Exposition aux polluants à l’intérieur des véhicules routiers

Audrey Smargiassi, Institut nationale de santé publique

Michèle Bouchard, Université de Montréal 

et Louis Drouin, Direction de la santé publique de Montréal

Tout le monde reconnaît que les concentrations de certains polluants sont plus élevées dans les zones où la circulation est plus importante, notamment sur les routes en période de congestion. Certains chercheurs ont voulu savoir ce qu’il en était du niveau d’exposition aux polluants des conducteurs ou des passagers des véhicules et des impacts de cette exposition sur leur santé. Aucun véhicule ne constituant une barrière étanche aux polluants se trouvant à l’extérieur, ils ont constaté que les usagés des routes étaient exposés à des niveaux de polluants parfois très élevés. Néanmoins, nous verrons que de nombreuses interventions peuvent réduire l’exposition des individus aux émissions des véhicules, allant d’un contrôle plus efficace de ces émissions au recours plus important aux transports alternatifs.

Encadré - Les polluants majeurs émis par les véhicules routiers

Exposition aux polluants à l’intérieur des véhicules routiers

Les concentrations de polluants retrouvées dans l’habitacle d’un véhicule correspondent plus ou moins à celles mesurées au niveau de la chaussée, à l’endroit où se trouve le véhicule. Lorsque les fenêtres et le système de ventilation sont ouverts et que la vitesse de croisière du véhicule augmente, l’échange d’air entre l’intérieur et l’extérieur est plus rapide et les concentrations intérieures se rapprochent de celles mesurées à l’extérieur. Des fissures dans la carrosserie, des fuites au niveau des portes et des fenêtres favorisent également l’échange d’air et l’entrée des polluants, tout comme certains facteurs climatiques tels que la vitesse des vents [1].

Les concentrations de polluants dans l’air ambiant, comme celles rencontrées immédiatement à l’extérieur d’un véhicule routier, et auxquels les individus peuvent être exposés dans leur véhicule, proviennent des émissions du dit-véhicule, des autres véhicules à proximité et de sources lointaines. Les concentrations de polluants à cet endroit dépendront donc des paramètres influençant les émissions des véhicules comme le type et l’entretien du véhicule, les conditions d’utilisation telle que l’accélération rapide, les conditions climatiques, etc. À l’intérieur d’un véhicule routier, on peut ajouter, aux niveaux de polluants qui proviennent de l’air immédiatement à l’extérieur du véhicule, les niveaux de polluants qui sont émis par des sources internes. La figure 1 schématise les différentes sources d’émissions de polluants pouvant contribuer à l’exposition à l’intérieur d’un véhicule routier.

Figure 1. Sources de polluants et facteurs contribuant à l’exposition à l’intérieur d’un véhicule

Les concentrations de polluants sont plus élevées lorsque d’autres véhicules sont à proximité, cela non seulement en raison de l’augmentation des émissions de polluants avec le nombre de véhicules, mais aussi parce que la turbulence de l’air est limitée entre des véhicules très rapprochés. Les concentrations de polluants sont aussi plus élevées dans les bouchons de circulation, les tunnels et les rues étroites entourées de bâtiments, parce que le balayage des polluants par les vents, permettant le mélange et la dilution des polluants dans les masses d’air, y est limitée.

L’exposition d’un individu dans l’habitacle de sa voiture est donc plus élevée s’il se retrouve dans une zone de faible turbulence, à proximité de grands émetteurs de polluants comme à proximité de nombreux véhicules et/ou de véhicules mal entretenus.

Concentrations de polluants à l’intérieur des véhicules

L’analyse des études publiées depuis 1990 montre que les concentrations de composés organiques volatiles (COV), de monoxyde de carbone (CO) et d’oxyde nitreux (NO2) mesurées à l’intérieur de véhicules routiers dans divers pays au cours des 10 à 15 dernières années varient grandement (pour les détails voir le tableau 1 et le tableau 2). Le toluène est le COV qui est retrouvé en plus grande quantité et dont l’étendue des mesures moyennes varie entre 30 et 260 µg/m3. Les concentrations moyennes de benzène, de CO et de NO2 varient respectivement de 5 à 105 µg/m3, de 2 à 55 ppm (2 à 63 mg/m3)et de 80 à 140 µg/m3.

Quant aux concentrations moyennes de particules fines, elles varient non seulement selon les études (20-160 µg/m3), mais aussi selon la méthode d’échantillonnage et de mesure utilisée (photométrie 20-160 vs gravimétrie 30-60 µg/m3). Les mesures de fumées noires [2] varient entre 1 et 8 µg/m3 (pour les détails voir le tableau 3).

La recension des données publiées montre également que les concentrations des polluants mesurées à l’intérieur des véhicules, lors de trajets dans une circulation intense, sont pour la majorité de 1,5 fois à  10 fois plus élevées que celles mesurées lors de trajets sans congestion, lors de trajets en train ou métro, ou que celles mesurées à des sites éloignés de la circulation. La différence avec les concentrations mesurées à l’intérieur des véhicules est d’autant plus grande que le site de comparaison est éloigné d’une source d’émission (ex. : comparaison avec mesures dans un parc urbain). Cette différence dépendra aussi des conditions de mesures (ex. : dans un tunnel ou sur une artère achalandée) et du type de véhicule dans lequel les mesures sont effectuées.

Les concentrations de COV mesurées à l’intérieur des véhicules varient selon le type de véhicule (ex. : à essence ou au diesel). Comme il est mentionné dans la section précédente, les concentrations de polluants à l’intérieur d’un véhicule dépendent des niveaux de polluants immédiatement à l’extérieur du véhicule. Ces dernières sont influencées par des sources lointaines et par des sources proches dont les émissions du véhicule à l’intérieur duquel des mesures sont prises et les émissions des véhicules environnants. Ainsi, puisque les véhicules à moteur diesel émettent peu de benzène et de toluène, les concentrations mesurées à l’intérieur de ces derniers sont plus faibles que celles mesurées à l’intérieur de véhicules à essence. Selon une étude du Professeur Chan de l’Université polytechnique de Hong-Kong et ses collaborateurs, les concentrations de toluène et de benzène seraient près du double, dans les véhicules à essence, de celles mesurées dans des véhicules à moteur diesel. Un phénomène similaire est observé pour les particules fines, dont les concentrations sont plus élevées à l’intérieur de véhicules à moteur diesel qui en émettent (Hill et al., 2005).

Risques pour la santé

Les polluants émis par les véhicules routiers peuvent, si les niveaux et la durée d’exposition sont suffisants, irriter de façon transitoire les voies respiratoires et occasionner des signes et symptômes de neurotoxicité réversibles. Toutefois, les niveaux moyens de CO mesurés dans les différentes études consultées sont presque tous en dessous des valeurs de référence ou normes d’organismes comme l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), le California Environmental Protection Agency, la Ville de Montréal, pour ce qui est des valeurs pour une exposition d’une heure, visant à protéger la population d’effets aigus comme l’exacerbation de problèmes respiratoires ou neurotoxiques. Une seule étude, menée en 1991 à Mexico par Fernandez-Bremauntz et Ashmore, mesurait des concentrations de CO plus élevées que ces valeurs de référence. Cependant, les maxima de NO2 se rapprochaient parfois de la valeur de référence de l’OMS visant à protéger la santé respiratoire de groupes susceptibles (pour une exposition d’une heure). Des expositions à des niveaux similaires de NO2 peuvent être rencontrées en présence d’appareils à combustion au gaz non ventilés (OMS, 2000).

Il n’existe pas de valeur de référence pour les particules fines, pour des expositions d’une heure. En fait, les effets de l’exposition de courte durée à des niveaux élevés de particules sont peu connus. Les risques (voir article de Valcke et Samuel, publié dans ce dossier, pour l’explication de la notion de risque en santé environnementale) associés à l’exposition aux particules fines et par le fait même les valeurs de référence, découlent surtout d’études utilisant des données de mortalité ou de morbidité journalière (ex. : séries chronologiques). Des mesures en continu, tant de l’exposition que de l’effet, sont nécessaires à l’évaluation des risques associés à des expositions de courtes durées aux particules fines dans un véhicule routier.

L’exposition à des contaminants de l’air à l’intérieur d’un véhicule, pourrait être associée non seulement à des effets aigus mais aussi au développement de séquelles permanentes (effets chroniques). En fait, certains composés retrouvés dans l’habitacle des véhicules, comme le benzène, sont cancérigènes. En 2000, l’OMS estimait que l’exposition au benzène à l’intérieur d’un véhicule routier pourrait représenter jusqu’à 30 % de l’exposition cumulée à cette substance, chez les individus utilisant un véhicule routier de façon journalière pendant une heure.

Conclusions et recommandations

Les individus utilisant un véhicule routier sont exposés à des niveaux de polluants plus élevés que ceux qui voyagent en train ou en métro. Les niveaux sont particulièrement élevés aux endroits où la turbulence de l’air est limitée, comme dans un tunnel. Des niveaux d’exposition élevés sont aussi rencontrés aux endroits où les émissions locales sont importantes, comme à proximité d’un véhicule énergivore ou mal entretenu, ou dans un bouchon de circulation. Un nombre important d’individus se retrouvent régulièrement dans un bouchon de circulation. Selon les données de l’enquête Origine-Destination de Montréal, un matin d’automne 1998, plus de 30 000 usagers de la route se seraient retrouvés dans la congestion durant 25 à 30 minutes (Louis Gourvil, Ministère des transports du Québec, communication personnelle, mai 2005).

Étant donné que les concentrations de polluants les plus élevées sont mesurées à proximité de sources locales importantes, comme à proximité de véhicules routiers qui émettent beaucoup de polluants et là où la turbulence de l’air est limitée, les mesures visant à réduire les émissions de ces véhicules sont à favoriser. Ainsi, au Québec, des mesures de contrôle des émissions des véhicules devraient être mises en place (ex. : programme d’inspection et d’entretien des véhicules). De telles mesures diminueront non seulement l’exposition des individus sur la route mais aussi celle de l’ensemble de la population puisque même loin d’une route, nous sommes tous exposés aux polluants émis par les véhicules routiers. La limite pour la concentration de soufre s’appliquant aux ventes de diesel en septembre 2006, imposée par le « Règlement canadien sur le soufre dans le carburant diesel », est aussi une mesure qui permettra de réduire les émissions des véhicules routiers. Les politiques fiscales visant à défavoriser l’achat des véhicules qui émettent plus de polluants (ex. : les plus énergivores) devraient aussi en limiter leur nombre en circulation, et par conséquent les émissions du parc automobile.

À l’intérieur d’un véhicule routier, de nombreux comportements peuvent aussi être favorisés pour réduire les émissions du véhicule et diminuer l’exposition de ceux qui se trouvent à l’intérieur. Par exemple, éviter l’accélération et la décélération rapide peut limiter les émissions d’un véhicule, et donc l’exposition des passagers et des utilisateurs de la route à proximité. Dans un bouchon de circulation, laisser un espace suffisant entre les véhicules peut permettre d’augmenter la dispersion des polluants émis par les tuyaux d’échappement.

Afin de limiter l’exposition des populations aux polluants émis par les véhicules routiers, il faut non seulement réduire les émissions des véhicules, mais aussi développer des politiques publiques visant à réduire le nombre de déplacements et de véhicules en circulation (ex. systèmes de transports en commun rapides, sécuritaires et confortables, contrôle de l’expansion des aires de stationnement permanent dans les centre-villes, etc.) et augmenter les transports actifs (réseau piétonnier et cyclable).

Remerciements

Merci à Karine Price pour la recension des informations. La rédaction de ce document a été financée par le MSSS.

Notes

[1] Selon Ott (1994), un échange d’air survient environ toutes les 5 minutes lorsqu’un véhicule circule à 30 km/h avec fenêtres fermées.

[2] Émissions provenant de la combustion et dont la majeure partie est constituée de carbone élémentaire.

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