Polluants sélectionnés pour l’évaluation des risques sanitaires

L’objectif de Cassadou et al. (2004) était de proposer une sélection minimale de substances pouvant servir de traceurs du risque sanitaire des infrastructures routières. Il s’agit d’une sélection réalisée sur la dangerosité a priori des substances.

La démarche suivie peut être décomposée en plusieurs étapes : la constitution d’une liste des polluants émis par les transports routiers, le recensement des facteurs d’émission et des valeurs toxicologiques de référence (VTR), la sélection de ces valeurs et enfin le classement des polluants qui permet de les sélectionner.

Lors de la première étape, une revue de la littérature a identifié plus de 290 substances émises par échappement (avec généralement une information sur l’existence de facteurs d’émission), une trentaine de substances émises par les différents équipements (freins, pneumatiques, lubrifiant, pot catalytique, embrayage, corrosion et antigel), une trentaine de polluants émis à l’occasion de l’entretien et de l’usure des voies (herbicides, fondants routiers et glissières de sécurité), et enfin une soixantaine par évaporation (COV). Il faut noter que certaines substances sont émises par différentes voies, comme les métaux pouvant être émis à la fois par échappement, par les équipements et l’usure des infrastructures.

Une émission unitaire (ou facteur d’émission) correspond à la quantité émise d’une substance par unité de distance ou de temps. Pour les véhicules, il s’agit de la moyenne des facteurs d’émissions de chaque catégorie avec leur taux de présence dans le parc routier. La plupart des polluants considérés en disposent, à l’exception d’un peu moins de 50 substances émises par échappement. La méthodologie utilisée par défaut était COPERT III (version IV désormais utilisée). Quand le moteur est froid, certains polluants sont émis en plus grande quantité. On parle de surémissions à froid, qui sont prises en compte séparément des émissions « à chaud ».

Une fois cette liste élaborée, la seconde étape a consisté à rechercher les valeurs toxicologiques de référence (VTR) disponibles pour ces substances dans les bases de données des différents organismes (base IRIS de l’US EPA*, base de l’OMS, du CIRC*, de l’ATSDR*, du ministère de la Santé canadien Health Canada et du RIVM*). La recherche a été réalisée à la fois pour les VTR par ingestion et par inhalation (35 substances avec VTR, dont seulement 24 avec des VTR respiratoires). Par recoupement avec les facteurs d’émission disponibles, seuls 30 polluants de l’échappement sont « complets », c'est-à-dire disposent de ces deux informations, ces substances étant presque toutes émises lors de l’échappement (29), 6 pour les équipements, 6 pour l’entretien des voies et 9 pour l’évaporation. Ce faible nombre est lié à un manque de connaissances sur certaines substances, mais aussi au fait que certains polluants des transports, à l’instar du CO2, n’ont pas d’effet néfaste sur la santé aux concentrations rencontrées.

Évaluation des impacts sanitaires de la pollution de l’air

Le groupe de travail a alors sélectionné les valeurs à utiliser. Des facteurs d’émission sont calculés à l’horizon 2010 selon deux scénarii pénalisants : trafic urbain très congestionné (vitesse moyenne de 10 km/h), avec une part élevée de véhicules circulant à froid (50 %), et trafic autoroutier fluide à vitesse élevée (130 km/h pour les voitures légères ; 100 km/h pour les poids lourds). Ces deux scénarii conduisent à des émissions à l’échappement supérieures à celles des conditions de circulation classiques à des vitesses de 60 ou 90 km/h, qui tendent à minimiser les émissions. Ces deux scénarios permettent de prendre en compte les différences de comportement entre les émissions de différents polluants, dont la plus forte émission de CO et COV en urbain et la plus forte émission de NOx et PM sur autoroute.

Dans le cas où plusieurs VTR sont disponibles pour une même substance, il faut sélectionner quelle valeur conserver. Cette étape permet aussi de vérifier la validité des valeurs proposées (incertitudes et erreurs sur les valeurs expérimentales, facteurs d’incertitude appliqués…). Les critères de sélection des VTR pour chaque substance sont détaillés dans le rapport (Cassadou et al., 2004 – p 40-61).

Enfin, la dernière étape menée a consisté à sélectionner les substances. Pour chaque polluant, un score a été calculé en rapprochant l’émission unitaire et la valeur toxicologique de référence, afin d’évaluer leurs dangers potentiels relatifs. Un tel score a été calculé par type d’exposition (aiguë ou chronique), nature du danger potentiel (cancérogène, non cancérogène) et voie d’exposition (inhalation, ingestion) pour deux situations : urbain ou autoroutier.

Pour les substances non cancérogènes, c'est-à-dire avec une VTR à seuil, le score est calculé de la manière suivante :

VTR

émission d

Facteur

Score '

= . Les scores les plus élevés sont

obtenus pour les substances agissant aux plus faibles expositions (VTR les plus faibles) et/ou les plus émises (facteurs d’émission unitaire les plus élevés). La substance disposant de la note la plus élevée est classée 1.

Pour les substances cancérogènes, sans seuil, le score est calculé de la manière suivante : VTR

émissions d

Facteur

Score= ' × . Pour rappel, la VTR correspond alors à un excès de risque par unité de dose d’exposition. L’interprétation est identique pour les émissions, mais les scores les plus élevés correspondent aux VTR les plus grandes (risques les plus importants).

Ces scores sont calculés à partir des facteurs d’émission et non des expositions. Leur utilisation est donc restreinte au classement des substances et n’indique en aucun cas le risque réel lié à chaque substance. L’exposition provenant des émissions, le rapprochement des facteurs d’émission et des VTR à seuil permet de faire ressortir les substances pour lesquelles les niveaux d’exposition pourraient le plus se rapprocher des seuils de toxicité.

La sélection finale s’est effectuée sur la base des scores les plus élevés (rang 1), dont les substances correspondantes sont automatiquement conservées, qu’elles le soient pour un seul ou pour les deux scénarii de circulation. En effet, les conditions réelles de trafic sont intermédiaires. Ensuite, sont conservées toutes les substances dont le score est

supérieur au score maximal divisé par 100, ainsi que les substances rémanentes dans l’environnement (métaux) dont le score est supérieur au score maximal cette fois divisé par 1000. Les polluants cancérogènes à la fois par ingestion et par inhalation sont sélectionnés pour les deux voies, même s’ils ne ressortent du classement que pour une des voies d’exposition. Pour les polluants non cancérogènes, c’est la même chose si les effets par ingestion et par inhalation ont le même organe cible. Le Tableau 21 présente le résultat de cette sélection.

Tableau 21 : Substances proposées pour leur prise en compte dans les évaluations des risques sanitaires dans le cadre des études d’impact d’infrastructures routières (Cassadou et al., 2004)

Substance Exposition aiguë

Exposition chronique

Effets cancérogènes Effets non cancérogènes Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion

1,3-butadiène ^{X X}

acétaldéhyde ^{X X}

Acroléine ^{X X}

Arsenic ^{X X X}

Baryum ^X

Benzène ^{X X X}

Benzo[a]pyrène ^{X X}

Cadmium ^{X X X}

Chrome ^{X X}

Dioxyde d’azote ^{X X}

Dioxyde de soufre ^X

formaldéhyde ^{X X}

Mercure ^X

Nickel ^{X X X}

Particules diesel (PTS, PM10, PM2,5, PM1)

X X

Plomb ^{X X}

Le benzène a une place prioritaire dans le Plan National Santé Environnement et sa prise en compte est d’autant plus encouragée. Avec l’étude des VTR et des niveaux ambiants, le groupe de travail a remarqué trois substances pour lesquelles les niveaux ambiants sont proches des VTR ou qui ont des effets sanitaires graves et qui ne disposent pas d’émission unitaire : Bromométhane, 1,2-dibromoéhane et le manganèse.

Il ne s’agit que d’une liste a priori, d’après les données générales disponibles en 2004. Les émissions doivent être étudiées dans le cadre de chaque projet et d’autres substances peuvent faire l’objet d’une évaluation des risques sanitaires.

Il paraît intéressant d’actualiser régulièrement ce travail réalisé en 2004. En effet, la méthodologie COPERT IV a remplacé la version utilisée pour l’étude. Elle a été complétée par de nouvelles données (véhicules, types de carburants, substances incluses...) ou des données actualisées (modification de facteurs d’émission de polluants…). Ainsi, refaire ce travail permettrait de prendre en compte la modification du parc (norme Euro d’émission,

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motorisation, carburants…) qui ne conduit pas forcément à des émissions similaires en quantité ou en composition. Par ailleurs, de nouvelles données toxicologiques sont régulièrement proposées et d’autres sont modifiées. Ainsi, il est possible que les résultats d’une telle étude à différents moments conduisent à d’autres scores, donc à un autre classement et une autre sélection de substances.