Niveaux de concentration rencontrés dans les différents environnements intérieurs

La majorité des études visant à définir les niveaux de concentration en polluants de l’air intérieur concernent l’identification et la quantification des composés organiques volatils, considérés comme les substances prioritaires. D’autres polluants tels que le monoxyde de carbone, les particules ou encore le radon sont également privilégiés dans certaines études. Les campagnes de mesures sont réalisées à différentes échelles (internationales, européennes, nationales ou régionales) et concernent différents types d’environnement (logements, bureaux, écoles et crèches, centres commerciaux…). Les tableaux ci-dessous présentent, de manière non exhaustive, différentes études relatives à la mesure des polluants de l’air intérieur dans différents environnements. Ces quelques études ont été sélectionnées selon leur importance (nombre de bâtiments échantillonnés, de polluants) et leur diversité (type de bâtiments, échelle, localisation). Le Tableau I - 3 concerne les

logements, le Tableau I - 4 présentent les études réalisées dans les bureaux, le Tableau I - 5 présentent celles réalisées dans les écoles et crèches alors que le Tableau I - 6 concerne les autres établissements recevant du public. Des études relatives à l’évaluation de l’exposition individuelle, qui concernent donc plusieurs environnements, aussi bien les bâtiments, les transports ou l’extérieur, sont présentées dans le Tableau I - 7.

Tableau I - 3 : Etudes sur la qualité de l’air intérieur réalisées dans les logements (n : nombre d’échantillons).

Etude Années Localisation n Paramètres mesurés Références

Sakai et al., 2004 1998 Japon

Suède 64 Formaldéhyde, NO2, 6 COV chlorés Sakai et al., 2004 VESTA 1998- 2000 France 110 Formaldéhyde, acétaldéhyde, PM2,5, NOx, acariens Zmirou and Gauvin, 2002 Clarisse et al., 2003 2001 France

(Paris) 61 6 aldéhydes

Clarisse et al., 2003 RIOPA (Relationship

between Indoor, Outdoor and Personal Air

2001-

2008 États-Unis 279 PM2,5

Meng et al., 2009 Gilbert et al., 2005 2002 Canada 59 Formaldéhyde,

acetaldéhyde, acroléine

Gilbert et al., 2005 Campagne nationale dans

les logements français

2003- 2005 France 567 20 COV, CO, CO2, PM2,5, PM10, allergènes, radioactivité OQAI, 2007 AIRMEX (European Indoor

Air Monitoring and Exposure assessment) 2003- 2008 Europe (11 pays) 103 23 COV Geiss et al., 2011 Campagne mesure logements Strasbourg 2004- 2005 France (Strasbourg) 162 Aldéhydes Marchand et al., 2008 Relation entre [COV] et

asthme

2009 - 2010

Detroit

(USA) 126 56 COV Chin et al., 2014

Tableau I - 4 : Etudes sur la qualité de l’air intérieur réalisées dans les bureaux (n : nombre d’échantillons).

Etude Années Localisation n Paramètres mesurés Références

BASE (Building Assessment Survey and

Evaluation)

1994-

1998 États-Unis 100

25 COV, PM2,5, PM10,

radon, bioaérosols, CO, CO2

Womble et al., 1995 Campagne nationale dans

les bureaux 2001- 2015 France 500 20 COV, PM2,5, PM10, fibres minérales, amiante, endotoxines, allergènes, radioactivité OQAI, 2015

Tableau I - 5 : Etudes sur la qualité de l’air intérieur réalisées dans les écoles et crèches (n : nombre d’échantillons).

Etude Années Localisation n Paramètres mesurés Références

AIRMEX (European Indoor Air Monitoring and Exposure assessment) 2003- 2008 Europe (11 pays) 182 23 COV Geiss et al., 2011 Campagne nationale dans

les écoles et crèches

2009- 2011 France 310 Benzène, formaldéhyde, confinement Michelot et al., 2013 Campagne nationale dans

les écoles

2011-

2015 France 300

COV, CO2, PM2,5, PM10,

allergènes, radioactivité OQAI, 2015 Mesure dans les écoles 2010-

2011 France (6 villes) 108 PM2,5, NO2,formaldéhyde, acetaldehyde, acroléine Annesi- Maesano et al., 2012

Tableau I - 6 : Etudes sur la qualité de l’air intérieur réalisées dans les autres établissements recevant du public (n : nombre d’échantillons).

Etude Années Localisation n Paramètres mesurés Références

Mesure dans les centres

commerciaux 1999 Hong Kong 9

CO2, CO, hydrocarbures, formaldéhyde, PM10, bactéries Li et al., 2001 Restaurants, bureaux, logements 1994- 1995 Corée 18 Particules, CO, CO2, NO2, COV Baek et al., 1997 Boston Exposure Assessment in Microenvironments (BEAM) 2003- 2005 États-Unis

(Boston) 160 16 COV Loh et al., 2006 Mesures dans les espaces

publics 2004- 2005 France (Strasbourg) 7 Aldéhydes Marchand et al., 2006

Tableau I - 7 : Etudes concernant l’exposition individuelle dans différents environnements intérieurs (n : nombre d’échantillons).

Etude Années Localisation n Paramètres mesurés Références

Air pollution exposure in European cities - EXPOLIS

1996- 1998

Europe

(6 pays) 500 30 COV, CO, NO2, PM2,5 Jantunen, 1999 Exposition individuelle travailleurs parisiens 1999- 2000 France (Paris) 62 PM2,5, NO2 Mosqueron et al., 2002

La disparité des différentes études relatives à la mesure de la pollution intérieure, tant en termes de polluants considérés que de diversité des environnements de mesures (type de bâtiment et localisation), reflète la complexité d’évaluation de la qualité de l’air dans les environnements intérieurs. Sarigiannis et al., 2011 ont d’ailleurs publié un récapitulatif des différentes données européennes disponibles entre 1990 et 2008 concernant la mesure des principaux composés organiques (benzène, toluène, xylènes, styrène, acétaldéhyde, formaldéhyde, naphthalène, limonène, α-pinène et ammoniaque). Des différences significatives d’émissions de ces composés selon les pays, corrélées avec la situation géographique, le mode de vie ou l’environnement, ont été

mises en évidence. Les concentrations en formaldéhyde, qui varient entre 10 et 50 µg.m-3_{, sont par}

exemple plus importantes dans le nord de l’Europe, et tout particulièrement au domicile, ce qui s’explique par la différence des habitudes de ventilation en relation avec la différence de climat entre cette région et les zones situées plus au sud.

Dans ce contexte, l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur (OQAI) a officiellement été créé en France en 2001. Son programme s’inscrit dans une thématique de prévention « bâtiment et santé » et vise à mettre en place des collectes permanentes de données sur les polluants présents dans les différents environnements intérieurs afin d’améliorer les connaissances relatives à l’exposition de la population. La première campagne de mesure nationale dans les logements, lieu où l’on passe la majorité du temps, réalisée en France par l’OQAI entre 2003 et 2005 dans 567 résidences réparties sur 50 départements et 74 communes (OQAI, 2007), constitue ainsi un état des lieux représentatif de la qualité de l’air intérieur à l’échelle nationale. Les concentrations des différents polluants mesurées lors de cette étude sont présentées dans les Tableau I - 8, Tableau I - 9 et Tableau I - 10.

Tableau I - 8: Concentrations médianes et 95ème percentile en COV (µg.m-3) mesurées dans les logements français lors de la campagne de mesure de l’OQAI (OQAI, 2007).

Composés Médiane 95ème percentile Ratio I/E % Ratios

I/E ≥ 1 Aldéhydes Acétaldéhyde 11,6 30,0 8,9 99,6 Acroléine 1,1 3,4 3,6 98,1 Formaldéhyde 19,6 46,6 10,3 100 Hexaldéhyde 13,6 50,1 27,2 100 Hydrocarbures Benzène 2,1 7,2 1,9 90,9 1,4-dichlorobenzène 4,2 150 2,3 95,6 Ethylbenzène 2,3 15,0 2,3 95,6 n-décane 5,3 53,0 2,8 94,4 n-undécane 6,2 72,4 3,4 94,1 Styrène 1,0 2,7 2,5 95,2 Tétrachloroéthylène 1,4 7,3 1,2 77,1 Toluène 12,2 82,9 3,5 96,2 Trichloroéthylène 1,0 7,3 1,0 68,4 1,2,4-triméthylbenzène 4,1 21,2 2,9 95,9 m/p-xylène 5,6 39,7 2,3 92,5 o-xylène 2,3 14,6 2,1 92,1 Ethers de glycol 2-butoxyéthanol 1,6 10,3 4,0 82,6 2-butoxy-éthylacétate <LD <LD 1,0 2,5 1-méthoxy-2-propanol 1,9 17,5 3,8 84,4 1-méthoxy-2-propylacétate <LD 2,3 1,0 22,1

Ratio I/E : Rapport des concentrations médianes intérieures et extérieures. LD : Limite de détection.

Tableau I - 9: Concentrations en monoxyde de carbone (ppm) mesurées dans les pièces principales des logements français lors de la campagne nationale de l’OQAI (OQAI, 2007)).

Médiane 95ème percentile

Moyenne glissante sur 15 minutes 2,9 15,3

Moyenne glissante sur 30 minutes 2,7 14,3

Moyenne glissante sur 1 heure 2,0 13,1

Moyenne glissante sur 8 heures 0,5 6,3

Tableau I - 10: Concentrations en particules et radon dans les logements français mesurées lors de la campagne nationale de l’OQAI (OQAI, 2007).

Unité Pièce Médiane 95ème percentile

PM10 µg.m-3 Séjour 31,3 182,0

PM2,5 µg.m-3 Séjour 19,1 132,0

Radon Bq.m-3 Chambres 31,0 220,0

Autres pièces 33,0 194,0

Cette étude a démontré que les composés organiques volatils sont présents en quantité importante en air intérieur, la fréquence d’apparition de ces composés dans les logements français investigués variait entre 2,3 et 100% avec des concentrations médianes comprises entre 1,0 et 19,5 µg.m-3(OQAI, 2007). De manière générale, les aldéhydes et les hydrocarbures aromatiques sont les composés les plus fréquents et présentent des concentrations élevées avec des rapports de concentrations entre l’intérieur et l’extérieur importants, ce qui signifie que ces composés sont émis par des sources intérieures. Les mesures démontrent l’omniprésence des aldéhydes à des concentrations plus importantes, puisqu’ils sont observés dans 99,4 à 100% des habitations. Le formaldéhyde et le benzène sont notamment retrouvés respectivement à plus de 19,6 µg.m-3 et 2,1 µg.m-3 dans 50% des logements et à des concentrations de plus de 46,6 µg.m-3 et 7,2 µg.m-3 dans 5% des logements. Les composés organiques volatils totaux sont détectés à des concentrations plus élevées en intérieur par rapport aux concentrations mesurées à l’extérieur (ratio I/E ≥ 1) dans la majorité des logements. En effet, 70% des COV mesurés se trouvent dans plus de 90% des logements à des teneurs supérieures en intérieur qu’en extérieur (jusqu’à 100% pour le formaldéhyde et l’hexaldéhyde) avec des ratios intérieur/extérieur allant de 1,0 à 27,2. Ces résultats confirment la présence de sources d’émission significatives de composés organiques volatils dans les logements français. Les mesures réalisées entre 2004 et 2005 à Strasbourg par Marchand et al., 2008 montrent également que le formaldéhyde et l’acétaldéhyde sont les principaux COV présents en intérieur, avec des concentrations médianes en acétaldéhyde équivalentes (11,7 µg.m-3_{) mais des valeurs en}

formaldéhyde plus élevées (28,8 µg.m-3_{).Dans les espaces publics, des concentrations en}

formaldéhyde beaucoup plus importantes (62 µg.m-3_{) ont par exemple été mesurées dans les}

bibliothèques, en lien avec l’ancienneté de l’établissement et la présence importante de livres anciens (Marchand et al., 2006). A l’échelle européenne, la campagne de mesure AIRMEX visant à mesurer 23 COVs dans différents logements, écoles et lieux publics de 11 villes fournit des concentrations sensiblement similaires à la campagne réalisée par l’OQAI pour les polluants considérés et ne montre pas de différence significative entre les mesures réalisées dans les logements et les écoles. Il est cependant possible de noter que les rapports entre les concentrations

intérieures et extérieurs déterminées lors de la campagne française sont deux fois supérieurs aux ratios obtenus lors de la campagne européenne. Les concentrations en composés organiques volatils étaient donc plus importantes en extérieur lors de l’étude AIRMEX, ceci s’explique par le fait que l’étude AIRMEX s’intéressait tout particulièrement aux environnements urbains. Cette remarque permet de souligner l’importance de mesurer en parallèle la qualité de l’air extérieur afin de déterminer son influence sur l’intérieur.

Les niveaux en monoxyde de carbone mesurés lors de cette campagne nationale sont relativement faibles dans les différentes pièces des logements. Dans certains logements, des valeurs plus élevées ont été mesurées selon la durée d’exposition : les concentrations en CO diminuent lorsque le temps de mesure augmente, traduisant la présence d’émissions ponctuelles visibles sur des temps cours, mais non identifiables pour des valeurs moyennées sur le long terme. Ceci traduit bien les lacunes pouvant résulter de prélèvements accumulés et moyennés qui ne permettent pas d’identifier des épisodes de pollution brefs.

Dans la moitié des logements sondés, les concentrations en particules, PM2,5 et PM10 sont

respectivement supérieures à 19,1 µg.m-3 et à 31,3 µg.m-3. Dans 5% des logements, les valeurs

dépassent 132 µg.m-3 de PM2,5 et 182 µg.m-3 de PM10. Concernant le radon, les concentrations

mesurées dans les différentes pièces des logements sont homogènes, elles sont supérieures à 32 Bq.m-3 _{dans 50% des habitations et dépassent les 200 Bq.m}-3 _{dans 5% des logements sondés.}

Les paramètres de confort (température, humidité relative, concentration en dioxyde de carbone) permettant d’évaluer la qualité de l’air intérieur ont également évalués lors de cette campagne de mesure. Les conditions médianes de température et d’humidité relative des logements français lors de la campagne de l’OQAI sont de 21°C et 49% d’humidité relative. Les concentrations hebdomadaires moyennes en dioxyde de carbone dans les logements sont de 756 ppm, des valeurs glissantes sur 1 heure dépassent les 1689 ppm. Dans 5% des logements, la concentration moyenne en CO2 dépasse 1484 ppm avec des valeurs horaires pouvant dépasser les 4449 ppm, ce qui traduit

un problème de confinement dû à un mauvais renouvellement de l’air.