Principaux polluants chimiques de l’air intérieur

atmosphérique. En 1973, avec le premier choc pétrolier et la nécessité d’économies d’énergie, se développent de nouveaux matériaux de construction qui offrent des avantages techniques et économiques. Il s’avère que ces matériaux sont source d’émission de nombreux polluants chimiques et des effets sanitaires en relation avec le bâti apparaissent. En parallèle, les méthodes analytiques pour doser les composés se développent. Ainsi, la chromatographie gazeuse couplée à la spectroscopie de masse (CG/SM) voit le jour et la recherche d’un ensemble de composés appartenant à une même famille, tels que les COV, est initiée dans les années 1980[10]_{. Au fil}

du temps, les performances analytiques s’améliorent avec l’abaissement des limites de détection permettant de détecter un plus grand nombre de composés.

I.1.3 Principaux polluants chimiques de l’air intérieur

Les polluants de l’air intérieur sont nombreux et multiformes (gazeux, particulaires, etc.). À côté de la contamination biologique et physique, les polluants chimiques sont présents à l’intérieur des locaux. Dans cette partie, seront décrits les polluants ou familles de polluants qui ont été sélectionnés pour être mesurés dans l’investigation environnementale de la cohorte PARIS, composés chimiques potentiellement impliqués dans les manifestations respiratoires et/ou allergiques, à savoir la FTE, le dioxyde d’azote (NO2), les COV et les aldéhydes.

I.1.3.1 La fumée de tabac environnementale

La FTE est considérée comme un polluant majeur de l’air intérieur. Elle est composée de la fumée rejetée par le fumeur après inspiration (courant primaire) et de la fumée s’échappant de la cigarette (courant secondaire). La FTE n’est pas une substance homogène ; elle est composée de nombreux composés parmi lesquels la nicotine, le monoxyde de carbone, le formaldéhyde, les oxydes d’azote (NOX), etc. Les produits chimiques contenus dans la fumée secondaire sont les

mêmes que ceux inhalés par le fumeur actif, mais à des concentrations plus élevées que la fumée inhalée par le fumeur, la combustion étant incomplète.

I.1.3.2 Les oxydes d’azote

Les NOX regroupent le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO2). Le NO est issu

des phénomènes de combustion à haute température par oxydation de l’azote de l’air. Le NO2est,

quant à lui, un polluant dit secondaire provenant de la réaction entre le NO et l’oxygène ou l’ozone (O3).

2 NO + O₂−−⇀_{↽−− 2 NO2} NO + O₃−−⇀_{↽−− NO2}+O₂

Le NO2 est un gaz jaunâtre, soluble dans l’eau, d’odeur caractéristique, piquante ressentie

entre 200 et 400 mg.m-3_{, mais avec une accoutumance rapide.} I.1.3.3 Les composés organiques volatils et aldéhydes

Définitions hétérogènes

Le vocable COV recouvre un grand nombre de molécules qui sont généralement définies par leurs propriétés physiques et chimiques et qui ont comme point commun d’être des composés organiques et volatils.

Les composés organiques sont des composés contenant au moins l’élément carbone et un ou plusieurs autres éléments tels que l’hydrogène, l’oxygène, l’azote, le soufre, le phosphore, le silicium ou encore les halogènes (fluor, chlore, brome ou iode).

C’est en 1807 que le suédois Jöns Berzelius appelle « composé organique », les espèces chimiques provenant d’organismes vivants pour les opposer aux minéraux. Cette séparation se

8 Qualité de l’air intérieur

basait sur la théorie du vitalisme1 _{qui subit un revers en 1928 avec la synthèse fortuite de l’urée}

par le chimiste allemand Friedrich Wöhler, établissant ainsi le fait que des composés organiques pouvaient être obtenus à partir des composés inorganiques.

Ces composés organiques se caractérisent aussi par leur volatilité, c’est-à-dire qu’ils se trouvent à l’état de gaz dans les conditions normales de température et de pression.

Plusieurs définitions sont à l’heure actuelle utilisées pour définir un COV. L’hétérogénéité des définitions est liée aux différents critères employés pour déterminer la volatilité d’un élément : sa température d’ébullition et sa pression de vapeur. La définition de la directive européenne 1999/13/CE repose sur la pression de vapeur saturante. Un COV est défini comme un composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 K (soit 20◦_{C) ou ayant une volatilité correspondante dans des conditions d’utilisation particulières}[11]_.

Le décret de 2006 définit, quant à lui, un COV selon la température d’ébullition[12] _{: un COV}

est un composé organique dont le point d’ébullition initial, mesuré à la pression standard de 101,3 kPa, est inférieur ou égal à 250◦_{C. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) définit un}

COV comme un composé ayant un point d’ébullition compris entre 50 et 260◦_{C. L’OMS a établi}

une classification de composés, reprise dans la norme NF ISO 16000-6 :

– composé organique volatil (COV) : composé organique dont le point d’ébullition se situe entre (50 à 100◦_{C) et (240 à 260}◦_{C), par exemple le benzène, dont la température}

ébullition est de 80,1◦_{C ;}

– composé organique semi-volatil (COsV) : composé organique dont le point d’ébullition se situe entre (240 à 260 ◦_{C) et (380 à 400} ◦_{C). Les phtalates avec une température}

d’ébullition de 340◦_{C en font partie. Les COsV sont des composés plus lourds, non volatils}

à température ambiante, mais volatils au contact d’une source chaude, comme un radiateur dans l’environnement intérieur. Ces composés vont se volatiliser au contact de cette source de chaleur et se recondenser avec les particules de l’air ambiant. Les COsV comprennent la plupart des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les polychlorobiphényles (PCB), la plupart des pesticides et des phtalates, etc. ;

– composé organique très volatil : composé organique dont le point d’ébullition se situe entre < 0◦_{C et (50 à 100}◦_C).

Familles chimiques multiples

Dans l’air intérieur, une centaine de COV ont été dénombrés, appartenant à des familles chimiques différentes (Figure 4) :

– hydrocarbures aliphatiques, caractérisés par la présence d’une chaîne carbonée ouverte (ex : n-undécane) ;

– hydrocarbures alicycliques, hydrocarbures cycliques dérivés des aliphatiques (ex : cyclo- hexane) ;

– hydrocarbures aromatiques, composés d’au moins un cycle de six atomes de carbone appelé « noyau aromatique » (ex : benzène) ;

– hydrocarbures substitués, constitués d’un atome autre que du carbone et de l’hydrogène. Cette famille regroupe les aldéhydes, les cétones, les halogénés, les alcools, les éthers, les esters, les acides, les amines, les amides et les nitriles.

Les aldéhydes sont une sous-famille des COV mais selon la définition employée pour définir un COV, certains d’entre eux, d’après leurs propriétés physico-chimiques, ne rentrent pas dans cette catégorie (Tableau I). Ainsi le formaldéhyde et l’acétaldéhyde avec un point d’ébullition de respectivement −19,5◦_{C et 20,1}◦_{C sont, d’après la définition de l’OMS, des composés organiques}

très volatils.

1. Appelée aussi « principe vital », « force vitale » ou « entéléchie », mouvement philosophique selon lequel le vivant n’est pas réductible aux lois physico-chimiques.

I.1.4. Impact sanitaire de la qualité de l’air intérieur et des composés chimiques 9

Figure 4 – Formules chimiques de composés appartenant à chacune des familles des composés organiques volatils

Hydrocarbure aliphatique Hydrocarbure alicylique Hydrocarbure aromatique Hydrocarbure substitué

n-undécane Cyclohexane Benzène Tétrachloroéthylène

En raison de l’hétérogénéité des définitions et des méthodes analytiques différentes pour les aldéhydes et les COV, ces deux familles seront distinguées dans la suite du mémoire.

Le Tableau I présente les caractéristiques physico-chimiques de polluants retrouvés dans l’air in- térieur et préselectionnés dans le cadre de l’investigation environnementale comme potentiellement impliqués dans les manifestations respiratoires ou allergiques.

I.1.4 Impact sanitaire de la qualité de l’air intérieur et des composés chi-