuvent être biogéniques ou anthropiques. Les émissions biogéniques proviennent des réactions métaboliques des êtres vivants (émissions végétales, animales ou terrestres) et peuvent participer activement à la pollution de l’air.

I.1.3.2.a)Les sources en air extérieur

Dans la majeure partie des cas, l’origine des émissions de COVs dans l’atmosphère est anthropique. Certaines émissions biogéniques peuvent également être non négligeables comme les émissions de terpènes et en particulier de l’isoprène par la végétation [39,40]. Ces émissions contribuent également aux réactions photochimiques dans l'atmosphère conduisant notamment, à la formation d'ozone troposphérique. Les sources d’émissions anthropiques peuvent être classées en 3 catégories [41], on y retrouve l’ensemble des familles de COVs :

- Emissions du secteur industriel : certains procédés industriels impliquent l’utilisation de solvants (chimie fine, parachimie, application de peinture, imprimerie, colles et adhésifs, caoutchouc, produits d'entretien, parfums et cosmétiques, etc.). A titre d’exemple, les oléfines sont très utilisées comme agent de polymérisation dans le secteur pétrochimique. D’autres procédés industriels comme le raffinage du pétrole ou la production de boissons alcoolisées génèrent également des COVs (alcènes, ethanol, etc.). De nombreux COVs aromatiques sont générés également.

- Emissions liées au trafic et au transport : rejets des gaz d’échappement et évaporation des carburants (stockage et distribution). On y retrouve surtout des composés monoaromatiques, les BTEX (Benzène, Toluène, Ethylbenzène, m-,o-,p-Xylènes), le benzène étant le plus abondant.

- Emissions du secteur tertiaire/résidentiel : le chauffage, l’utilisation de produits de nettoyage et de produits à usage domestique (peintures, produits d’entretien, parfums, comestiques) et le

39 tabagisme représentent 40 % des émissions nationales en 2012 d’après le CITEPA (Centre Interprofessionnel Technique d'Etudes de la Pollution Atmosphérique).

Figure I- 6 Emissions atmosphériques en COVNM par secteur en France métropolitaine (données CITEPA avril 2014)

La Figure I- 6 présente les données fournies par le CITEPA en 2014 concernant l’évolution des émissions en COVNM en France. On constate qu’entre 1988 et 2012 on assiste à une baisse de près de 73 % des émissions en COVNM. De plus, la répartition des émissions a été fortement modifiée puisque le secteur des transports routiers, responsable de 40 % des émissions dans les années 90, ne représente aujourd’hui qu’environ 10 % des émissions. Les émissions industrielles, bien que toujours importantes ont également diminué de 56 % en 25 ans. En 2012, un des secteurs prépondérant reste le résidentiel/tertiaire avec 40 % des émissions totales de COVNM. Cela est à corréler avec l’évolution des pratiques quotidiennes qui s’ajoutent à la combustion de bois pour le chauffage domestique.

I.1.3.2.b) Les sources en air intérieur

De la même manière que les particules de l’air, on distingue deux sources de pollution principales en air intérieur :

- La contribution de l’air extérieur qui pénètre par les ouvrants, la ventilation ou par l’infiltration de l’air au travers du bâti.

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- Les émissions intérieures qui peuvent être continues ou discontinues.

Ces émissions sont pour la plupart dépendantes des conditions des locaux (hygrothermie) et peuvent présenter des variations saisonnières. Il faut également considérer que les matériaux de construction et l’ameublement peuvent agir comme des puits de COVs. En effet, les phénomènes de sorption, d’adsorption/désorption et les réactions en phase hétérogène avec les COVs et les surfaces agissent de manière importante sur les concentrations en air intérieur [42].

Le schéma de la Figure I- 7 présente les sources récurrentes rencontrées en air intérieur dans les logements, les écoles, ou les bureaux.

Figure I- 7 Les sources émettrices de COVs en air intérieur

Contribution de l’air extérieur

Que ce soit dans des logements privés, dans des écoles ou des bureaux, nombreuses sont les études qui tentent d’évaluer l’influence de l’air extérieur sur la contamination des espaces clos. L’impact de l’air extérieur est fonction de la durée de vie du polluant mais également du taux de renouvellement de l’air de la pièce. Par ailleurs l’OQAI, lors de sa campagne de mesure effectuée dans les logements entre 2003 et 2005, a montré que les logements avec un garage attenant étaient généralement plus exposés [43]. De plus, une étude en 2008 a montré qu’environ 20 à 40 % des concentrations intérieures en BTEX et en methyl t-butyl éther étaient exclusivement dues à la présence du garage. Ces composés sont en effet associés à des émissions d’essence [44]. Il est également à noter que les concentrations en COVs varient en fonction des saisons [12,44].

41 Les émissions continues en air intérieur

Les sources continues sont les matériaux de construction, l’ameublement et la décoration, ainsi que les émissions dues au métabolisme végétal et animal. Le Tableau I- 2 ci-dessous constitue une liste non exhaustive des types de matériaux et des polluants émis associés. Ces sources émettent des COVs en faibles concentrations et varient lentement au cours du temps.

Conscients des effets de certains polluants dans l’air, les pouvoirs publics ont fait entrer en vigueur le 1^er janvier 2012 une norme sur les produits de construction et de décoration. Ces derniers doivent désormais être munis d’une étiquette qui indique leur niveau d’émission en COVs. Les produits concernés par cette nouvelle réglementation sont les produits de construction ou de revêtements de parois amenés à être utilisés à l’intérieur des locaux comme les cloisons, revêtements de sols, isolants, peintures, vernis, colles, adhésifs, etc. A l’image du principe déjà utilisé pour l’électroménager, le niveau d’émission du produit est indiqué par une classe allant de A+ (très faibles émissions) à C (fortes émissions). Cette mesure gouvernementale intègre l’émission de formaldéhyde et l’émission totale de COVs. Neuf autres COVs sont également spécifiquement concernés. Il s’agit de l’acétaldéhyde, du toluène, du tétrachloroéthène, du xylène, du 1.2.4-triméthylbenzène, du 1.4-dichlorobenzène, de l’éthylbenzène, du 2-butoxyéthanol, et du styrène qui ont été mis en évidence par les résultats de l’OQAI dans les logements (Tableau I- 2). En outre, cet étiquetage inclut la mesure des émissions en trichloréthylène et en benzène qui sont cancérigènes et désormais prohibés dans la fabrication des produits de construction et décoration.

Les émissions discontinues en air intérieur

Ces sources, présentées dans le Tableau I- 2, sont pour l’essentiel liées aux pratiques des occupants (cuisine, mode de chauffage du logement ou fumée de tabac, etc.). Toutefois, la source principale de COVs provient de l’utilisation des peintures, des produits d’entretien, des désodorisants ou des produits de beauté. A titre d’exemple, des études menées par Singer et al. en 2006 sur 5 produits de nettoyage en chambre d’essai (volume de 50 m³) ont montré que les concentrations en d-limonène atteignaient 1100 µg.m^-3 après application [45]. De plus, les désodorisants utilisés pour rafraichir l’air génèrent des concentrations en terpènes variant entre 30 et 160 µg.m^-3 sur la durée totale d’utilisation.

Bien que ponctuelles, ces sources émettent des polluants primaires. De plus, ces molécules émises dans l’air peuvent intervenir dans des réactions chimiques avec les espèces déjà présentes (oxydantes dans la majorité des cas, comme l’ozone), et générer des produits dits secondaires parfois plus dangereux pour la santé tel que le formaldéhyde [27,46]. Ce point est traité plus en détails au paragraphe I.1.3.6 qui décrit la réactivité chimique en air intérieur.

Ainsi de nombreuses études se sont intéressées à l’ozonolyse des terpènes du fait des concentrations d’ozone présent en air intérieur. Le projet ADOQ (Activités DOmestiques et Qualité de l’air intérieur : émissions, réactivité et produits secondaires) [47,48] a été conduit dans le but d’identifier et de quantifier les COVs et les particules, émis et/ou formés lors de l’emploi de produits ménagers. Les

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émissions de 50 produits ont ainsi été évaluées et une partie d’entre eux a ensuite été testée en conditions réelles dans la maison expérimentale MARIA du CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) afin d’étudier les émissions en COVs primaires, leur réaction avec des espèces oxydantes et la formation de COVs secondaires et d’aérosols.

Tableau I- 2 Inventaire des sources intérieures et des polluants associés (d’après les données de l’OQAI, [39,40,45,49–51])

famille Polluants Sources d'émissions

Autres polluants vapeur d'eau, CO2 Respiration, transpiration, évaporation