Dans une autre publication de la même équipe (Querol, 2012), des données supplémentaires relatives à la composition chimique des particules montrent que les concentrations en métaux seraient plus faibles dans les stations des nouvelles lignes équipées de PSD.

<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>**Figure 41 :** Les concentrations en particules dans différentes stations du métro de Barcelone (d'après Martins, 2015)</figcaption></figure>

Il faut mentionner enfin les difficultés de mise en place en réhabilitation, comme l'illustre la figure ci-dessous (Figure 31), sur la ligne 14 en gare de Lyon : la conception de la station (hauteur sous plafond) est telle que la mise en place de portes « toute hauteur » est difficile à envisager.

<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>**Figure 42 :** Exemple de station équipée d'un PSD (platform screen door) partielle à gauche : métro 14 à Paris</figcaption></figure>

L'analyse bibliographique conduite semble montrer l'efficacité des PSD sur la qualité de l'air au niveau des quais par la limitation des transferts. Cependant, l'impact de cette mesure est très dépendant du type de PSD installée. Si une isolation totale « toute hauteur » semble permettre une réduction (50% (Martin, 2015) et 39% (Chung, 2010), les publications sur les PSD partielles (ou de hauteur non connue) sont plus mitigées.

Parallèlement, en présence de PSD, il faut retenir que :

* l'air des trains pourrait être impacté du fait de la surconcentration des particules dans l'air des espaces « isolés » constitués des tunnels et des voies nécessitant de prévoir une filtration de l'air des rames,

* nécessite une uniformité du matériel roulant vis-à-vis du positionnement et de l'ouverture des portes par exemple,

* nécessite de dimensionner de manière spécifique la ventilation des stations, la barrière physique modifiant nécessairement la ventilation des quais.
En conclusion, il ressort que les PSD toute hauteur semblent pertinentes pour réduire efficacement les concentrations en particules sur les quais mais cette mesure doit s'accompagner d'une modification de la ventilation des stations et de la filtration de l'air des rames.

Un tel dispositif peut être étudié judicieusement en phase de conception pour la construction d'une nouvelle station. Par contre, pour l'amélioration de la qualité de l'air des enceintes existantes, la mise en place d'un tel système peut, compte tenu de la géométrie et du fonctionnement des stations, de la multiplicité de matériel roulant desservant certaines stations, être techniquement et/ou économiquement difficile, voire rédhibitoire.

## B- LIMITER LES TRANSFERTS DEPUIS LES TUNNELS

Les concentrations en particules dans les stations augmentent lors des passages des trains (voir § 1.2 et Figure 29) ainsi, la réduction des expositions pour les usagers peut passer par la limitation des transferts depuis les tunnels. Après l'explication des phénomènes en jeu, les axes de réductions sont présentés ci-dessous.

Le passage des trains conduit à une surpression en tête de train (arrivée dans la gare) et une sous-pression en queue de train lors de son redémarrage et entrée dans le tunnel. Les pressions dépendent de la géométrie des stations et tunnels, de la vitesse des trains et également de la présence de puits de désenfumage (servant également à l'équilibrage des pressions) dans les tunnels à proximité des stations. Ces puits présentent en effet l'avantage de pouvoir capter une partie des variations de pression lors de l'arrivée / du départ du train.

L'effet piston est généralement étudié vis-à-vis de l'aérodynamique dans les tunnels (configuration des tunnels et designs des trains), vis-à-vis de l'impact des températures du tunnel sur la température dans la station (confort des usagers) et dans une moindre mesure vis-à-vis des vitesses d'air générées à proximité des tunnels pouvant conduire à des chutes de personnes.

Les champs de pression et de vent instationnaires induits par les passages des trains sont particulièrement complexes. Schématiquement, l'influence sur le transport de particules depuis le tunnel est illustrée ci-dessous.

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 43 : Influence schématique du passage du train sur les écoulements d'air en station (Song, 2014)</figcaption></figure>

Les transferts depuis les tunnels dus à l'arrivée en gare et à son départ peuvent être limités en réduisant les différences de pression engendrées et en modifiant les débits d'air du tunnel vers les stations. Les axes d'amélioration sont donc à rechercher sur :

* la géométrie des tunnels et des stations (action sur la propagation de l'onde de pression),
* la présence de puits dans les tunnels en proximité de station pouvant amortir l'onde de pression (servant également au désenfumage en cas d'incendie),

* la mise en place de rideau d'air (« air curtain ») permettant d'abaisser les vitesses d'air au niveau des entrées en station et ainsi de limiter les échanges ;

* le déploiement en tunnel de ventilateurs accélérateurs (« jet fans ») permettant de contrebalancer le mouvement de l'air associé au passage du train,

* la réduction des vitesses des trains

Ke et al. (2014) ont montré que la réduction des vitesses 80 à 55 km/h réduisait la surpression générée par le passage du train de 1700 à 700 pascals (voir Figure 24).

Park et al. (2014) ont montré que - en dehors des périodes de fort trafic- la réduction des vitesses de 75 à 45 km/h permet de réduire les concentrations en particule sur le quai de 48%.

Il faut noter cependant que les contraintes d'exploitation en particulier vis-à-vis de la densité de trafic sont à considérer et peuvent sur certains réseaux limiter la possibilité d'action sur ce levier.

Dans un article rédigé en coréen et dont l'exploitation est forcément difficile (Han, 2011), les axes permettant d'augmenter l'efficacité de ventilation des tunnels et la limitation des transferts des tunnels vers les quais étudiés sont l'implantation de ventilateurs-accélérateurs ("jet fan") ou de rideaux d'air à inclinaison variable en amont et/ou en aval des conduits de ventilation. Les résultats sont présentés en Figure han1.

<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Fig. 1. (a) A tunnel ventilation flow pattern and its improvement plans using (b) jet fans and (c) air curtains.</figcaption></figure>

**Figure han1.** Effets des rideaux d'air et des ventilateurs accélérateurs en tunnel sur les flux d'air (d'après Han, 2011).

L'intérêt d'utiliser en tunnel, des ventilateurs-accélérateurs, a par ailleurs été testé dans le métro de Séoul (Lee, 2011). Les auteurs de l'article ont mesuré des débits d'air neuf introduits en tunnel plus
élevés avec l'utilisation de ventilateurs-accélérateurs et ils affirment que pour chaque augmentation de 10000 m³/h d'air neuf introduit, la concentration en PM₁₀ diminue de 6,4 µg/m³.

Enfin, Tabarra et al. (2004) a étudié l'influence des rideaux d'air sur les écoulements et l'extraction de particules en tunnel. L'efficacité de l'extraction d'air est augmentée de 24 à 34 % par l'utilisation des rideaux d'air installés dans le tunnel juste avant l'arrivée en station et la concentration en particule augmente au niveau de l'extraction.

La limitation des transferts de polluants depuis les tunnels reposant sur la réduction des vitesses des trains, la mise en place de ventilateur-accélérateurs dans les tunnels et la mise en place de rideaux d'air en entrée/sortie de tunnel semble, de la littérature étudiée, effectivement présente sans que la réduction puisse être quantifiée. De telles actions semblent à envisager comme axes d'amélioration de la qualité de l'air des gares souterraines, mais compte tenu du faible retour d'expérience recensé, elles nécessitent vraisemblablement des études complémentaires au préalable.

* Sur les stations existantes, la modification des écoulements d'air à l'aide de ventilateurs-accélérateurs, de rideaux d'air ou de réduction de la vitesse des trains si elle est envisagée nécessite préalablement la conduite d'études spécifiques à chaque station permettant d'établir un bilan coût-avantage. Ces études de faisabilité doivent reposer d'une part sur une bonne connaissance des écoulements et du transport des polluants (couplage de mesures et modélisations) et d'autre part sur l'utilisation d'outils de modélisation prédictives.

* Pour les futures stations, la ventilation et le design des tunnels et stations peut intégrer ces axes potentiels d'amélioration. Cette intégration passe nécessairement, lors des études de conception, par de la modélisation prédictive.

Tant pour les stations existantes que pour les futures constructions, les études de conception doivent intégrer au-delà de l'évaluation de l'efficacité et la faisabilité technique et financière de déploiement des mesures envisagées, les conséquences en termes de ventilation des stations, de confort aéraulique et thermique en station et de la compatibilité avec la gestion du risque incendie.

## C- EXTRACTION MECANIQUE EN TUNNEL

La ventilation des enceintes souterraines permet par balayage de véhiculer les polluants de l'air à l'extérieur. Des études ont permis de mettre en évidence le rôle de la ventilation des tunnels sur la qualité de l'air dans les enceintes souterraines ferroviaires.

### Effet de l'extraction mécanique en tunnel

Dans le métro de Marseille, des mesures de concentrations en PM₁₀ ont été effectuées en février 2010 dans les stations Saint Charles et Castellane 2 (ATMO Paca, 2011). La ventilation, qui consiste à extraire l'air en tunnel entre les 2 stations, a été activée certains jours entre 11h30 et 12h30 (a) et entre 17h30 et 18h30 (b). Les mesures présentées en Figure 44 montrent une diminution notable de la concentration en PM₁₀ à la station Castellane 2 avec une efficacité de la ventilation calculée égale à 25 % (a) ; à la station Saint Charles, l'effet de la ventilation est plus atténué et les auteurs affirment que c'est parce qu'il y a davantage d'usagers et que les volumes à ventiler sont plus importants (b).
<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>marseillea :ventilation en fonctionnement entre 11h30 et 12h30</figcaption></figure>

<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>b : ventilation en fonctionnement entre 17h30 et 18h30</figcaption></figure>

**Figure 44 :** Influence de la ventilation mécanique en tunnel sur les concentrations en PM10 dans le métro de Marseille (ATMO Paca, 2011)

Pour une meilleure exploitation des résultats, il aurait été utile de connaître les valeurs de débit d'air et/ou de renouvellement d'air. Par ailleurs, le rapport ne présente pas les caractéristiques de la ventilation (ATMO Paca, 2011). Il apparaît que l'extraction d'air en tunnel peut être mise en fonctionnement mais il ne semble pas que cela soit une pratique courante.

## Mode été et hiver de la ventilation

Des mesures ont été effectuées à la station Magenta sur la ligne du RER E à Paris afin d'optimiser la ventilation de la station de manière à ce que les concentrations en particules soient les plus faibles possibles (AEF, 2012).

La ventilation de la station Magenta s'effectuait de 2 manières différentes suivant que l'on soit en hiver ou en été (**Figure Mag1**). En hiver l'air extérieur est introduit en tunnel entre 2 stations via le puits Papillon ; l'avantage est que l'air se réchauffe dans le tunnel avant de parvenir en station mais un inconvénient est que les polluants générés dans le tunnel sont ramenés en station (+ 17 % de particules par rapport à la configuration été). En été l'air est extrait via le puits Papillon et les polluants générés dans le tunnel sont rejetés à l'extérieur. Le rapport interne de la SNCF fournit un état précis de la ventilation : nombre et emplacements des ventilateurs, localisation des grilles, etc.
Différents scénarios de ventilation ont été testés et ils correspondent à différentes valeurs du débit d'air et du sens de circulation de l'air dans les puits Papillon, Hall Sud et 206 (Figure 45).

<figure><img src="image_48.png" /><figcaption>Figure 45 : Schéma de principe de fonctionnement de la ventilation de confort de la station de RER E Magenta (d'après AEF 2012)</figcaption></figure>

Les résultats des mesures montrent qu'indépendamment du scénario de ventilation, les PM<sub>2.5</sub> représente 30 à 40 % des PM<sub>10</sub> (moyenne de 36 %).

En période d'été, les résultats montrent aussi que avec les débits d'extraction (en puits) et d'introduction d'air (en hall) maximum (configuration "été renforcé") que les concentrations en particules sont les plus faibles à la station Magenta (respectivement 46, 53 et 40 µg/m<sup>3</sup> en valeurs médianes pour les PM<sub>10</sub> pour 3 scénarios différents correspondant à des valeurs de débits différentes, contre 112, 77 et 87 µg/m<sup>3</sup> en configuration "été normal").

En période d'hiver (introduction d'air en tunnel), les concentrations en particules sont plus élevées qu'en période d'été, il a cependant été montré qu'en appliquant le mode été en hiver on obtient une diminution significative des concentrations en particules (Figure Mag4), c'est ce fonctionnement qui a été retenu.

<table><caption>Figure 46 : Application du mode été de la ventilation sur les concentrations en PM<sub>10</sub> à la station de RER E Magenta (d'après AEF 2012)</caption><thead><tr><th rowspan="2">PM10</th><th colspan="3">MODE ETE</th><th colspan="2">MODE HIVER</th><th colspan="4">MODE ETE (EN HIVER)</th><th>MODE HIVER</th></tr><tr><th>Été 1</th><th>Été 2</th><th>Été 3</th><th>Hiver 6</th><th>Hiver 7</th><th>Scénario 9</th><th>Scénario 9,1</th><th>Scénario 9,2</th><th>Scénario 9,3</th><th>Hiver 8</th></tr></thead><tbody><tr><td>Min</td><td>10</td><td>6</td><td>10</td><td>5</td><td>7</td><td>10</td><td>17</td><td>11</td><td>19</td><td>35</td></tr><tr><td>Médiane</td><td>112</td><td>77</td><td>87</td><td>160</td><td>140</td><td>55</td><td>95</td><td>129</td><td>129</td><td>176</td></tr><tr><td>Max</td><td>225</td><td>187</td><td>294</td><td>371</td><td>285</td><td>114</td><td>189</td><td>250</td><td>236</td><td>321</td></tr><tr><td>Moyenne</td><td>115</td><td>82</td><td>89</td><td>161</td><td>141</td><td>56</td><td>97</td><td>127</td><td>126</td><td>184</td></tr></tbody></table>
La qualité de l'air du métro de Barcelone a été étudiée pour différentes configurations de ventilation (Martins, 2015). Le système de ventilation du métro de Barcelone est tel que l'air neuf (provenant de l'extérieur) peut être extrait ou introduit en tunnel et en station ; l'air intérieur vicié peut être extrait en tunnel ou en station également. Les résultats des mesures montrent qu'à l'intérieur des stations sur les quais, les concentrations en particules sont plus faibles en été qu'en hiver, et les auteurs affirment que ce résultat s'explique par une ventilation plus importante en été : les concentrations en PM<sub>2.5</sub> étaient égales à 32, 51, 40 et 20 µg/m<sup>3</sup> dans 4 stations différentes en été contre 70, 65, 91 et 41 µg/m<sup>3</sup> en hiver. Les auteurs ont par ailleurs mesuré l'impact de certains modes de ventilation sur les concentrations sur le quai. Cependant, l'exploitation des résultats ne permet pas d'en déduire des recommandations opérationnelles.

## Conclusion

L'introduction d'air neuf en tunnel a pendant un temps été réalisé en hiver pour améliorer le confort thermique des usagers et des employés, sans que l'enjeu de qualité de l'air n'ait été étudié. La source principale de dégradation de la qualité de l'air sur les quais provient du trafic et donc en partie des tunnels, de ce fait, l'introduction d'air neuf en tunnel contribue à transporter les polluants vers les quais.

Ainsi, vis-à-vis de la qualité de l'air, la conservation d'un même mode de fonctionnement de ces puits (extraction seule) est recommandée. Ce choix doit cependant intégrer les mesures spécifiques pour permettre de limiter les conséquences en termes de confort thermique. Enfin, il faut mentionner que la présence de plusieurs puits en tunnel peut permettre d'envisager d'autres axes de réduction des transferts de polluants depuis les tunnels, ceux-ci évoqués au § B nécessitent cependant au préalable des études spécifiques.

# D- EXTRACTION MECANIQUE SOUS LES VOIES

Comme présenté dans le § 3.2, les recommandations théoriques de l'ASRAE présente l'intérêt de la mise en place d'une ventilation mécanique au niveau des voies et des quais (Figure 47, d'après (ASHRAE, 2011)). L'extraction de l'air s'effectue sous le quai afin d'être au plus près de sources de chaleur et de polluants, avec (partie haute de la figure ou sans (partie centrale de la figure) apport d'air neuf. L'apport d'air neuf peut également se faire en partie haute du quai (partie basse de la figure).
<figure><img src="image_49.png" /></figure>

A. OUTSIDE AIR MAKEUP AT TRACK LEVEL

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

B. NO MAKEUP AIR SUPPLY

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

C. MAKEUP AIR SUPPLY AT CEILING LEVEL

<caption>Figure 47. La ventilation des quais de tunnels ferroviaires (d'après ASHRAE (ASHRAE, 2011))</caption>

Ces systèmes d'extraction d'air sous les quais ou au niveau des voies (Under Platform Exhaust UPE) sont généralement mis en œuvre pour limiter les impacts thermiques (comme c'est le cas également des autres dispositifs de réduction de transfert mentionné dans ce rapport). Néanmoins, de telles conceptions de la ventilation semblent particulièrement intéressantes dans la mesure où elles peuvent par la captation de l'air à proximité de son émission limiter sa propagation dans les lieux d'exposition des usagers.

Cependant, peu de publications existent avec une telle conception de la ventilation, les raisons en sont vraisemblablement les interférences avec la sécurité incendie en gare.

Cette conception (mais avec extraction de l'air en partie haute du quai) a été étudiée ou identifiée dans

* Ke et al. (2002) où une modélisation CFD étudie les effets de ce système (Under Platform Exhaust UPE) sur la réduction des températures dans le tunnel et sur les quais d'une future station de Taipei. Les auteurs montrent une efficacité significative des UPE pour des débits d'extraction mécaniques de 40 m³/s (valeur à rapporter cependant aux autres éléments de dimensionnement étudiés).

* INERIS (2006). Ce rapport produit pour la SNCF (confidentiel) mentionne un tel dispositif à la station Gare du Nord du RER B. En gare du Nord, l'INERIS considère qu'en regard d'un ensemble de conditions propices à l'empoussiènement (trafic et fréquentation très supérieurs à ceux des autres gares, volume de gare assez réduit), les niveaux de particules sont faibles. Ainsi, les auteurs concluent que l'utilisation de ce dispositif est efficace pour réduire les concentrations en particules. Mais les données utilisées pour dresser ce constat apparaissent toutefois insuffisantes.
En l'absence d'étude sur l'influence de ce système de ventilation, aucune recommandation ne peut être formulée. Compte tenu de l'influence théorique que l'extraction de l'air sous voies/quai peut avoir sur les concentrations dans l'air des stations, la conduite spécifique d'études sur le sujet serait intéressante.

### 3.4.2.3 TRAITEMENT DE L'AIR

#### FILTRATION PARTICULAIRE

Les filtres à particules collectent les particules selon les mêmes processus que ceux qui affectent le dépôt atmosphérique : impact par inertie interception et diffusion brownienne. Sachant que sur certains filtres les forces électrostatiques ou magnétiques peuvent également être utilisées pour la captation des particules. Ces derniers sont présentés ci-après.

##### Comparaison d'efficacité de différents filtres

Des essais ont été effectués en laboratoire et dans le métro de Séoul afin de permettre le choix de la meilleure solution de filtration particulaire (sur la base des valeurs d'efficacité de filtration et de perte de charge) puis de mesurer les performances de filtres sur site. Les résultats de ces études sont rassemblés dans 4 publications différentes ((Li, 2010), (Jang, 2009), (Kim, 2011) et (Li, 2009)).

Un article (Jang, 2009) présente les résultats des mesures, effectuées sur site, de l'efficacité de 5 filtres différents (Figure 48) installés dans la centrale de traitement du système de ventilation (qui fonctionne avec un mélange d'air neuf et d'air recyclé) :

* filtre plan ((a) sur la figure),

* filtre électrostatique ((b) sur la figure),

* filtre à poches ((c) sur la figure),

* filtre dévésiculeur (éliminateur de gouttelettes) ((d) sur la figure)

* filtre électret ((e) sur la figure.

Les résultats des mesures montrent que l'efficacité des filtres à medium fibreux augmente au cours du temps du fait de l'encrassement par les particules mais inversement cet encrassement conduit à une perte de charge de plus en plus élevée ne permettant pas de maintenir les débits d'air souhaités au cours du temps.
<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>Figure 48. Différents filtres particulaires testés par Jang et al. (2009)</figcaption></figure>

Dans une autre publication (Li, 2010), sont présentés de manière détaillée les résultats des essais, effectués en laboratoire et sur site (figure ci-dessous) pour des filtres électrets en medium polypropylène. Les résultats des mesures sur site montrent que l'efficacité des filtres diminue au cours du temps :

* pour les plus fines particules à cause de la disparition progressive des effets électrostatiques,

* pour les plus grosses particules à cause d'un phénomène de rebond.
<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>Figure 49. Installation de filtres électrets en medium polypropylène dans le métro (d'après Li (2010))</figcaption></figure>

Les performances des filtres sont bien décrites dans ces différentes publications, mais on ne connait pas les caractéristiques des installations de ventilation et on ne connait pas non plus l'impact de l'utilisation des filtres sur la qualité de l'air dans les enceintes du métro.

## Filtres électrostatiques

### Recycl'Air

Le principe est la précipitation électrostatique : une électrode émettrice ionise l'air pour permettre aux particules d'être chargées électrostatiquement, et une électrode réceptrice collecte ensuite les particules.

Le filtre développé et présenté en 2002 par la société Recycl' Air (Tokarek, 2002a) n'est pas conçu pour la filtration de l'air de ventilation du métro mais pour être implanté en ambiance (station), aspirer l'air pollué, le traiter puis le rejeter dans la même ambiance.

Le filtre (Figure 50) est constitué de 4 modules montés en parallèle, chaque module étant constitué de 2 cylindres en série. L'enveloppe intérieure de chaque cylindre constitue une électrode réceptrice à l'intérieur duquel se trouve une électrode émettrice.

En lien avec la RATP, des essais de longue durée d'un filtre ont été effectués dans la station (fermée) Arsenal du métro de Paris (débit 800 m³/h) : des mesures par comptage particulaire sont effectuées à l'entrée et à la sortie du filtre.

Les résultats d'essais effectués le 21/09/2009 montre une efficacité (globale, sans référence à la granulométrie) de 60 % le jour (fonctionnement du métro) et 47 % la nuit (arrêt du métro). Les auteurs expliquent cette différence par le fait que pendant la journée il y a davantage de particules métalliques qui sont mieux retenues par le filtre. Dans une autre publication relative à des essais effectués en
laboratoire (Tokarek, 2002b), ils affirment que cette différence est également due à des particules qui sont plus fines la nuit (sédimentation des plus grosses particules).

Les résultats montrent aussi qu'après 7 mois de fonctionnement, l'efficacité du filtre n'a décliné que de 10 %.

<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>Figure 50. Schéma de principe du filtre électrostatique développé par la société Recycl' Air (d'après Tokarek, 2002a).</figcaption></figure>

Les auteurs ont calculé qu'il faudrait installer 32 filtres dans la station pour réduire la concentration en particules de diamètre 0,35 µm de 230 à 50 µg/m³ (l'air de la station est renouvelé 4 fois par heure). Les auteurs proposent finalement d'installer les filtres en partie haute de la station où les fluctuations de vitesse de l'air sont les plus faibles.

Dans une autre publication des mêmes auteurs, plus récente (Tokarek, 2006), les performances du filtre électrostatique ont été évaluées sur une durée d'un an. Il apparaît que l'efficacité de filtration a baissé d'environ 15 % sur cette durée.

## Filtres RITCO

La société coréenne RITCO propose des filtres électrostatiques pour les enceintes souterraines et en particulier celles des métros et des tunnels (RITCO, 2016).

Le filtre peut être utilisé dans une unité autonome pour installation en station ou être intégré dans la centrale de traitement d'air du métro. Le filtre se présente sous la forme d'une structure en nid d'abeille (Figure 51). Une efficacité de filtration de 96 % est annoncée par le fabricant.

<figure><img src="image_55.png" /><figcaption>Figure 51. Détails du filtre électrostatique produit par RITCO (d'après RITCO, 2016)</figcaption></figure>

## Analyse

L'idée de traiter l'air dans la station est intéressante car c'est là que les concentrations en particules sont les plus élevées. Si l'efficacité du filtre a pu être mesurée facilement et s'est conservée pendant
plusieurs mois sans opération de maintenance, son efficacité sur le long terme en situation réelle n'a pas été étudiée. Par ailleurs, vis-à-vis du filtre proposé par Recycl'Air, il n'apparaît pas pratique, ni bon marché, d'installer 32 filtres assez encombrants dans une station de métro (chiffre avancé pour traiter l'air avec un renouvellement d'air de 4 fois par heure).

A notre connaissance cette solution n'a pas été mise en œuvre dans les stations de métro.

## Filtres magnétiques : traitement de l'air extrait

### Contexte de développement

Gérer la qualité de l'air à l'intérieur des enceintes souterraines du métro impose de s'interroger et d'agir sur la manière de traiter l'air (de ventilation) qui est rejeté à l'extérieur, qui est pollué et qui peut donc représenter une gêne et une nuisance pour les personnes qui se trouvent en surface (les rejets à l'atmosphère s'effectuent le plus souvent dans des zones à forte densité de population).

Le transfert de la pollution de l'air intérieur vers l'extérieur a ainsi été mis en évidence par le réseau de surveillance de la qualité de l'air AIRPARIF (AIRPARIF, 2009). Des mesures de concentrations en particules (PM₁₀ et PM₂,₅) ont été effectuées entre le 1er et le 15 décembre 2008 à l'intérieur et à l'extérieur de la station de métro Faidherbe-Chaligny (ligne 8) à Paris. Les résultats montrent que les valeurs de concentrations mesurées au-dessus de la grille d'évacuation de l'air du métro sont intermédiaires entre celles mesurées à l'intérieur et celles mesurées dans l'air ambiant.

Ainsi, le traitement de l'air rejeté à l'extérieur s'il ne rentre pas dans le champ de notre étude, présente néanmoins d'une part un intérêt pour la gestion des impacts externes et d'autre part permet d'envisager de telles techniques pour le traitement de l'air de stations.

### Mesures d'efficacité

Dans le métro de Séoul (Corée du Sud), la plupart des particules présentes dans les tunnels et au niveau des plates-formes contiennent des composés ferreux (Son, 2014). Dans le métro de Séoul l'air est extrait des tunnels et rejeté à l'extérieur via des grilles. Aussi l'objectif de l'étude est d'évaluer les performances d'un filtre magnétique pour le traitement de l'air du métro rejeté à l'extérieur. Les auteurs ont choisi ce type de filtres car les particules à traiter sont principalement constituées de particules magnétiques (Fe₃O₄).

Le filtre a été installé au-dessus d'une grille de ventilation du métro (Figure ci-dessous) ; il contient 2 filtres magnétiques superposés, chacun étant constitué de 12 aimants verticaux alignés sur 2 couches superposées ; les aimants sont orientés de manière à ce que des pôles opposés se fassent face afin de créer un champ magnétique entre 2 aimants opposés. Les mesures ont été effectuées pour différentes fréquences de rotation des ventilateurs (30 à 60 Hz), ce qui correspond à des vitesses de l'air comprises entre 1 et 2,2 m/s. Les concentrations en particules ont été mesurées simultanément par comptage particulaire (0,3 à 10 µm) avant le premier filtre, entre les 2 filtres et après le deuxième filtre.
<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>Figure 52. Implantation du filtre magnétique à la sortie de l'air extrait du métro de Séoul (d'après Son, 2014)</figcaption></figure>

Les résultats des mesures montrent qu'en moyenne (différentes vitesses de l'air) l'efficacité des 2 filtres en série est égale à 46,8 % sur les PM10, 41,3 % sur les PM2,5 et 34,4 % sur les PM1 ; les valeurs pour le premier filtre seul sont de 21,6 % sur les PM10, 20,3 % sur les PM2,5 et 15,2 % sur les PM1. L'efficacité de filtration augmente lorsque la vitesse de l'air augmente et diminue au cours du temps (encrassement des aimants). Les auteurs affirment que l'efficacité de filtration peut être augmentée en utilisant un nombre plus important de filtres en série et en utilisant des électro-aimants à la place des aimants (meilleur contrôle du champ magnétique et du nettoyage du système).

## Analyse

L'air extrait des tunnels est rejeté à l'extérieur et n'est généralement pas filtré. Cette manière de dépoussiérer l'air n'est pas courante. La filtration magnétique est généralement utilisée pour la filtration des liquides et des huiles en particulier. La filtration magnétique pourrait d'un point de vue purement théorique être envisagée pour le traitement de l'air intérieur, compte tenu de la nature des particules qui s'y trouvent.

## Règle de filtration pour limiter les opérations de maintenance sur les filtres

Indépendamment du type de filtres utilisés dans une installation de ventilation, il convient de respecter quelques règles de dimensionnement afin de prolonger la durée de vie de la solution retenue.

Ainsi, avec des filtres à air fabriqués à l'aide de media filtrants, il convient d'utiliser un préfiltre pour la captation des particules les plus grosses (de diamètre supérieur à quelques µm, des fibres, des débris végétaux, des insectes, des pollens, etc.), le préfiltre servant par ailleurs de protection au filtre fin placé en aval et dont le rôle est de capter les particules les plus petites (de diamètre inférieur à 1 µm). La mise en œuvre de cette "règle" permet d'allonger la durée de l'ensemble constitué par le préfiltre et le filtre fin par rapport à celle du filtre fin qui serait utilisé seul sans le préfiltre. Pour exemple on peut citer les résultats d'une étude portant le suivi des performances (efficacité de filtration, perte de charge, masse de poussière captée) au cours du temps de filtres de ventilation pour caissons de VMC double flux du résidentiel (Ginestet, 2014).
## Traitement des COV et du NO₂

L'objectif de cette étude (métro de Séoul, Son, 2011) est d'évaluer les performances d'un filtre à adsorption pour le système de ventilation du métro de Séoul (Corée du Sud), afin de diminuer dans les stations les concentrations en COV et NO₂, composés gazeux émis à l'extérieur (principalement par le trafic automobile) et introduits à l'intérieur du métro via le système de ventilation (Son, 2011).

Des essais ont d'abord été effectués en laboratoire en testant différents matériaux adsorbants à base de charbons actifs (grains, poudres, fibres) vis-à-vis du toluène (représentatif de la famille des COV présents dans l'air du métro de Séoul) et du NO₂. La perte de charge des différents filtres testés a également été mesurée.

Des mesures ont ensuite été effectuées dans le métro, en installant un filtre à adsorption dans la centrale de traitement d'air du système de ventilation qui fonctionne avec un mélange d'air neuf (de l'extérieur) et recyclé (de la station) (Figure ci-dessous). Les résultats des mesures montrent des valeurs d'efficacité variables suivant le type de COV avec une valeur d'environ 80 % pour les COV totaux. Sur le NO₂, l'efficacité est de l'ordre de 75 %.

L'efficacité des filtres est mesurée sur site mais on ne connaît pas l'impact de leur utilisation sur la qualité de l'air à l'intérieur de l'enceinte du métro. Par ailleurs, le système de ventilation n'est pas décrit et on ne connaît pas la valeur du débit d'air. On ne sait pas non plus si la totalité de l'air passant par la centrale de traitement d'air est filtrée.

Ces éléments lacunaires ne permettent pas de conclure sur la pertinence de ce type de traitement.

<figure><img src="image_57.png" /><figcaption>Figure 53. Schéma de principe des tests de traitement des COV et NO₂ effectués dans le système de ventilation du métro de Séoul (d'après Son, 2011)</figcaption></figure>
Cas particulier du traitement de l'hydrogène sulfuré (H2S)

Une équipe a développé et testé un filtre adsorbant pour l'élimination, par adsorption, du H2S dans les enceintes du métro parisien (Bouzaza, 2003). En effet, des poches de gypse dans les terrains géologiques où circulent les rames de métro peuvent être à l'origine de la production de H2S. Celui-ci pose des problèmes de corrosion des matériaux électriques (en particulier sur les parties cuivrées) et de mauvaises odeurs (seuil olfactif très bas compris entre 8 et 17 ppb). Des concentrations élevées d'H2S ont été mesurées au niveau de la ligne 14 (3 ppm en moyenne et des pics à 7 ppm), ouverte en 1998, dans les sous-quais, à cause de la nature du terrain, de la formation de cavités, de la nature des matériaux de remblais et d'infiltrations d'eau.

Un filtre à charbons actifs a été développé et testé en laboratoire ; il a ensuite été testé sur site, dans un sous-quai et un local technique de la station Madeleine du métro de Paris (ligne 14). Le sous-quai est éloigné des voyageurs et durant la période des essais il était ventilé uniquement par l'effet piston dû au passage des rames de métro ; le local technique est un espace clos de volume 80 m³ situé sur le quai.

Un premier filtre prototype a été utilisé pour les essais dans le sous-quai : il est principalement constitué de 12 couches en série de fibres de carbone activé type Actitex RS 1301 (surface spécifique 1200 m²/g). Le deuxième filtre prototype (Figure ci-dessous), utilisé au niveau du local technique, est constitué de 5 unités de charbons actifs dopés au cuivre (société Sofrance) montées en parallèle.

<figure><img src="image_58.png" /><figcaption>Figure 54. Filtre prototype à charbon actif pour le traitement de l'H2S dans le métro parisien (d'après Bouzaza, 2003)</figcaption></figure>

Les essais du premier filtre prototype, effectués sur une durée de 39 jours, ont montré une efficacité sur le H2S stable et voisine de 98 %.

Les essais du deuxième filtre prototype, effectués sur une durée de 1 an, ont montré une augmentation continue de la perte de charge du filtre. Au bout de 4 mois de fonctionnement, un filtre à particules a été installé en amont du filtre à charbons actifs. L'efficacité initiale du filtre à charbon actif était proche de 100 % mais a baissé au cours du temps pour atteindre parfois 20 % ; les auteurs expliquent ce résultat par un impact de l'humidité de l'air sur l'adsorption de l'H2S.

Il n'y a pas eu à notre connaissance de mise en œuvre pratique de ce filtre à charbon actif sur site.
Afin de réduire les concentrations en polluants auxquels peuvent être exposés les usagers dans les enceintes souterraines, en particulier les particules, plusieurs axes ont été étudiés :

* la réduction des émissions,

* la captation de la pollution à la source,

* la réduction des transferts depuis les zones sources vers les zones ou les populations sont présentes,

* le traitement de l'air.

Afin d'améliorer la qualité de l'air dans les enceintes souterraines, il convient de tenter en premier de limiter les émissions polluantes. Ensuite, lorsque cela n'est pas suffisant, il faut chercher à capter la pollution à la source avant que celle-ci ne se disperse dans l'atmosphère puis limiter leur transfert vers les zones où sont présentes les populations et en dernier lieu à traiter l'air.

Les axes d'amélioration présentés ci-dessous peuvent judicieusement être étudiés en conception pour la construction d'une nouvelle station ou d'une nouvelle ligne, ces études de conception devant intégrer au-delà de l'enjeu de la qualité de l'air, les critères de confort et de sécurité. Le recours à des outils de modélisation numériques pour la simulation des écoulements et du transport des polluants est vivement recommandé afin d'une part de comparer l'efficacité des différentes techniques envisageables et d'autre part de dimensionner les solutions retenues.

Pour les lignes de transport existantes, l'intérêt de tel ou tel axe de réduction des concentrations est très dépendant du matériel roulant, du réseau et de la station. Ainsi, le choix d'une ou plusieurs techniques doit reposer sur une bonne compréhension des écoulements et du transport des polluants au sein de la station et du réseau. La connaissance nécessaire à cette compréhension nécessite le recours à de multiples mesures dont l'interprétation peut être optimisée par l'utilisation d'outils de modélisation. Ceux-ci étant ensuite fortement utiles pour l'étude des axes d'amélioration.

Tant pour les stations existantes que pour les futures constructions, les études de conception doivent intégrer, au-delà de l'évaluation de l'efficacité et la faisabilité technique et financière du déploiement des mesures envisagées, les conséquences en termes de ventilation des stations, de confort aéraulique et thermique en station et de la compatibilité avec la gestion du risque incendie.

### Réduction des émissions

Les axes de réduction des émissions étudiés portent principalement sur le choix et l'utilisation du matériel roulant et l'effet du nettoyage des voies et quais.

#### ✓ Matériel roulant

La réduction des émissions par le matériel roulant est le premier sujet sur lequel il convient de travailler. Peu de publications permettent à l'heure actuelle de préciser les axes d'amélioration portant sur la limitation chiffrée des émissions liées au freinage et au contact rail roue. Des travaux de recherche et développement sont nécessaires afin de voir évoluer la composition et les émissions du matériel roulant et du système de freinage.

Une manière de dynamiser la recherche sur ce sujet et in fine d'améliorer les pratiques pourrait être lors de la consultation des fournisseurs pour l'achat de nouveau matériel roulant de demander les émissions du matériel proposé et de les alerter sur cet enjeu.

#### ✓ Nettoyage des voies et quais

Les études recensées sont peu nombreuses et ne mettent pas en évidence d'amélioration significative la qualité de l'air des enceintes. La réalisation d'études sur l'effet du nettoyage et de son mode de mise en pratique est nécessaire avant de statuer sur l'efficacité ou non de telles opérations d'entretien (dont peut être le retour d'expérience futur sur le métro de Londres).
## Captation à la source

Deux systèmes en cours de développement ont été analysés, la filtration (inertielle et magnétique) sous les trains et le captage (puis filtration inertielle) au niveau des freins. Le premier système n'a à l'heure actuelle pas fait l'objet d'évaluation de son efficacité à réduire les concentrations dans les enceintes ; afin de statuer sur son intérêt pour l'amélioration de la qualité de l'air des stations de transport ferroviaire souterrain des travaux de recherches complémentaires sont nécessaires. Le captage au niveau des freins est en cours de développement pour les trains, la faisabilité et l'efficacité de cette technique sont à étudier dans le contexte spécifique des enceintes de transport souterrain, les chiffres actuellement avancés sur le taux de captation (90%) étant intéressants (système aujourd'hui développé pour l'automobile mais dont l'utilisation dans d'autres domaines est à l'étude).

## Réduction des transferts

Les axes de réduction des transferts étudiés portent sur la mise en œuvre d'une barrière physique entre la voie et le quai, la limitation des transferts depuis le tunnel et l'extraction mécanique en tunnel ou sous les voies.

* ✓ Installation de portes entre les voies et le quai

Les portes entre les voies et le quai (PSD : platform screen doors) sont de plus en plus déployées dans les métros à travers le monde. De nombreux travaux de recherche traitent de l'effet des PSD sur la qualité de l'air. Quand elles séparent totalement les voies et le quai, elles semblent réduire efficacement les concentrations en particules sur les quais mais cette mesure doit s'accompagner d'une modification de la ventilation des stations et de la filtration de l'air des rames (car la pollution est davantage concentrée dans les tunnels).

Un tel dispositif peut être étudié judicieusement en phase de conception pour la construction d'une nouvelle station si un seul matériel roulant doit y circuler. Par contre, pour l'amélioration de la qualité de l'air des enceintes existantes, la mise en place d'un tel système peut, compte tenu de la géométrie et du fonctionnement des stations, être techniquement et/ou économiquement difficile, voire impossible.

* ✓ Extraction mécanique sous les voies

En l'absence d'étude de l'impact sur la qualité de l'air de ce système de ventilation, aucune recommandation ne peut être formulée. Compte tenu de l'influence théorique que l'extraction de l'air sous les voies/quais peut avoir sur les concentrations dans l'air des stations, la conduite d'études spécifiques sur le sujet serait intéressante.

* ✓ Limitation des transferts depuis les tunnels

L'introduction d'air neuf en tunnel a pendant un temps été réalisé en hiver pour améliorer le confort thermique des usagers et des employés, sans que l'enjeu de qualité de l'air ne soit étudié. La source principale de dégradation de la qualité de l'air sur les quais provient du trafic et donc en partie des tunnels, de ce fait, l'introduction d'air neuf en tunnel contribue à transporter les polluants vers les quais.

La limitation des transferts de polluants depuis les tunnels reposant sur la réduction des vitesses des trains, la mise en place de ventilateur-accélérateurs dans les tunnels et la mise en place de rideaux d'air en entrée/sortie de tunnel semble, de la littérature étudiée, effective sans que la réduction puisse être quantifiée. Compte tenu du faible retour d'expérience recensé, ces techniques nécessitent vraisemblablement des études complémentaires au préalable.

## Traitement de l'air

L'efficacité de la filtration de l'air n'a pas été démontrée en situation réelle pour les enceintes de transport souterrain (les filtres ont été testés en laboratoire ou directement sur site). Par ailleurs, compte tenu des débits d'air importants et de la priorité à donner à la réduction des émissions à la source et des transferts, le traitement par filtration de l'air n'est pas un axe d'amélioration recommandé pour la qualité de l'air des enceintes. Le traitement de l'air rejeté vers l'extérieur est cependant un axe d'amélioration des impacts devant être étudié.
# CONCLUSIONS

L'exposition des populations à la pollution de l'air est une préoccupation grandissante tant vis-à-vis de l'air atmosphérique qu'au sein de l'habitat, des lieux de travail ou de transport. L'association RECORD a souhaité s'intéresser plus particulièrement à la qualité de l'air des enceintes de traitement de déchets en lien avec l'exposition des travailleurs et des enceintes souterraines de transport ferroviaire en lien avec l'exposition de la population générale.

L'étude a été réalisée à partir d'une bibliographie nationale et internationale (finalisée au printemps 2015) d'une part et la conduite d'une quinzaine d'entretiens essentiellement auprès des acteurs du traitement de déchet français d'autre part.

Les conclusions par type d'enceintes étudié sont présentées ci-après.

Les spécificités de l'étude des enceintes fermées ou semi-ouvertes de type enceintes de traitement de déchets ou de transport ferroviaire souterrain reposent d'une part sur les populations concernées et le cadre réglementaire qui leur est propre. Dans les enceintes de traitement de déchets, les populations ciblées sont les travailleurs auxquels s'applique le code du travail tandis que dans les enceintes de transport ferroviaire souterrain, l'étude menée s'intéresse aux usagers.

D'autre part, la qualité de l'air de ces enceintes est liée aux sources (polluants, conditions d'émissions) et aux conditions de ventilation, conduisant à des recommandations spécifiques qui ne peuvent être généralisées à tout type d'enceinte.

Parmi les axes d'amélioration proposés, ceux qui ne sont pas spécifiques aux sources de pollution des enceintes étudiées, sont généralisables à tout type d'enceintes fermées et semi-ouvertes où des sources internes de dégradation de la qualité de l'air existent. Les recommandations portent sur l'ensemble des phases de la construction et de l'exploitation où l'enjeu de la qualité de l'air doit être considéré pour in fine conduire à son amélioration. Elles reposent sur l'organisation projet, la communication, la consultation et contractualisation des différents marchés...

Enfin, les recommandations formulées sur le dimensionnement des diagnostics pouvant être menés en fonction des objectifs (évaluer des expositions, comprendre ou remédier à une situation dégradée...) et le recours à des outils de modélisation pour le dimensionnement, la conception et la remédiation s'appliquent également à tout type d'enceintes fermées et semi-ouvertes.

## Distinction entre construction et exploitation

Si les axes d'amélioration énoncés précédemment peuvent être envisagés pour toute nouvelle construction d'enceinte de transport ferroviaire souterrain, leur pertinence par rapport à des sites exploités est fortement dépendante i) des enceintes (géométries, équipement de ventilation), ii) des sources de dégradation de la qualité de l'air et iii) de l'écoulement et du transport des polluants dans l'air. L'étude de la pertinence des moyens d'amélioration doit alors reposer sur une bonne connaissance et compréhension des écoulements, du transport des polluants et des concentrations au sein de ces enceintes.

La réalisation de diagnostics portant sur les concentrations, la ventilation, les paramètres de confort est alors nécessaire. Leur interprétation peut nécessiter le recours à des outils de modélisation. La modélisation est alors non seulement un outil d'aide à l'interprétation mais également un outil prospectif visant à étudier les solutions de remédiations possibles. Dans la mesure où la modélisation est nécessairement une simplification de la réalité, la conduite d'études pilotes permettant d'asseoir l'efficacité des mesures de gestion envisagées est fortement recommandée.

Pour les nouvelles constructions d'enceintes, il est recommandé lors des études de conception le recours à des outils de modélisation permettant, vis-à-vis de la qualité de l'air, l'optimisation de la construction en lien avec l'exploitation qui en sera faite.
# POUR LES ENCEINTES DE TRAITEMENT DE DECHETS
(CENTRES DE TRI DE DECHETS RECYCLABLES, CENTRES DE COMPOSTAGE / METHANISATION ET USINES D'INCINERATION)

## Polluants majoritaires

La revue bibliographique conduite met en lumière que l'identification des principaux polluants par type de site et par niveau d'enceinte est une tâche complexe, les paramètres influents étant nombreux (matière première collectée, délai entre la collecte et le traitement, activité dans les halls, ...). Les polluants majoritaires suivants ont été listés :

* ✓ Compostage / méthanisation : poussières, bioaérosols et ammoniac ;

* ✓ Tri de déchets recyclables : poussières et bioaérosols ;

* ✓ Incinération : poussières, bioaérosols et métaux.

Il est à noter que les lieux et périodes d'exposition à ces polluants sont spécifiques à chaque enceinte et que, pour l'ensemble de ces sites, les opérations d'entretien et de maintenance génèrent un niveau d'exposition plus élevé, notamment du fait de la remise en suspension des particules déposées sur les surfaces.

Si la qualité de l'air des usines de compostage est aujourd'hui bien documentée, la littérature est globalement plus rare sur les autres types de sites.

La qualité de l'air des différents sites de traitement de déchets est bien documentée. Cependant, la poursuite des investigations permettant une meilleure connaissance de la qualité de l'air de ces enceintes fermées et semi-ouvertes et in fine de l'évaluation des expositions des travailleurs reste pertinente en vue de son amélioration. De telles études devront en particulier cibler :

* ✓ les bioaérosols. La bibliographie est conséquente sur le sujet, mais la multitude de bioaérosols ayant des effets toxiques parfois spécifiques rend complexe la conduite de mesures et leur interprétation du fait de l'absence de valeur seuil consensuelle ;

* ✓ les particules diesel en lien avec les engins utilisés dans ces enceintes. En effet, la présente étude fait ressortir la complexité de la mesure et de la prise en compte des expositions aux particules diesel (traceurs, valeurs de référence) et conséquemment l'absence de données spécifiques.

## La ventilation de ces enceintes

Dans la stratégie générale de réduction des risques liés à la pollution de l'air sur les lieux de travail, la réglementation stipule que la réduction des concentrations par la ventilation générale n'est à considérer qu'après la réduction des émissions, la captation des polluants au plus près de la source (assainissement local de l'air).

Les enceintes recevant des déchets sont considérées comme des lieux à pollution spécifique pour lesquels le code du travail donne des débits minimums d'air neuf en cas de ventilation mécanique (article R4222-6) qu'il convient, suivant la réglementation, d'adapter à la nature et à la quantité des polluants. Cette ventilation doit permettre que les expositions des travailleurs soient inférieures aux valeurs limites d'exposition professionnelles (VLEP) (article R4222-13).

Les informations disponibles dans la littérature sur la ventilation des enceintes recevant des déchets concernent essentiellement les cabines de tri, qui sont les lieux où les travailleurs sont en travail posté à proximité des déchets. Pour les autres lieux, peu d'informations sont disponibles. Le bon sens et l'application d'une démarche classique d'assainissement de l'air des locaux de travail amène à la prise en compte des points suivants pour la conception de la ventilation :

* ✓ séparer physiquement les différentes zones auxquelles sont dédiées des ventilations spécifiques ; il s'agit en particulier de ne pas recycler l'air provenant d'une zone à pollution spécifique vers une zone où la pollution de l'air n'est pas la même, que ces autres locaux soient à pollution spécifique ou non ;

* ✓ éviter les zones de stagnation des polluants (zones mortes et accumulation en partie haute de locaux) ;

* ✓ respecter les exigences de la réglementation : débit d'air neuf réglementaire auquel s'ajoutent les débits d'air liés à la compensation et le respect des VLEP ;
* ✓ traiter l'air rejeté à l'extérieur pour réduire les nuisances pour les populations riveraines.

## Les axes d'amélioration

L'amélioration de la qualité de l'air et in fine de l'exposition des travailleurs dans les enceintes de traitement des déchets nécessite d'agir sur plusieurs axes. Les axes d'amélioration techniques issus en majorité des recommandations de l'INRS et de la CARSAT sont présentés dans le rapport. A cela s'ajoutent des recommandations organisationnelles, de contractualisation ou de sensibilisation portant à la fois sur la construction et l'exploitation des enceintes. Ces recommandations portent sur les étapes de définition du besoin, le cahier des charges, le marché de construction et exploitation, les études de conception, la construction, la réception, livraison et enfin l'exploitation.

* ✓ Dans la conception des marchés, la qualité de l'air étant un résultat couplé de la construction et de l'exploitation, de façon à impliquer au plus tôt l'exploitant et permettre de lisser les investissements potentiellement nécessaires à l'amélioration de la qualité de l'air, il est recommandé d'envisager des marchés longs (10 ans) couplant conception et exploitation.

* ✓ Dans les cahiers des charges, il est recommandé de sensibiliser les donneurs d'ordre aux enjeux de la qualité de l'air à la fois pour la construction et l'exploitation. Pour la construction, cette sensibilisation est associée à la recommandation de retranscrire, dans les cahiers des charges et dans les critères de jugement des offres, les attendus d'une conception où la ventilation est une partie intégrante du process dans un objectif d'amélioration de la qualité de l'air.

* ✓ La réception et le début de l'exploitation. Les essais de réception et performance et la transmission effective à l'exploitant des dossiers d'installation, des consignes d'exploitation et du manuel d'exploitation sont des éléments structurants. La clarification des attendus (objectifs et contenu) au moment de la contractualisation est recommandée ainsi que l'investissement à la fois du constructeur et de l'exploitant lors de la réception de l'installation et la mise en service industrielle.

* ✓ Durant l'exploitation, l'impact des conditions d'exploitation est déterminant sur la qualité de l'air. L'entretien régulier portant sur le nettoyage du site, l'entretien et la maintenance des équipements de process et de ventilation contribue à l'amélioration de la qualité de l'air. Promouvoir un entretien et une maintenance adaptés nécessite la sensibilisation et la formation des exploitants et du personnel de maintenance ainsi que la formalisation des attendus (manuel d'exploitation, passation de contrat de maintenance). Les développements de systèmes de gestion assistée par ordinateur (GMAO) et d'indicateurs visuels dans les enceintes vont dans ce sens.
# POUR LES ENCEINTES DE TRANSPORT FERROVIAIRE SOUTERRAIN

## Polluants majoritaires

A partir des années 2000, le Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France (CSHPF) a rendu plusieurs avis relatifs à la qualité de l'air dans les enceintes de transport souterraines recommandant de développer la surveillance de la qualité de l'air. Ces textes ont conduit dans plusieurs réseaux de transport aux mesures des concentrations en PM₁₀, en HAM (hydrocarbures aromatiques monocycliques), NO₂ (dioxyde d'azote), avec pour les PM₁₀ une caractérisation des teneurs en métaux (fer, nickel, chrome, manganèse, plomb, cadmium), en silice cristalline, en fibres et en HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques).

De nombreuses données récentes sont disponibles pour les particules en particulier. L'ensemble des auteurs s'accordent à considérer la pollution particulaire comme le déterminant de la qualité de l'air de ces enceintes. L'origine de la pollution particulaire métallique est liée à l'exploitation et au matériel roulant (freinage pour 70%<fnref n="24" /> des émissions, contact roue-rail pour 30%, caténaire et pantographe pour moins de 1%). Actuellement la connaissance de ces émissions est très parcellaire, tant au plan national qu'international.

## La ventilation de ces enceintes

Pour la ventilation, des exigences existent pour le désenfumage des tunnels ((Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2011), (JORF, 2007) et (JORF, 2005)) et la valeur minimum de débit d'air neuf est de 0,36 m³/h/m² pour les enceintes souterraines considérées comme des locaux à présence épisodique (JORF, 1978).

La ventilation des gares souterraines est complexe dans le sens où elle est le résultat d'une action naturelle (provoquée par les différences de pression et de température de l'air entre l'intérieur et l'extérieur) et d'une action mécanique (extraction et/ou introduction d'air neuf en tunnel et/ou en station, et effet piston lors des entrées et sorties des trains des tunnels). Par ailleurs, dans un réseau de transport dense, de multiples connexions existent avec pour conséquence de créer une aéraulique très complexe. Les données relatives au taux de renouvellement d'air des enceintes sont ainsi très parcellaires.

Du point de vue des transferts, la bibliographie réalisée montre que le rôle joué par la sortie de tunnel et l'arrivée en station des trains est majeur dans la dégradation de la qualité de l'air des stations, les particules étant transportées par l'effet piston créé.

## Axes d'amélioration

Les axes d'amélioration de la qualité de l'air identifiés sont d'ordre technique, structurés autour de la réduction des émissions à la source, la limitation des transferts (actions sur l'aéraulique - dont la ventilation- ou l'aménagement des stations) et dans une moindre mesure la réduction des concentrations par la ventilation ou le traitement de l'air. Ces éléments sont à intégrer lors des consultations (matériel roulant) et études de conception (limitation des émissions et des transferts) pour les nouvelles lignes ou stations. Pour les enceintes existantes, les possibilités d'amélioration de la qualité de l'air dépendent des enceintes (géométries, ventilation, aéraulique) et du matériel utilisé.

* ✓ **Matériel roulant** : la réduction des émissions par le matériel roulant est le premier sujet sur lequel il convient de travailler. Peu de publications permettent à l'heure actuelle de préciser les axes d'amélioration portant sur la limitation chiffrée des émissions liées au freinage et au contact roue-rail. Des travaux de recherche et développement sont nécessaires afin de faire évoluer la composition et les émissions du matériel roulant et du système de freinage.

* ✓ **Nettoyage des voies et quais** : les études recensées sont peu nombreuses et ne mettent pas en évidence d'amélioration significative de la qualité de l'air des enceintes. La réalisation d'études sur l'effet du nettoyage et de son mode de mise en

<footnote n="24">²⁴ Les pourcentages évoqués sont issus d'une seule étude, peu de données étant disponibles pour la connaissance des facteurs d'émission</footnote>
pratique est nécessaire avant de statuer sur l'efficacité ou non de telles opérations d'entretien.

✓ **Captation à la source** : deux systèmes en cours de développement ont été recensés, la filtration (inertielle et magnétique) sous les trains et le captage (puis filtration inertielle) au niveau des freins. Ces deux techniques sont encore au stade R&D, des études de faisabilité et d'efficacité étant nécessaires.

✓ **Réduction des transferts**

- **Installation de portes entre les voies et le quai** : les portes entre les voies et le quai (PSD : platform screen doors), quand elles séparent totalement les voies et le quai, semblent réduire significativement les concentrations en particules sur les quais mais ce dispositif doit s'accompagner d'une modification de la ventilation des stations et de la filtration de l'air des rames (car la pollution est davantage concentrée dans les tunnels et donc inévitablement dans les rames).

- **Extraction mécanique sous les voies** : aucune étude de l'impact sur la qualité de l'air de ce système de ventilation n'a été recensée. Compte tenu de l'influence théorique que l'extraction de l'air sous les voies/quais peut avoir sur les concentrations dans l'air des stations, la conduite d'études spécifiques sur le sujet serait nécessaire.

- **Limitation des transferts depuis les tunnels** : La limitation des transferts de polluants depuis les tunnels reposant sur la réduction des vitesses des trains, la mise en place de ventilateurs-accélérateurs dans les tunnels et la mise en place de rideaux d'air en entrée/sortie de tunnel semble, de la littérature étudiée, effective sans que le taux d'abattement ait été quantifié. Compte tenu des faibles retours d'expériences recensés, ces techniques nécessitent des études complémentaires.

✓ **Traitement de l'air** : compte tenu des débits d'air importants et de la priorité à donner à la réduction des émissions à la source et des transferts, le traitement par filtration de l'air n'est pas un axe d'amélioration recommandé.
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## Normes

- AFNOR NF X 35-702 (2015) Principes ergonomiques pour la conception des cabines de tri manuel des déchets recyclables secs ménagers et assimilés issus des collectes sélectives, projet de norme française NF X 35-702, 2015.

- AFNOR, NF EN ISO 7730 (2006) Ergonomie des ambiances thermiques - Détermination analytique et interprétation du confort thermique par le calcul des indices PMV et PPD et par des critères de confort thermique local. NF X 35-203 Mars 2006

- AFNOR NF EN 12237 (2003) Ventilation des bâtiments - Réseau de conduits - Résistance et étanchéité des conduits circulaires en tôle

- AFNOR NF EN 12341 (2014) Air ambiant - Méthode normalisée de mesurage gravimétrique pour la détermination de la concentration massique MP10 ou MP2,5 de matière particulaire en suspension

- AFNOR NF EN 13098 (2000). Atmosphères des lieux de travail - Règles pour le mesurage de micro-organismes et d'endotoxine en suspension dans l'air

- AFNOR NF EN 14031 (2003) Atmosphères des lieux de travail - Détermination des endotoxines en suspension dans l'air

- AFNOR NF ISO 16000-4 (2011) Air intérieur -- Partie 4: Dosage du formaldéhyde -- Méthode par échantillonnage diffusif

- AFNOR NF EN ISO 16017-2 (2003) Air intérieur, air ambiant et air des lieux de travail - Échantillonnage et analyse des composés organiques volatils par tube à adsorption/désorption thermique/chromatographie en phase gazeuse sur capillaire - Partie 2 : échantillonnage par diffusion

- ISO XP CEN TS 16450 (2013). Air ambiant. Systèmes automatisés de mesurage de la concentration de matière particulaire (PM10, PM2,5).

## Blog

- Blog de Dominique JOSSE. http://www.rendezvousavecla4.fr/blog/C%C3%B4t%C3%A9+travaux/ (dernier accès le 30/03/2015).

- Blog Les coulisses de la RATP. Site Internet. http://www.tourisme93.com/ratp/chantiers-maintenance.html (dernier accès le 01/04/2015).

- Blog http://www.allcityblog.fr/16198-exploration-du-metro-parisien/ (dernier accès le 30/03/2015).

- Blog http://www.paperblog.fr/1203255/quel-bon-vent-vous-amene/ (dernier accès le 01/04/2015).

- Blog http://www.boreally.org/galerie-technique/visite-metro-paris-sprague-thomson/attachment/galeries-acces-servant-ventilation-station-metro-croix-rouge/ (dernier accès le 01/04/2015).

- Blog de Catherine Baratti-Elbaz, http://www.baratti-paris12.com/a-la-une/l%E2%80%99air-du-metro-est-il-pollue.html (dernier accès le 01/04/2015).

- Blog http://newyorkmonamour.fr/se-trouve-grille-metro-marilyn-monroe/ (dernier accès le 01/04/2015).

- Blog http://www.messynessychic.com/2013/01/29/the-fake-townhouses-hiding-mystery-underground-portals/ (dernier accès le 01/04/2015).

- Blog http://www.messynessychic.com/2013/01/29/the-fake-townhouses-hiding-mystery-underground-portals/ (dernier accès le 01/04/2015).
# QUALITE DE L'AIR DES ENCEINTES DE TRAITEMENT DE DECHETS ET DES ENCEINTES DE TRANSPORT FERROVIAIRE SOUTERRAINES

## ETAT DES CONNAISSANCES ET AXES D'AMELIORATION

## Annexes au rapport final

Mai 2016

Responsable scientifique - Nom du Laboratoire / Organisme
S. TRAVERSE et S DERIEN (BURGEAP), A GINESTET (CETIAT)

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CETIAT
ensemble, innover et valider
## SOMMAIRE DES ANNEXES

<table><tr><td>ANNEXE 1 - TOXICITE DES POLLUANTS ET VALEURS DE REFERENCE</td><td>5</td></tr><tr><td>Source des valeurs de référence dans l'air</td><td>7</td></tr><tr><td>Oxydes d'azote</td><td>11</td></tr><tr><td>Monoxyde de carbone</td><td>12</td></tr><tr><td>Ammoniac</td><td>13</td></tr><tr><td>BTEX</td><td>14</td></tr><tr><td>Terpènes</td><td>18</td></tr><tr><td>Particules inhalables</td><td>19</td></tr><tr><td>Particules diesel</td><td>21</td></tr><tr><td>Dioxines, PCB, HAP</td><td>22</td></tr><tr><td>Métaux (plomb, chrome)</td><td>27</td></tr><tr><td>Fibres d'amiante</td><td>30</td></tr><tr><td>Polluants microbiologiques</td><td>31</td></tr></table>

<table><tr><td>ANNEXE 2 - ILLUSTRATIONS DE VENTILATION PAR PLENUM DANS LES CABINES DE TRI DE DECHETS</td><td>37</td></tr></table>

<table><tr><td>ANNEXE 3 - VENTILATION DE DIFFERENTS METROS</td><td>41</td></tr><tr><td>Le métro et le RER de Paris</td><td>42</td></tr><tr><td>Le métro de Vienne (Autriche)</td><td>50</td></tr><tr><td>Le métro de Budapest (Hongrie)</td><td>51</td></tr><tr><td>Le métro d'Ankara et Istanbul (Turquie)</td><td>52</td></tr><tr><td>Le métro en Corée du sud</td><td>52</td></tr></table>

<table><tr><td>ANNEXE 4 - ENTRETIENS CONDUITS DANS LE CADRE DE L'ETUDE</td><td>53</td></tr></table>

<table><tr><td>ANNEXE 5 - EPURATEURS D'AIR AUTONOMES</td><td>55</td></tr></table>
## Tableaux

<table><tr><td>Tableau 1. Valeurs de référence dans l'air pour les polluants de l'étude</td><td>10</td></tr><tr><td>Tableau 2- Les diverses familles de fibres (INRS)</td><td>30</td></tr></table>

## Figures

<table><tr><td>Figure 1 : Utilisation d'un plénum soufflant dans une cabine de tri de déchets (d'après [35])</td><td>39</td></tr><tr><td>Figure 2 : Réseau aéraulique pour l'alimentation des plénums en air neuf (d'après [36])</td><td>40</td></tr><tr><td>Figure 3. Emplacement de ventilateurs sur la ligne 4 du métro de Paris (d'après [11])</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 4. Installation d'un ventilateur sur le nouveau tronçon de la ligne 4 du métro de Paris (d'après [12])</td><td>44</td></tr><tr><td>Figure 5. Schéma de principe d'un ouvrage de ventilation du métro et du RER (d'après [15])</td><td>44</td></tr><tr><td>Figure 6. Un ventilateur du réseau de ventilation du métro de Paris (d'après [16])</td><td>44</td></tr><tr><td>Figure 7. Installation de ventilation du métro parisien (d'après [15])</td><td>45</td></tr><tr><td>Figure 8. Ventilateur dans le métro de Paris (d'après [17])</td><td>45</td></tr><tr><td>Figure 9. Ventilateur dans le métro de Paris (d'après [17])</td><td>46</td></tr><tr><td>Figure 10. Un ventilateur dans un accès abandonné (d'après [18])</td><td>46</td></tr><tr><td>Figure 11. Des couloirs de la station fantôme "Croix-Rouge" utilisés pour la ventilation de la ligne 10 du métro de Paris (d'après [19])</td><td>47</td></tr><tr><td>Figure 12. Grille de ventilation du métro de Paris (d'après [20])</td><td>47</td></tr><tr><td>Figure 13. Pendant le tournage du film "The seven year itch" de Billy Wilder (d'après [21])</td><td>48</td></tr><tr><td>Figure 14. Façade de l'immeuble du 145 rue Lafayette à Paris (d'après [23])</td><td>49</td></tr><tr><td>Figure 15. Grilles de ventilation dissimulées derrière la façade de l'immeuble du 145 rue Lafayette à Paris (d'après [23])</td><td>49</td></tr><tr><td>Figure 16. Schéma de principe de la ventilation des tunnels du métro de Vienne (d'après [24])</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 17. Schéma de principe de la ventilation du métro de Budapest (d'après [25])</td><td>51</td></tr><tr><td>Figure 18. Schéma de principe de la ventilation du métro à Ankara et Istanbul (d'après [26])</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 19. Schéma de principe de la ventilation du métro en Corée du Sud (d'après [27])</td><td>52</td></tr></table>
# ANNEXE 1 - TOXICITE DES POLLUANTS ET VALEURS DE REFERENCE
# Annexe 1

## Toxicité des polluants et valeurs de référence pour la population générale

### Sommaire Annexe 1

<table><tr><td>Source des valeurs de référence dans l'air</td><td>7</td></tr><tr><td>Oxydes d'azote</td><td>11</td></tr><tr><td>Monoxyde de carbone</td><td>12</td></tr><tr><td>Ammoniac</td><td>13</td></tr><tr><td>BTEX</td><td>14</td></tr><tr><td>Terpènes</td><td>18</td></tr><tr><td>Particules inhalables</td><td>19</td></tr><tr><td>Particules diesel</td><td>21</td></tr><tr><td>Dioxines, PCB, HAP</td><td>22</td></tr><tr><td>Métaux (plomb, chrome)</td><td>27</td></tr><tr><td>Fibres d'amiante</td><td>30</td></tr><tr><td>Polluants microbiologiques</td><td>31</td></tr></table>
## Source des valeurs de référence dans l'air

Ces valeurs de référence regroupent des **valeurs réglementaires** (France et Europe), des **valeurs guide** (OMS, INDEX, CHSPF) qui sont généralement des valeurs qui servent de point de départ à l'élaboration de valeurs réglementaires et, dans le contexte particulier du code du travail, des **valeurs limites** pour l'exposition professionnelle (VLEP) qu'elles soient réglementaires ou indicatives.

### Valeurs réglementaires pour la population générale

Le Décret n°2010-1250 du 21 octobre 2010 transpose la directive européenne 2008/50/CE concernant la qualité de l'air ambiant et un air pur pour l'Europe et précise notamment les nouvelles normes à appliquer.

Ces valeurs réglementaires françaises sont établies pour l'**air atmosphérique extérieur**, pour des durées d'exposition (3h, 24h ou vie entière) et sur la base de moyennes horaires, journalières ou annuelles. On distingue 5 niveaux de **valeurs réglementaires** :

* **Objectif de qualité** : niveau de concentration à atteindre à long terme et à maintenir, sauf lorsque cela n'est pas réalisable par des mesures proportionnées, afin d'assurer une protection efficace de la santé humaine et de l'environnement dans son ensemble.

* **Valeur cible** : niveau de concentration à atteindre, dans la mesures du possible, dans un délai donné, et fixé afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou l'environnement dans son ensemble.

* **Valeur limite pour la protection de la santé** : niveau de concentration à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser, et fixé sur la base des connaissances scientifiques afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou l'environnement dans son ensemble.

* **Seuil d'information et de recommandation** : niveau de concentration au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine de groupes particulièrement sensibles au sein de la population et qui rend nécessaires l'émission d'informations immédiates et adéquates à destination de ces groupes et des recommandations pour réduire certaines émissions.

* **Seuil d'alerte de la population** : niveau de concentration au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé de l'ensemble de la population ou de dégradation de l'environnement, justifiant l'intervention de mesures d'urgence.

Des valeurs réglementaires françaises existent pour le monoxyde de carbone, le benzène, le benzo(a)pyrène, les PM10 et PM2.5, dioxyde de soufre, dioxyde d'azote, arsenic, cadmium, nickel et plomb.

Enfin, pour l'air intérieur des ERP (Etablissement recevant du public) des valeurs guides réglementées en France ont été mises en place, elles sont reprises dans le présent document. La loi du 1er août 2008 relative à la responsabilité environnementale oblige à définir des « valeurs-guides pour l'air intérieur » dans les ERP. Le décret n° **2011-1727 du 2 décembre 2011** relatif aux valeurs-guides pour l'air intérieur y pourvoit pour le **formaldéhyde**, gaz incolore principalement utilisé pour la fabrication de colles, liants ou résines, et pour le **benzène**, substance cancérogène aux effets hématologiques issue de phénomènes de combustion (gaz d'échappement, cheminée, cigarette, etc.). La valeur-guide pour le formaldéhyde est fixée pour une exposition de longue durée à 30 µg/m³ au 1er janvier 2015 et à 10 µg/m³ au 1er janvier 2023. La valeur-guide pour le benzène est fixée pour une exposition de longue durée à 5 µg/m³ au 1er janvier 2013 et à 2 µg/m³ au 1er janvier 2016.

### Valeurs guides pour la population générale

Les valeurs guides bien que reposant sur des critères sanitaires sont considérées comme des valeurs de gestion, et ne constituent pas, stricto sensus, des valeurs toxicologiques de référence.

#### OMS -Air et air intérieur
Le bureau Europe de l'Organisation Mondiale de la Santé a publié en 2000 un document intitulé « Air Quality Guidelines in Europe » [WHO 2000]<fnref n="1" /> dans lequel figurent des valeurs guides pour la qualité de l'air.

L'objet de ce guide est de fournir une base pour la protection de la santé publique contre les effets néfastes des polluants atmosphériques, dans la perspective d'une cessation ou d'une réduction de l'exposition aux polluants qui nuisent certainement ou probablement à la santé ou au bien-être. Ce guide présente des informations générales et des conseils aux autorités internationales, nationales et locales qui souhaitent évaluer les risques et prendre des décisions concernant leur gestion. Ce guide établit des niveaux de polluants au-dessous desquels l'exposition (à vie ou pendant une période donnée) ne représente pas de risque important pour la santé publique.

En ce qui concerne les polluants abordés, les sections relatives à l'évaluation des risques pour la santé et aux valeurs-guides exposent les considérations les plus pertinentes qui ont conduit à l'adoption des valeurs-guides recommandées.

Certains polluants ont été revus par l'OMS en 2005 (WHO air quality guidelines, global update, 2005)<fnref n="2" />. Cette révision s'appuie sur l'ensemble des connaissances acquises ces dernières années (études épidémiologiques notamment).

Enfin, en 2010, l'OMS a publié un document intitulé « WHO guidelines for indoor air quality » [WHO 2010] dans lequel figurent des valeurs guides spécifiques pour la qualité de l'air intérieur.

## INDEX - Air intérieur

Le rapport final du projet INDEX : « Critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposures limits in the EU», 2005 élaboré par l'institut de la protection de la santé et du consommateur propose des valeurs guide pour l'air intérieur. Les informations sur les expositions, la toxicité et la caractérisation du risque ont conduit les membres du projet à donner des recommandations quant aux expositions dans l'air intérieur à ne pas dépasser pour différentes durées.

## ANSES - Air intérieur

L'ANSES (Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l'Alimentation, de l'Environnement et du Travail) a pour mission de contribuer à assurer la sécurité sanitaire humaine dans les domaines de l'environnement, du travail et de l'alimentation, notamment en mobilisant une expertise scientifique et technique pluridisciplinaire nécessaire à l'évaluation des risques.

Pour faire face à l'enjeu que représente la qualité de l'air intérieur et apporter aux pouvoirs publics des informations utiles à la gestion de ce risque, l'ANSES s'est auto-saisie en octobre 2004, de l'élaboration de valeurs guides de qualité de l'air intérieur (VGAI) en France. Elles sont exclusivement construites sur des critères sanitaires. Elles sont exprimées sous forme de concentration dans l'air, associée à un temps d'exposition (VGAI court terme, VGAI long terme, VGAI intermédiaire), en dessous de laquelle aucun effet sanitaire, aucune nuisance, ou aucun effet indirect important sur la santé n'est en principe attendu pour la population générale.

Dans le cadre de substances dont les effets se manifestent sans seuil de dose, les VG sont exprimées sous la forme de niveaux de risque correspondant à une probabilité de survenue de la maladie.

En décembre 2014, date de la mise à jour de ce document, 11 polluants d'intérêt de l'air intérieur ont fait l'objet d'une expertise de l'Anses sur les VGAI.

## CSHPF et HCSP

Le Conseil supérieur d'hygiène publique de France (CSHPF) est une instance d'expertise scientifique et technique, placée auprès du ministre chargé de la santé. Cette instance a un rôle d'évaluation et de gestion des risques pour la santé de l'homme. Le CSHPF peut être consulté lorsque se posent des problèmes sanitaires. Les avis et les recommandations émis par le CSHPF constituent une base

<footnote n="1">¹ WHO. Air Quality Guidelines. Second edition WHO Regional Publications, European Series, No. 91.2000, 273 pages.</footnote>

<footnote n="2">² WHO. Air Quality Guidelines. Global update 2005. Report on a working group meeting. Bonn, Germany. 18-20 october 2005.</footnote>
essentielle à la prise de décision en santé publique et peuvent également servir d'appui à l'élaboration de textes réglementaires.

Le Haut Conseil de la santé publique a été officiellement installé le 14 mars 2007. Ses 105 membres ont élu leur président et leur vice-président. Le HCSP est une instance d'expertise créée par la Loi relative à la politique de santé publique du 9 août 2004. Il reprend, en les élargissant, les missions du Conseil supérieur d'hygiène publique de France (CSHPF) et celles du Haut Comité de la santé publique.

## Valeurs limites du code du travail

Ces valeurs sont des valeurs de gestion utilisées dans le domaine du travail. Les valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP) en milieu de travail, établies pour protéger les travailleurs, sont des valeurs de référence qui fournissent des repères chiffrés d'appréciation de la qualité de l'air de ces lieux.

Il est important de noter que les VLEP ne garantissent pas l'absence d'effet sur la santé et doivent être considérées comme des objectifs minimaux. En effet, l'INRS définit les VLEP d'un composé chimique comme « la concentration dans l'air que peut respirer une personne pendant un temps déterminé sans risque d'altération pour sa santé, même si des modifications physiologiques réversibles sont parfois tolérées ». De plus, il est communément admis que la fixation des VLEP intègre non seulement des critères scientifiques et techniques, mais également sociaux et économiques voir psychologiques.

Ces valeurs construites pour une situation professionnelle ne s'adaptent pas à une population non professionnelle dont la structure est totalement différente (présence d'enfants et de populations fragiles).

Ces niveaux ou valeurs limites d'exposition professionnelles (VLEP) sont :

* soit des valeurs limites admises (VL) à caractère indicatif ;

* soit des valeurs limites réglementaires (VR) :

* indicatives (VRI) : elles sont fixées par arrêté en application de l'article R232-5-5 du code du travail. L'arrêté du 30 juin 2004 modifié par l'arrêté du 26 octobre 2007 donne une première liste de valeurs limites réglementaires indicatives en transposant la directive 2000/39/CE.

* contraignantes (VRC). Ces valeurs ont un statut différent, en ce sens qu'elles ont fait l'objet de décrets en conseil d'état et été fixées par le décret n°2007-1539 du 26 octobre 2007 (58 substances au total).

* soit des valeurs limites recommandées par la caisse nationale d'assurance maladie (CNAM). Ces valeurs ont été adoptées par un comité technique national (CTN) ou par le comité central de coordination (CCC).

Les VLEP qui sont présentées dans cette étude sont celles établies sur une journée de travail (8h) et celles associées à des expositions de courte durée (15 min).
# Oxydes d'azote

## Description et effet toxiques

Le NO₂ (CAS n°10102-44-0) est un gaz rouge brun à l'odeur âcre et piquante. Le dioxyde d'azote NO₂ présente le plus grand intérêt sur le plan sanitaire en raison de son caractère oxydant. En comparaison, le NO est 5 fois moins toxique.

Les oxydes d'azote pénètrent dans l'organisme essentiellement par inhalation, mais les passages cutanés sont également possibles. Le dioxyde d'azote, de par sa solubilité, peut être absorbé à tous les niveaux du tractus respiratoire.

Globalement, les études épidémiologiques mettent en évidence des liens étroits entre une augmentation des niveaux de NO₂ et les admissions hospitalières pour exacerbation de problèmes respiratoires chroniques dont l'asthme mais la quantification des effets propres à NO₂ reste difficile du fait principalement de la présence dans l'air d'autres polluants comme les poussières ayant des propriétés de synergie avec le NO₂.

In fine, l'exposition aux oxydes d'azote, gaz irritants des voies respiratoires, a trois types de conséquences : une augmentation de la fréquence des affections respiratoires, une altération du développement pulmonaire chez les enfants et une potentialisation de la sensibilisation aux allergènes inhalés et de l'asthme.

## Effets cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques

Le dioxyde d'azote :

- n'est pas classé comme agent cancérigène [groupe D de l'US EPA].

- n'est pas classé comme agent mutagène par l'Union Européenne.

- n'est pas classé comme agent reprotoxique par l'Union Européenne.

# Valeurs de gestion dans l'air

L'objectif de qualité de l'air correspond en France à une concentration de 40 µg/m³ en moyenne annuelle (Décret 2010-1250 du 21 octobre 2010). Le seuil de recommandation et d'information est de 200 µg/m³ en moyenne horaire et les seuils d'alerte est de 400 µg/m³ en moyenne horaire dépassé pendant 3 heures consécutives et 200 µg/m³ en moyenne horaire si la procédure d'information et de recommandation pour le dioxyde d'azote a été déclenchée la veille et le jour même et que les prévisions font craindre un nouveau risque de déclenchement pour le lendemain.

Les valeurs limites pour la protection de la population sont de :

- 200 µg/m³ en moyenne horaire à ne pas dépasser plus de 18 fois par an

- 40 µg/m³ en moyenne annuelle.

L'OMS (Air quality guidelines, Global update 2005) donne une valeur guide de 40 µg/m³ pour une durée d'exposition d'une année et 200 µg/m³ pour une durée d'exposition d'une heure. Ces mêmes valeurs sont retenues par l'OMS en 2010 pour la qualité de l'air intérieur.

En 2013, l'ANSES a publié deux valeurs guide pour l'air intérieur (VGAI) pour le dioxyde d'azote :

- Une première valeur a été établie pour protéger des effets survenant après une exposition de courte durée : 200 µg.m⁻³ pour une exposition d'une heure ;

- une seconde pour protéger des effets à long terme : 20 µg.m⁻³ pour une durée d'exposition supérieure à un an.

Concernant le code du travail, pour l'exposition des travailleurs français, seule une VLCT 15 minutes concerne le dioxyde d'azote : 6 mg/m³. Cette valeur est indicative.
# Monoxyde de carbone

## Description et effet toxiques

Le monoxyde de carbone (CAS n° 630-08-0) peut apparaître lors de nombreuses opérations industrielles ou domestiques : métallurgie du fer et autres métaux, synthèses chimiques, utilisation des moteurs à explosion, utilisation d'appareils de chauffage à charbon, à gaz et à hydrocarbures liquides.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique d'autant plus dangereux qu'il est totalement inodore, même à très fortes concentrations. En raison de sa grande affinité pour l'hémoglobine du sang, environ 200 fois supérieure à celle de l'oxygène, le CO forme avec elle un composé relativement stable - la carboxyhémoglobine HbCO - empêchant alors le transport, par le sang, de l'oxygène indispensable au corps humain.

Les symptômes dépendent de la quantité de CO présent dans l'air inhalé et de la durée d'exposition. L'intoxication aiguë légère se traduit par des symptômes bénins, souvent confondus avec des troubles hépatiques ou digestifs (nausée, vertiges, maux de tête, vision floue, difficultés de mémorisation et de concentration). Si l'exposition est plus importante, des signes neurologiques graves surviennent conduisant au coma, voire au décès. Près de 5000 personnes sont victimes d'intoxications au CO chaque année en France.

L'exposition répétée ou chronique à de faibles taux de CO décompense un mauvais état cardiovasculaire ou cérébral.

## Effets cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques

Il n'a jamais été rapporté d'effets cancérogènes ou mutagènes susceptibles d'être liés à l'exposition au CO. Le monoxyde de carbone est reprotoxique de catégorie R1A (H360 D).

# Valeurs de gestion dans l'air

L'objectif de qualité de l'air correspond en France à une concentration de 10 mg/m³ pour le maximum journalier (décret 2010-1250 du 21 octobre 2010).

Les valeurs guides recommandées par l'OMS (Air Quality Guidelines for Europe, 2000) sont de 100 mg/m³, 60 mg/m³, 30 mg/m³ et 10 mg/m³, pour des durées d'exposition respectives de 15 minutes, 30 minutes, 1 heure et 8 heures. Les valeurs guides pour l'air intérieur recommandées par l'OMS en 2010 sont identiques (excepté la valeur à 1 h qui est de 35 mg/m³), une valeur supplémentaire à 7 mg/m³ étant recommandée pour une exposition de 24 h. L'OMS (Air Quality Guidelines for Europe, 2nd édition, 2000) considère que pour protéger les non fumeurs, les personnes âgées et les adultes sensibles contre d'éventuels infarctus du myocarde, et également pour protéger les fœtus de mères non fumeuses, la concentration de COHb dans le sang ne doit pas dépasser 2,5%. Ceci conduit, par application de l'équation de Coburn-Foster-Kane qui prend en compte les différents paramètres physiologiques d'absorption du CO, à la valeur de 10 mg/m³, pour une durée d'exposition de 8 heures. Mais cette valeur ne peut être appliquée à une exposition vie entière comprenant des variations du niveau d'exposition au monoxyde de carbone pouvant être importantes et fréquentes.

En 2007, l'AFSSET/ANSES a défini des valeurs guide air intérieur (VGAI), pour le CO, elles sont identiques à celles établies par l'OMS pour l'Europe (2000) :

* 10 mg/m³ pour une exposition de 8h;

* 30 mg/m³ pour une exposition d'1h;

* 60 mg/m³ pour une exposition de 30 min;

* 100 mg/m³ pour une exposition de 15 min.

Concernant le code du travail, pour l'exposition des travailleurs français, seule une VLEP 8 heures concerne le monoxyde de carbone : 55 mg/m³. Cette valeur est indicative.
# Ammoniac

## Description et effet toxiques

L'ammoniac (NH₃, Cas n° 7664-41-7) est un gaz incolore à odeur piquante plus léger que l'air (1 ppmV = 0,707 mg/m³ ; INRS, 1997). Le seuil olfactif est de 0.5 ppm soit de l'ordre de 0,35 mg/m³ (INRS, 2005). L'odeur de l'ammoniac est familière car issue de nombreux produits de nettoyage de l'habitat et de sels odorants, elle devient irritante à partir de 50 ppmV (ATSDR, 2004).

À faibles concentrations, l'ammoniac inhalé se dissout essentiellement dans le mucus des voies aériennes supérieures. Les signes cliniques d'irritation observés sont donc de la toux, une irritation pharyngée et laryngée.

### Effets cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques

L'ammoniac n'a pas fait l'objet d'un classement par l'US-EPA, le CIRC et l'Union Européenne. Aucune donnée concernant un effet sur la reproduction et le développement n'est mentionnée.

## Valeurs de gestion dans l'air

Il n'existe pas de recommandation ou réglementation de concentrations dans l'air en France ou en Europe, l'OMS ne formule pas non plus de recommandations.

Dans l'air intérieur, Le rapport final du projet INDEX : « Critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposure limits in the EU”, 2005 élaboré par l'institut de la protection de la santé et du consommateur établit pour l'ammoniac une concentration d'exposition limite sur le long terme de 70 µg/m³ (et de 100 µg/m³ sur du court terme). Ce rapport note également que lors de travaux ménagers, ces limites peuvent être fréquemment dépassées (INDEX, 2005).

Pour l'exposition des travailleurs français, deux VLEP réglementaires contraignantes concernent l'ammoniac : VLEP de 7 mg/m³ pour une exposition sur 8 heures ; VLCT de 14 mg/m³ pour une exposition de courte durée (15 minutes).
### Description et effet toxiques

Parmi les composés des hydrocarbures, le benzène (CAS n° 71-43-2) est rangé parmi les COV (composés organiques volatils) et plus précisément parmi les HAM (hydrocarbures aromatiques monocycliques). Il est soluble (1860 mg/l à 10°C), volatil : pression de vapeur de 6031 Pa (10°C) et constante de Henry de 0,56 kPa.m³/mol (25°C) et biodégradable en milieu aérobie.

### Effets cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques

Le benzène est un cancérigène avéré (leucémies et cancer de la moelle osseuse) : Il a été placé dans **le groupe 1** par le CIRC-IARC en 1987, dans la **classe A** par l'US-EPA en 1998 et **C1A** par l'UE.

Le benzène est génotoxique et induit des aberrations chromosomiques et des micronoyaux in vivo chez l'animal. Chez l'homme, aucune relation ne peut actuellement être établie entre les types de lésions chromosomiques observées in vitro et les effets sur la santé. Le benzène est classé **M1B** par l'Union Européenne.

Le benzène a été montré fœtotoxique chez l'animal. Des études expérimentales ont montré des faibles poids de naissances, des malformations osseuses et des dommages de la moelle osseuse. Chez l'homme, aucun effet sur le développement du fœtus ou sur la fertilité masculine n'est reconnu pour une exposition au benzène. Chez la femme, bien que quelques études suggèrent une fréquence accrue des avortements chez les femmes exposées au benzène, aucun élément ne permet de conclure à une tératogénicité ou à une foetotoxicité. Le benzène n'est pas classé reprotoxique par l'UE.

### Autres effets toxiques

La cible principale du benzène après une exposition à long terme est le système sanguin, avec des conséquences sur la moelle osseuse, une diminution des globules rouges, une anémie ou plus rarement une polyglobulie (lignée des globules rouges), une leucopénie ou parfois une hyperleucocytose (globules blancs), une thrombopénie (plaquettes). Ces manifestations sont réversibles après cessation de l'exposition.

Le Syndrome psycho-organique (troubles de la mémoire, de la concentration, de la personnalité, insomnie, diminution des performances intellectuelles correspondant à des effets sur le système nerveux central) a été décrit lors d'exposition chronique au benzène. Ce syndrome est également noté pour le toluène et les styrènes.

Par ailleurs, des effets cardio-vasculaires ont été décrits lors de l'exposition par inhalation aux vapeurs de benzène.

### Valeurs de gestion dans l'air

#### Réglementation

L'objectif de qualité de l'air correspond en France à une concentration de 2 µg/m³ (décret 2010-1250 du 21 octobre 2010).

La loi du 1er août 2008 relative à la responsabilité environnementale oblige à définir des « valeurs-guides pour l'air intérieur » dans les ERP. Le décret n° 2011-1727 du 2 décembre 2011, définit la valeur-guide pour le benzène pour une exposition de longue durée à 5 µg/m³ au 1er janvier 2013 et à 2 µg/m³ au 1er janvier 2016.

#### INDEX, OMS

La commission européenne dans le rapport du projet INDEX (critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposure limits in the EU) ainsi que l'OMS (WHO Guidelines for Indoor Air Quality : Selected Pollutants, 2010) recommandent un objectif de concentration dans l'air intérieur aussi bas que possible sans fixer de valeur.
L'OMS précise que l'excès de risque de Leucémie pour une exposition à 1 µg/m³ est de 6.10⁻⁶. La concentration associée à un excès de risque de 10⁻⁵ est de 1,7 µg/m³.

## ANSES

Les valeurs guide air intérieur VGAI définies par l'AFSSET/ANSES sont les suivantes, celle en gras doit être retenue pour la prise en compte de l'ensemble des effets chroniques :

* VGAI long terme, pour les effets hématologiques non cancérigènes : 10 µg/m³ pour une durée d'exposition supérieure à 1 an,

* VGAI long terme, pour les effets hématologiques cancérigènes : 2 µg/m³ (durée d'exposition "vie entière"), correspondant à un excès de risque de 10⁻⁵,

* VGAI long terme, pour les effets hématologiques cancérigènes : 0,2 µg/m³ pour une durée d'exposition "vie entière", correspondant à un excès de risque de 10⁻⁶,

* VGAI intermédiaire : 20 µg/m³ en moyenne sur 1 an pour les effets hématologiques non cancérigènes prenant en compte des effets cumulatifs du benzène,

* VGAI court terme : 30 µg/m³ en moyenne sur 14 jours pour les effets hématologiques non cancérigènes prenant en compte des effets cumulatifs du benzène,

En juillet 2014, l'ANSES recommande, au regard des nouvelles études disponibles sur la cohorte « Pliofilm », de revoir la valeur guide air intérieure ou VGAI « vie entière » (actuellement fixée à 2 µg/m³ pour un risqué de 10⁻⁵).

## Code du travail

Pour l'exposition des travailleurs français, seule une VLEP 8 heures concerne le benzène : 3,25 mg/m³. Cette valeur est réglementaire contraignante.

# Toluène

## Description et effet toxiques

Le toluène (CAS n°108-88-3) est un liquide plus léger que l'eau (densité=0,87 à 15°C), incolore, d'odeur aromatique, perceptible à l'odorat à partir de 2.5 ppmV (INRS, 2005). Le facteur de conversion est 1ppmV = 3,75 mg/m³.

Le toluène est un solvant utilisé dans le nombreux produits, y compris de consommation courante : diluants, adhésifs, peintures, vernis, encres, laques ou en tant que matière première en synthèse organique. Comme sous-produit du pétrole, il entre dans la composition des essences. La fabrication du toluène et ses diverses utilisations libèrent également du toluène à l'atmosphère.

Lorsque l'exposition au toluène est répétée quotidiennement, les atteintes décrites sont neurologiques et hépatiques. Le syndrome psycho-organique (sur le système nerveux central) est l'effet toxique chronique majeur du toluène : les stades les plus avancés sont irréversibles. Il associe des troubles de la mémoire, de la concentration, de la personnalité, une insomnie, une diminution des performances intellectuelles.

## Effets cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques

Le toluène n'est pas considéré comme une substance cancérigène : il a été placé dans le groupe 3 par le CIRC-IARC en 1999, classe D par l'US-EPA en 1994 et n'est pas classé cancérigène par l'UE.

Aucune étude, à ce jour, ne permet de supposer que le toluène présente des effets sur la modification du matériel génétique, il n'est pas classé mutagène par l'UE.

En cas d'exposition chronique maternelle, il peut être constaté un retard de croissance intra-utérine. Un syndrome similaire à celui décrit dans le cadre d'un alcoolisme fœtal avec présence de malformations plus ou moins marquées, un retard de croissance et des troubles comportementaux peuvent également être observés. Ainsi, le toluène est classé R2 (H361d) par rapport à ses effets potentiels sur le fœtus.

# Valeurs de gestion dans l'air

## Réglementaire
En France le décret n°2010-1250 du 21 octobre 2010 sur les objectifs de qualité de l'air ne propose pas de valeur guide pour le toluène.

## INDEX, OMS

L'OMS (Air quality Guidelines for Europe, 2000) propose une valeur guide de 260 µg/m³ (à ne pas dépasser en moyenne pour une exposition hebdomadaire). La valeur proposée par l'OMS est recommandée par cette instance pour la qualité de l'air en Europe, vis-à-vis de l'ensemble des effets toxiques du toluène. Cette valeur a été établie à partir de la même étude cas/témoins que celle retenue par l'US-EPA en 1992 (Foo et coll., 1990) en retenant une LOAEL pour une exposition continue plus faible en raison du facteur d'ajustement adopté.

Dans l'air intérieur, le rapport final du projet INDEX : « Critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposure limits in the EU », 2005 élaboré par l'institut de la protection de la santé et du consommateur établit pour le toluène une concentration d'exposition limite sur le long terme de 300 µg/m³. Les concentrations dans l'air intérieur en Europe seraient de l'ordre de 16 fois inférieures à cette limite et le centile 90 des mesures de l'ordre de 5 fois inférieur (INDEX, 2005).

## Code du travail

Pour l'exposition des travailleurs français, deux VLEP **réglementaires contraignantes** concernent le toluène : VLEP de 76,8 mg/m³ pour une exposition sur 8 heures ; VLCT de 384 mg/m³ pour une exposition de courte durée (15 minutes).

# Ethylbenzène

## Description et effet toxiques

L'éthylbenzène (CAS n°100-41-4) est un liquide plus léger que l'eau (densité=0,87 à 15°C), incolore, d'odeur aromatique, perceptible à l'odorat à partir de 2.3 ppmV (INRS, 2004). L'éthylbenzène est un solvant utilisé dans le nombreux produits, y compris de consommation courante : diluants, adhésifs, peintures, vernis, encres, laques ou en tant que matière première en synthèse organique. Il est ajouté à l'essence automobile (environ 2 % en poids) pour son rôle antidétonant. La fabrication de l'éthylbenzène et ses diverses utilisations le libèrent à l'atmosphère (trafic automobile, raffinage du pétrole, préparation et au transport d'asphalte chaud, rejets des incinérateurs, etc.).

L'exposition par voie respiratoire à l'éthylbenzène peut entraîner une somnolence, des céphalées, une fatigue, une irritation des voies respiratoires, des yeux, du nez. Chez l'animal, les organes cible après une exposition chronique par voie respiratoire sont le foie, le rein et le système auditif. Chez l'homme, l'éthylbenzène est considéré comme un irritant cutané et muqueux. Il peut entrainer une dépression du système nerveux central. Une atteinte hématologique et hépatique a plus rarement été rapportée.

Le CIRC-IARC a placé l'éthylbenzène dans le groupe 2B en considérant qu'il n'y a pas de preuves d'effets cancérogènes chez l'homme mais que les preuves sont suffisantes chez l'animal (aout 2000). L'éthylbenzène n'est pas classé actuellement au sein de l'Union Européenne et de l'US-EPA pour ses éventuels effets cancérogènes chez l'homme. L'éthylbenzène n'est pas considéré en l'état actuel des connaissances comme présentant des effets mutagènes ou reprotoxique (absence de classement par l'UE et avis formulé par l'IARC en 2000).

## Valeurs de gestion dans l'air

En France le décret n°2010-1250 du 21 octobre 2010 sur les objectifs de qualité de l'air ne propose pas de valeur guide pour l'éthylbenzène. L'OMS (Air quality Guidelines for Europe, 2000) ne propose pas non plus de valeur guide.

### Code du travail

Pour l'exposition des travailleurs français, deux VLEP **réglementaires contraignantes** concernent l'éthylbenzène : VLEP de 88,4 mg/m³ pour une exposition sur 8 heures ; VLCT de 442 mg/m³ pour une exposition de courte durée (15 minutes).
# Xylènes

## Description et effet toxiques

Les xylènes (isomères m, p, et o,) (CAS n°1330-20-7) sont des liquides plus léger que l'eau (densité=de 0.86 à 0,88 à 15°C), incolores, d'odeur aromatique, perceptible à l'odorat à partir de 0.07 ppmV (INRS, 2005). Les xylènes sont des solvants utilisés dans de nombreux produits, y compris de consommation courante : diluants, adhésifs, peintures, vernis, encres, laques ou en tant que matière première en synthèse organique. Par ailleurs, comme sous-produit du pétrole, ils entrent dans la composition des carburants et solvants pétroliers.

De nombreuses études épidémiologiques ont été menées chez des salariés exposés à long terme et de façon répétée aux vapeurs de xylènes. Ces études ont montré pour certains sujets une respiration difficile et à une altération de certaines fonctions pulmonaires. Une augmentation significative des irritations du nez et de la gorge a été notée chez des salariés exposés à une concentration moyenne de 14 ppm (61 mg/m³) de vapeurs de xylènes. Enfin, concernant les effets immunologiques, une diminution du nombre des lymphocytes a pu être observée chez des travailleurs exposés.

Les xylènes n'ont pas de propriétés cancérigènes connues; l'US-EPA souligne également que tous les essais de génotoxicité réalisés avec ces substances se sont révélés négatifs. Le CIRC-IARC a placé les xylènes dans le **groupe 3** (1999).

Les xylènes ne sont pas considérés en l'état actuel des connaissances comme présentant des effets mutagènes (absence de classement par l'UE). Ils ne sont actuellement pas classés vis à vis de leurs effets reprotoxiques par l'UE.

## Valeurs de gestion dans l'air

En France le décret n°2010-1250 du 21 octobre 2010 sur les objectifs de qualité de l'air ne propose pas de valeur guide pour les xylènes. L'OMS (Air quality Guidelines for Europe, 2000) ne propose pas non plus de valeur guide.

Dans l'air intérieur, Le rapport final du projet INDEX : « Critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposure limits in the EU", 2005 élaboré par l'institut de la protection de la santé et du consommateur établit pour les xylènes une concentration d'exposition limite sur le long terme de 200 µg/m³. Les concentrations dans l'air intérieur en Europe seraient de l'ordre de 20 fois inférieures à cette limite et le centile 90 des mesures de l'ordre de 6 fois inférieur (INDEX, 2005).

### Code du travail

Pour l'exposition des travailleurs français, deux VLEP **réglementaires contraignantes** concernent les xylènes : VLEP de 221 mg/m³ pour une exposition sur 8 heures ; VLCT de 442 mg/m³ pour une exposition de courte durée (15 minutes).
# Terpènes

## Valeurs de gestion dans l'air

Seul le projet INDEX a conduit à l'établissement une valeur guide pour les terpènes dans l'air intérieur.

Le projet européen INDEX (Critical Appraisal of the Setting and Implementation on Indoor Exposure Limits in Europ Union) a élaboré en 2005 une liste de polluants chimiques prioritaires des environnements intérieurs susceptibles d'être réglementés dans le futur et de proposer des valeurs guides de qualité d'air intérieur (European Commission, 2005).

Le travail de sélection a été effectué sur la base de l'évaluation des risques sanitaires combinant l'exploitation de données d'exposition des populations européennes et des données toxicologiques sur les relations dose-réponse. Au total 41 polluants ont été répartis dans 3 groupes (groupe 1 : substance hautement prioritaires, groupe 2 : substances de seconde priorité, groupe 3 : substances nécessitant des recherches complémentaires). Les terpènes : limonène et alpha-pinène sont classés parmi le groupe 3.

La valeur guide (recommandations pour l'air intérieur) est de 450 µg/m³ pour l'alpha pinène.

L'INRS a produit en 2010 une fiche toxicologique spécifique (FT227) au limonène (cas n°138-86-3). Ce document précise qu'aucune VLEP n'a été établie en France, dans l'Union Européenne ou aux Etats Unis.

Aucune fiche n'est disponible pour l'alpha pinène (cas n°80-56-8).

## Code du travail

Aucune VLEP française n'est définie pour les terpènes.
# Particules inhalables

## Description et effet toxiques

Les particules fines ou PM (Particule Matter) sont un mélange de particules liquides (aérosol) ou solides qui sont émises par différentes sources. Celles-ci conditionnent la granulométrie des particules et leur composition.

La taille des particules, telle que définie de façon normative (EN 481), détermine le niveau de pénétration des poussières dans les voies respiratoires et conditionne les effets car les particules de grande taille sont généralement précipitées sur la muqueuse de l'oropharynx et dégluties, alors que les particules de petite taille, les PM 10, peuvent atteindre les voies respiratoires distales, où elles sont éliminées par phagocytose.

Ce sont les PM<sub>2.5</sub> qui vont pénétrer le plus profondément dans l'arbre respiratoire et atteindre les alvéoles pulmonaires. Ces particules fines ont souvent une plus grande acidité que les particules de taille plus importante et la réaction inflammatoire qu'elles produisent, en augmentant la perméabilité épithéliale, facilite le passage des polluants dans le courant lymphatique ou sanguin.

Les principaux effets reconnus sont les suivants : réduction de la durée de vie, augmentation des cas de bronchites chez les enfants, réduction des capacités respiratoires chez les adultes et les enfants.

L'OMS considère actuellement que ce type d'effets peut être observé pour des concentrations annuelles moyennes inférieures à 20 µg/m³ de particules PM<sub>2.5</sub> et inférieures à 30 µg/m³ de particules PM<sub>10</sub>.

## Effets cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques

Il n'a jamais été rapporté d'effets cancérigènes, mutagènes ou reprotoxiques susceptibles d'être liés à l'exposition aux poussières.

# Valeurs de gestion dans l'air

## Réglementation

Le parlement européen a arrêté en deuxième lecture le 11 décembre 2007 une position en vue de l'adoption de la directive 2008/.../CE du Parlement européen et du Conseil concernant la qualité de l'air ambiant et un air pur pour l'Europe. Pour ce qui concerne les PM<sub>2.5</sub>, pour lesquelles il n'existait aucune valeur réglementaire européenne jusque-là, ce texte indique une valeur cible («niveau fixé dans le but d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et/ou l'environnement dans son ensemble, à atteindre dans la mesure du possible sur une période donnée») de 25 µg/m³ en moyenne annuelle, à respecter au 1er janvier 2010. Il indique également des valeurs limites (« niveau fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine et/ou l'environnement dans son ensemble, à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser une fois atteint ») de 25 µg/m³ en moyenne annuelle, à respecter au 1er janvier 2015, et de 20 µg/m³ en moyenne annuelle, à respecter au 1er janvier 2020.

Pour les PM<sub>10</sub>, les valeurs réglementaires qui s'appliquent en France sont celles du décret n°2002-213 portant transposition des directives 1999/30/CE du Conseil du 22 avril 1999 et 2000/69/CE du parlement européen et du Conseil du 16 novembre 2000.

Ce décret fixe un **objectif de qualité** à 30 µg/m³ en moyenne annuelle pour les PM<sub>10</sub>.

Selon la terminologie précisée par l'article L221-1 du code l'environnement, cet objectif de qualité correspond à « un niveau de concentration de substances polluantes dans l'atmosphère, fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l'environnement, à atteindre dans une période donnée».

Des valeurs limites, correspondant au « niveau maximal de concentration de substances polluantes dans l'atmosphère, fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l'environnement », sont également fixées pour les PM10. Elles sont :
* de 40 µg/m³ de PM10 en moyenne annuelle et

* de 50 µg/m³ de PM10 en percentile 90 des teneurs journalières (c'est-à-dire le niveau ne devant pas être dépassé plus de 35 jours par an).

### OMS

Pour ce qui concerne la pollution atmosphérique particulaire, l'OMS a retenu deux types de valeurs guides : l'une porte sur les niveaux moyens annuels dans l'air ambiant, et l'autre porte sur les niveaux moyens journaliers. Ces valeurs guides sont déclinées pour les PM₁₀ et les PM₂.₅.

Pour ce qui concerne les niveaux moyens annuels, la valeur guide fixée par l'OMS (Air Quality Guidelines - Global Update 2005) est :

* pour les PM₂.₅ de 10 µg/m³ niveaux moyens annuels, et 25 µg/m³ pour niveaux moyens sur 24h

* pour les PM₁₀ de 20 µg/m³ niveaux moyens annuels et 50 µg/m³ pour niveaux moyens sur 24h

L'OMS indique que « bien que les effets indésirables sur la santé ne puissent pas être entièrement écartés au-dessous de ces concentrations, [elles] représentent les concentrations [...] dont on a non seulement montré qu'elles étaient atteignables dans les grandes régions urbaines des pays très développés, mais qui, si elles sont atteintes, devraient également permettre de réduire considérablement les risques sanitaires ».

Bien que les expositions épisodiques soient moins préoccupantes d'un point de vue sanitaire que les expositions chroniques visées par les valeurs guides concernant les moyennes annuelles, l'OMS indique que le fait de respecter ces valeurs guides journalières « permettra de se protéger contre les pics de pollution qui conduiraient autrement à une surmorbidité ou à une surmortalité importante ».

### HCSP

S'appuyant sur l'état des connaissances des effets des particules sur la santé à partir des publications les plus récentes et sur une évaluation d'impact sanitaire de différents scénarios de diminution de la pollution particulaire en France, le HCSP recommande les valeurs suivantes :

* *objectifs de qualité de l'air* (moyenne annuelle) : 15 µg/m³ pour les PM₂.₅ ; 25 µg/m³ pour les PM₁₀ ;

* *seuils d'information* (moyenne journalière) : 30 µg/m³ pour les PM₂.₅ ; 50 µg/m³ pour les PM₁₀ ;

* *seuils d'alerte* (moyenne journalière) : 50 µg/m³ pour les PM2.5 ; 80 µg/m³ pour les PM₁₀

Afin de prévenir les effets liés à une exposition chronique aux particules, le HCSP recommande dans l'air intérieur des immeubles d'habitation ou des locaux ouverts au public :

* un *objectif cible* (moyenne annuelle à l'horizon 2025) de 10 µg/m³ pour les PM₂.₅ et de 15 µg/m³ pour les PM₁₀ avec des valeurs dégressives immédiatement applicables à des dates intermédiaires définies avec un délai d'engagement des actions correctives fixé à un an après le constat de dépassement ;

* des *valeurs repères* (2015) de 20 µg/m³ pour les PM2,5 et 30 µg/m³ pour les PM₁₀

* des *valeurs d'action rapide* de 50 µg/m³ pour les PM2,5 et 75 µg/m³ pour les PM₁₀ qui doivent déclencher dans les trois mois la mise en œuvre d'actions correctives (identification des sources, abaissement des niveaux de concentration des particules).

### ANSES

Pour les particules présentes dans l'air intérieur, l'ANSES ne propose pas de VGAI pour des expositions aiguës et chroniques mais elle recommande la mise en œuvre par les politiques publiques des valeurs guides de l'OMS pour l'amélioration de la qualité de l'air intérieur.
## Code du travail

L'article R4222-10 du code du travail stipule que dans les locaux à pollution spécifique, les concentrations moyennes sur 8 heures en poussières totales et alvéolaires dans l'atmosphère inhalée par un travailleur ne doivent pas dépasser respectivement 10 et 5 mg/m³.

Ces VLEP ne concernent que les poussières sans toxicité spécifique (non susceptibles de provoquer d'autre effet que celui de la surcharge).

## Particules diesel

### Description et effet toxiques

Les particules diesel se composent d'un matériau carboné (suie : noyau de carbone ou "sphérule"), engendré lors de la combustion, sur lequel sont absorbées des espèces organiques diverses, constituées de molécules condensées lors des étapes suivant la combustion. Cette partie adsorbée extractible par divers solvants (lors d'analyses en laboratoires) est appelée SOF (Soluble Organic Fraction). Elle renferme des hydrocarbures imbrûlés, des dérivés oxygénés (cétones, esters, aldéhydes, lactones, éthers, acides organiques) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) accompagnés de leurs dérivés nitrés, oxygénés, etc. Se trouvent également des dérivés minéraux (SO2, sulfates ...) et métalliques.

Les particules diesel sont de petite taille (0,1 à 0,3 µm de diamètre) avec autour d'un noyau carboné une adsorption de nombreux composants. L'INRS (ND 2239-201-5, 2005) précise que 50 à 80 % en masse des particules ont des diamètres compris entre 50 et 500 nm. Les produits organiques constituent de 10 à 90% du poids total des particules selon le type de carburant et le type de moteur.

Les émissions des moteurs diesel sont soit gazeux (composés d'oxydes de carbone, d'azote et de soufre, de vapeur d'eau, d'aldéhydes et d'hydrocarbures à bas poids moléculaire dont les HAP légers à moins de 4 cycles), soit particulaires. Les particules diesel comprennent selon le CIRC (2013) en pourcentage massique : carbone élémentaire (50-75%), carbone organique (19-43% dont des HAP et des nitro-HAP), des sulfates (<4%) et des métaux (<5%).

Les particules diesel semblent jouer un rôle dans les mécanismes allergiques en potentialisant la réponse aux allergènes. Ceci pourrait être expliqué par le développement d'une réponse de type inflammatoire, ainsi que par une introduction au niveau pulmonaire d'allergènes qui seraient déposés sur les particules diesel. Toutes ces données sont concordantes que ce soit chez l'homme, l'animal ou les modèles cellulaires.

Bien que les études épidémiologiques montrent une augmentation des décès par arrêt cardio-vasculaire lors des pics de pollution de particules fines, les études spécifiquement consacrées aux effets des particules diesel sur le fonctionnement cardio-vasculaire ont fait l'objet de peu de publications. Les résultats ne permettent pas de conclure avec certitude sur un lien entre particules et pathologies cardio-vasculaires.

### Effets cancérigènes, reprotoxiques et mutagènes

Selon la classification européenne, les fumées d'échappement diesel sont reconnues cancérigènes catégorie 3 (effet cancérogène possible). Au niveau du CIRC, ces fumées sont classées 1 (cancérogène avéré).

## Valeurs de gestion dans l'air

Aucune valeur de gestion spécifique dans l'air pour les particules diesel n'est actuellement établie. L'évaluation des expositions aux particules diesel passe :

* par les mesures de NO et NO₂ pour la partie gazeuse, voire de monoxyde de carbone en espaces confinés ;

* la mesure du carbone élémentaire, pour lequel aucune VLEP n'est disponible en France. Les valeurs guide allemandes sont ainsi utilisées (TRK= 100 µg/m³ à l'air libre et 300 µg/m³ dans les espaces souterrains).

NB : Les TRK sont établies pour 8 heures par jour pendant 5 jours.
## Données d'émissions

Les concentrations associées aux émissions des moteurs diesel sont synthétisées par l'INRS, 2005 (ND 2239-201-05) :

* Particules 20 à 200 mg/m³

* Aldéhydes : 10 à 300 ppm

* Hydrocarbures : 200 à 1 100 ppm

* Dioxyde de soufre : 50 à 200 ppm

* Oxydes d'azote (en NO) 300 à 2 000 ppm

* Monoxyde de carbone : 300 à 10 000 ppm

# Dioxines, PCB, HAP

## Dioxines

### Description et effet toxiques

On regroupe généralement sous le terme de dioxines, les polychloro-dibenzo dioxines (PCDD) et les polychloro-dibenzo furanes (PCDF), molécules relativement complexes comprenant 210 congénères (75 PCDD et 135 PCDF). Parmi ces congénères, 17 composés sont connus pour leur toxicité. Ces produits sont des sous-produits de procédés industriels ou de combustion. Ils apparaissent de manière indésirable à l'occasion de processus thermique engendrant des composés organochlorés. Les principaux émetteurs industriels de dioxines sont le blanchiment de la pâte à papier, les usines d'incinération, la métallurgie, les fonderies, etc.

La toxicité de ces composés pourrait se manifester selon un mécanisme identique, ce qui justifie l'adoption du concept d'Equivalent Toxique. Cet indice I-TEQ (équivalent toxique en anglais) résume en une seule valeur la contamination du milieu par un mélange des 17 substances considérées comme les plus toxiques. A chacune d'elles est appliqué un coefficient correspondant à leur toxicité. Les facteurs d'équivalent toxiques permettant de calculer la concentration équivalente (I-TEQ) utilisés sont ceux préconisés par l'OMS (2005) et l'US-EPA (2010), ils ont été estimés en comparant l'activité du composé considéré à celle de la 2,3,7,8 TCDD.

Les dioxines demeurent dans l'environnement et s'accumulent dans les organismes vivants. Les résidents des pays industrialisés sont constamment exposés à des quantités infimes de dioxines par leur présence dans les aliments, l'eau, l'air, le sol. **Les denrées alimentaires constituent la principale source d'exposition aux dioxines. L'ingestion contribue pour plus de 90% à l'exposition globale.**

Plus de 90% de l'exposition humaine passe par l'alimentation, principalement la viande, les produits laitiers, les poissons et les fruits de mer. On observe les concentrations les plus élevées dans certains sols, sédiments et aliments, notamment les produits laitiers, la viande, le poisson et les crustacés. En revanche, les concentrations sont très faibles dans les plantes, dans l'eau et dans l'air (OMS, 2010).

### Effets cancérogènes

Dans la famille des dioxines, c'est la 2,3,7,8-TCDD qui a été la plus étudiée sur le plan de la cancérogenèse. 4 catégories de cancers sont considérées comme pouvant être associées à cette exposition (cancers broncho-pulmonaires, cancers du foie, lymphomes et sarcomes des tissus mous) à partir de données chez l'animal (rats et souris) (IARC, 1997. SFSP, 1999). Chez le rat et la souris, le foie est la principale cible de cancer, mais d'autres sites (thyroïde, poumons, cavité orale) peuvent être également concernés.

Si la 2,3,7,8-TCDD est qualifiée de « plus puissant cancérogène connu » et de cancérogène complet par l'US-Environnemental protection agency (US EPA), c'est parce que chez l'animal, des doses effectivement très faibles induisent des cancers après une administration sur une longue période. Un
cancérogène complet est une substance qui, appliquée seule à l'animal pendant deux ans, donne une augmentation significative du nombre de tumeurs. Cependant, la 2,3,7,8-TCDD n'est pas mutagène et n'induit pas directement de lésions sur l'ADN, contrairement à la capacité commune des agents génotoxiques. D'après l'ensemble des données expérimentales disponibles, le Centre international de recherche sur le cancer (IARC) estimait toutefois en 1997 qu'il existait une « évidence suffisante » pour une activité cancérogène de la 2,3,7,8-TCDD chez l'animal.

L'IARC place la 2,3,7,8-TCDD dans le groupe 1, et les autres PCDD et PCDF dans le groupe 3. L'US-EPA n'a pas établi de classification pour la 2,3,7,8-TCDD ni pour les dioxines (Base de données IRIS) mais dans une réévaluation des risques liés aux dioxines en cours d'approbation (Projet au 30-06-02) l'US-EPA considère que l'ensemble des dioxines ont un potentiel cancérogène, sur la base de récepteurs cellulaires communs. Les dioxines ne sont pas prises en compte dans la classification des substances au niveau européen.

S'il existe un consensus international pour appliquer aux dioxines la méthode des équivalents toxiques, il n'y a par contre à l'heure actuelle pas de consensus sur le type d'effets toxiques commun à l'ensemble des dioxines et sur les mécanismes des éventuels effets cancérogènes. L'IARC considère en particulier que seule la 2,3,7,8 TCDD est cancérogène pour l'homme, alors que l'US-EPA considère que toutes les dioxines peuvent être cancérogènes.

## Valeurs de gestion dans l'air

Compte tenu de la voie d'exposition majeure orale (ingestion d'aliments), aucune valeur réglementaire ou guide n'est établie pour les dioxines dans l'air pour la population générale.

Pour l'exposition professionnelle, aucune VLEP n'est établie en France, seule l'Allemagne a établi une valeur technique de référence (TRK) pour les dioxines et furanes : 50 ng/m³ calculée en équivalent toxique (I-TEQ), source INRS, 2006 (ED5024).

NB :Les TRK sont établies pour 8 heures par jour pendant 5 jours.

## PCB

### Description et effet toxiques

Les polychlorobiphényls (appelés PCB) sont des composés aromatiques chlorés ou solides huileux, incolores à jaune clair d'odeur aromatique caractéristique. Ils sont produits par les opérations de synthèse du génie chimique.

Les PCB représentent une famille de composés ayant tous la même structure comprenant 1 à 10 atomes de chlores en substitution des hydrogènes de chaque phényle. Il existe un grand nombre de combinaisons différentes liées au nombre de chlore et aux positions qu'ils occupent conduisant à 209 isomères ou congénères ayant des propriétés physico-chimiques et toxicologiques propres.

Les laboratoires d'analyses proposent de doser dans les différents milieux les Aroclor 1016, 1260 et 1254 ou les 7 congénères (PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180). Ces 7 PCB dits « PCB indicateurs » ont été sélectionnés non pas sur la base de considérations toxicologiques mais sur leur persistance dans les chaînes alimentaires et le fait qu'ils représentent environ 50% de l'ensemble des congénères présents dans les aliments d'origine animale et dans les tissus humains.

La principale voie d'exposition aux PCB est la voie orale et plus particulièrement l'alimentation. En effet, compte tenu de leurs caractéristiques physico-chimiques, les PCB vont s'accumuler dans les graisses animales et humaines.

Des effets sur le système hépatique ont été relevés sur l'homme et les animaux exposés à des mélanges de PCB. Les preuves d'un effet des PCB sur le système endocrinien sont limitées sur l'homme mais plus convaincantes sur les animaux. A partir d'une dose de 0,005 mg/kg/j, des effets cutanés et oculaires sont observés sur les singes.

Enfin, des effets sur le système immunitaire et neurologique ont été observés sur l'homme et les animaux.

### Effets cancérogènes, Mutagènes et reprotoxiques
Les PCB sont classés probablement cancérigène chez l'homme : 1 par l'IARC et B2 par USEPA (preuves non adéquats chez l'homme et suffisantes chez l'animal).

Les effets cancérigènes des PCB chez l'homme ont été évalués par des études rétrospectives sur des travailleurs exposés et par des études cas-témoins au cours d'expositions environnementales, ceci en examinant les associations entre les teneurs en PCB dans le sérum ou le tissu adipeux et l'occurrence de cancers. Plusieurs études de mortalité suggèrent que des expositions professionnelles aux PCB sont associées avec les cancers de certains tissus, en particulier le foie, le tractus biliaire, l'intestin et la peau (mélanomes). Une étude sur les cancers du foie chez les victimes du Yusho semble confirmer l'effet hépatocancérogène des PCB en cas d'exposition professionnelle.

Il n'y a pas d'association claire entre exposition professionnelle aux PCB et les cancers affectant d'autres tissus comme le cerveau, les organes hématopoïétiques et le système lymphatique.

## Valeurs de gestion dans l'air

Compte tenu de la voie d'exposition majeure orale (ingestion d'aliments), aucune valeur réglementaire ou guide n'est établie pour les PCB dans l'air pour la population générale.

Pour les expositions des travailleurs, des VLEP indicatives sur 8h sont établies (INRS) :

* de 1 mg/m³ pour les biphényls chlorés à 42 % de chlore

* de 0,5 mg/m³ pour les biphényls chlorés à 54 % de chlore
# HAP

## Description et effet toxiques

Les HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques) sont formés lors de combustions incomplètes (bois, charbon, fioul, essence, goudrons de houille, cigarettes...) puis rejetés dans l'atmosphère où ils sont présents majoritairement dans la phase particulaire du fait de leur faible volatilité.

Il s'agit de molécules ayant deux (naphtalène) à plus de cinq (benzo-a-pyrène) noyaux benzéniques. Les propriétés toxiques et physicochimiques des molécules sont variables et dépendent en partie du nombre de noyaux benzénique. On compte 16 molécules les plus communément étudiées (liste de l'EPA reprise dans les paragraphes suivants).

Le pouvoir cancérigène des HAP, ou plus exactement de mélanges d'HAP, chez l'homme, est basé sur les observations réalisées chez les travailleurs exposés par voie respiratoire et cutanée. Les HAP sont incriminés dans plusieurs études concernant des personnes atteintes de cancers des poumons, de la peau, de la vessie, des reins ou des fosses nasales.

Les études animales révèlent également l'apparition de tumeurs chez de nombreuses espèces lors d'une exposition à du benzo(a)pyrène.

Le benzo(a)pyrène est classé comme cancérigène chez l'homme par le CIRC-IARC (groupe 2A), l'US-EPA (classe B2) et l'UE (C1B).

La position de l'OMS dans différents ouvrages ou publications et aussi celle de l'US-EPA est de considérer que le B(a)P a valeur d'indicateur pour les HAP potentiellement cancérigènes, qui ont plus de 3 noyaux aromatiques.

classifications des HAP par rapport à leur cancérogénicité : l'anthracène, le benzo(g,h,i)pérylene, l'acénaphtylene, le fluoranthène, le fluorène, le phénantrène et le pyrène sont classés 3 par le CIRC et/ou D par l'US-EPA. L'acénaphtène n'est pas classé.

Pour ces composés, les phrases de risque ne mentionnent pas non plus le caractère cancérigène, et l'article de Nisbet et Lagoy (1992) proposant des facteurs d'équivalent toxique (TEF cité ci-après) mentionne l'absence de données précises leur ayant permis d'aboutir à ces valeurs.

Pour le naphtalène, le potentiel cancérigène n'a pas été prouvé et à la différence des HAP à plus de 3 noyaux aromatiques, il n'est pas mutagène directement. Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé le naphtalène dans le groupe 2B, et non 2A, en dépit des résultats chez l'animal ; ce point de vue, c'est-à-dire l'impossibilité actuelle de conclure que le naphtalène est un cancérogène probable pour l'homme, est partagé par un grand nombre d'experts réunis par l'US-EPA (cf. résultats de la réunion sur le site US-EPA, en date de septembre 2004). Le mécanisme retenu par l'IARC (2002) est la formation de métabolites entraînant un turn-over important au niveau des épithéliums respiratoires et secondairement la formation de tumeurs. Le naphtalène pourrait avoir des effets clastogènes in vitro mais pas d'effets mutagènes.

Le naphtalène est classé cancérogène de catégorie 3 (Carc. 3, phrase de risque R40) par l'Union Européenne.

### Effets reprotoxiques

Parmi les HAP, seul le benzo[a]pyrène est classé par l'union Européenne par rapport à ses effets potentiels sur la reproduction : R1B (H360 FD : Peut nuire à la fertilité. Peut nuire au foetus).

### Effets Mutagènes

Le benzo(a)pyrène et le chrysène sont classés par l'Union Européenne pour leurs effets mutagènes dans les catégories M1B et M2 respectivement. Ces substances ont des effets mutagènes ou présentent des risques de mutagénicité sur les cellules germinales humaines. Ces mutations pourraient être transmisent à la descendance.

Le naphtalène n'est pas génotoxique en l'état des connaissances ce qui le différencie du benzo(a)pyrène et des autres HAP à plusieurs cycles qui ont des effets similaires à ceux du BaP chez l'homme et chez l'animal et pour lesquels l'approche par équivalents (TEF) est justifiée.

### Autres effets toxiques

Les études actuelles sur les effets toxiques non cancérigènes du benzo(a)pyrène sur l'homme montrent que les effets principaux sont cutanés. L'exposition subchronique ou chronique à l'acénaphtène induit des troubles hépatiques, rénaux et hématologiques.
L'organe cible pour les expositions au benzo(b)fluoranthène, benzo(k)fluoranthène et Dibenzo(a,h)Anthracène est le système immunologique.

Chez l'homme une seule étude traite de l'effet induit par une exposition par voie pulmonaire au fluoranthène. Dans cette étude les salariés ont été exposés par voie pulmonaire à un mélange de HAPs contenant du fluoranthène, du perylène, du pyrène, du benz(a)pyrène, du chrysène, du benzo(a)anthracène, du dibenz(a,h)anthracène et du benzo(g,h,i)perylène. L'exposition à de fortes concentrations de ce mélange (concentration non précisée) induit une diminution du taux d'immunoglobulines sériques (IgA, IgG et IgM) (Szczeklik et al., 1994). Cette étude n'a toutefois pas permis d'identifier l'effet spécifique du fluoranthène. Les organes cibles identifiés sont le système sanguin et les reins.

Pour le naphtalène, les données sont peu nombreuses. L'exposition par inhalation, passage cutané, et absorption digestive sont responsables d'anémie hémolytique. Plusieurs cas d'anémie hémolytique ont été décrits après inhalation et pénétration cutanée chez des nouveau-nés dont les vêtements et la literie ont été conservés avec des boules d'antimite (Cock, 1957 ; Dawnson et al., 1958 ; Schafer, 1951 ; Valaes, 1963).

## Valeurs de gestion dans l'air

### Réglementaire – benzo-a-pyrène

En France, le Décret 2010-1250 du 21 octobre 2010 définit une valeur cible de 1 ng/m³ pour le B(a)P. La transposition de la directive européenne 2004/107/CE en droit français, dans le Décret 2010-1250 du 21 octobre 2010 fixe, pour le BaP sous forme particulaire, une valeur cible dans l'air de 0,001 µg/m³, applicable au 31/12/2012.

Pour l'exposition professionnelle, en France, la Caisse nationale d'assurance maladie recommande comme objectif provisoire de maintenir la concentration en BaP à une valeur inférieure à 150 ng/m³. Par ailleurs, en termes de suivi des expositions, le ministère du travail préconise une mesure globale des HAP particulaires à travers la fraction soluble dans le benzène, la VLEP fixée à 0,2 mg/m³ étant associée aux vapeurs et aérosols de brai de houille.

### OMS

L'OMS considère que la présence de HAP dans l'air (2000) et en particulier l'air intérieur (2010) est préoccupante pour la santé, proposant un Excès de risque unitaire, la concentration correspondant à un risque de $10^{-5}$ pour l'OMS est de 0,12 µg/m³ en B(a)P.

### Valeurs guides pour le Naphtalène

Dans l'air intérieur, l'OMS (2010) propose une valeur guide de 10 µg/m³ en moyenne annuelle pour le naphtalène. L'ANSES (2009) propose une VGAI long terme également de 10 µg/m³ (expositions chroniques au naphtalène pour des effets non cancérogènes)

Dans l'air intérieur, Le rapport final du projet INDEX : « Critical Appraisal of the setting and implementation of indoor exposure limits in the EU”, 2005 élaboré par l'institut de la protection de la santé et du consommateur établit pour le naphtalène une concentration d'exposition limite sur le long terme de 10 µg/m³.

Pour l'exposition professionnelle, en France, la VLEP est de 50 mg/m³ pour le naphtalène.
# Métaux (plomb, chrome)

## Plomb

### Description

Le plomb est un métal de couleur gris-bleu, mou et malléable. La masse molaire du plomb est de 207,20, sa densité est de 11,34 et son point de fusion est de 327,5°C. Les composés inorganiques du plomb ne sont pas volatils tandis que les composés organiques peuvent être volatils.

Dans l'air, les émissions de plomb sont principalement anthropiques, cependant depuis les deux dernières décennies, avec la disparition de la consommation de l'essence plombée, la pollution atmosphérique par le plomb a considérablement diminuée.

## Effets toxiques et cancérigènes

### Effets cancérigènes

L'Union Européenne classe le plomb et ses dérivés dans les catégories suivantes:

* **Catégorie 3** : les chromates, sulfochromates et sulfochromates molybdates de plomb

* **Catégorie 1** : l'arséniate de plomb est cancérogène pour l'homme.

L'IARC classe le plomb et ses dérivés dans les groupes suivants :

* **Groupe 2A** pour le plomb et ses dérivés inorganiques

* **Groupe 1** : pour les chromates et arséniates de plomb

* **Groupe 3** : pour les composés organiques

Enfin, l'US-EPA classe dans le groupe **B2** : le plomb et ses dérivés inorganiques.

Chez l'homme une conjonction de données indique qu'une exposition professionnelle pourrait être associée à un risque accru de cancer bronchique ou du rein (pour des expositions de longue durée).

### Effets Mutagènes

Aucun des composés du plomb n'est classé mutagène par l'Union Européenne.

### Effets reprotoxiques

Le plomb et l'ensemble de ses composés sont classés R1 par l'Union Européenne.

### Autres effets toxiques

Les principaux effets toxiques liés à une exposition chronique au plomb sont des neuropathies motrices avec déficit intellectuel, des altérations des reins et du système reproducteur (infertilité masculine), ainsi que des inhibitions de la synthèse de l'hémoglobine, et de la vitesse de la conduction nerveuse, effets qui ont pu être associés à des plombémies précises par l'ATSDR.

Des études réalisées en milieu professionnel ont montré que le plomb peut exercer un effet dépresseur sur la glande thyroïde pour des niveaux d'exposition élevés (Tuppurainen *et al.*, 1988 ; Robins *et al.*, 1983).

Pour des expositions moins importantes, des troubles d'ordre neurologiques ont été observés chez l'adulte comme chez l'enfant : irritabilité, troubles du sommeil, anxiété, perte de mémoire, confusion, sensation de fatigue.

L'exposition chronique au plomb produit aussi des effets sur le système nerveux périphérique (paresthésie, faiblesse musculaire, crampes...), des effets hématologiques (anémies), des effets rénaux et des effets cardio-vasculaires (l'implication possible du plomb dans une hypertension artérielle est cependant controversée).
## Valeurs de gestion dans l'air

L'objectif de qualité de l'air correspond en France à une concentration de 0,5 µg/m³ en moyenne annuelle (décret 2010-1250 du 21 octobre 2010). L'OMS préconise également de ne pas dépasser le seuil de 0,5 µg/m³ en exposition moyenne annuelle.

### Plombémie

L'Anses a fait mi-janvier 2013 une restitution de la saisine "expositions au plomb : les effets en dessous de 100 µg/l" (saisine DGPR/DGS en 2011). Il préconise un dépistage des individus (enfants < 7 ans et femmes enceintes) surexposés au plomb quand des investigations environnementales des lieux de vie de ces populations cibles ont objectivé une contamination. La concentration dans les poussières des logements à partir de laquelle un dépistage du Saturnisme infantile est spécifié est de 70 µg/m³.

Pour l'exposition des travailleurs, une VLEP réglementaire contraignante concerne le plomb métallique et ses composés de 0,1 mg/m³ pour 8 heures. Pour les formes organiques du plomb : plomb tétraéthyl et plomb tétraméthyl, des VLEP indicatives de 0,1 et 0,15 mg/m³ sont établies.

## Chrome VI

### Description

Le chrome peut exister sous plusieurs niveaux d'oxydation, principalement les niveaux d'oxydation III (chrome trivalent) et VI (chrome hexavalent). Les différentes formes chimiques qui sont trouvées dans l'environnement sont les ions $Cr^{3+}$ et $Cr_2O_7^{2-}$, le trioxyde de chrome et certains composés du chrome VI qui sont le plus souvent d'origine anthropique. La masse molaire du chrome est de 52,0. Sa densité est de 7,14 et son point de fusion est de 1890°C.

Le chrome est un élément présent dans l'environnement de manière ubiquitaire qui est largement distribué dans la croûte terrestre, où il est principalement concentré dans les roches, avec comme principal minerai la chromite ($FeCr_2O_4$).

Bien que la thermodynamique indique que le chrome VI peut exister de manière naturelle dans les sols, il est le plus souvent introduit dans l'environnement par les activités industrielles.

Les principales sources d'émission de chrome dans l'atmosphère sont l'industrie chimique, la combustion de gaz naturel, de pétrole et de charbon, avec dissémination secondaire par le vent des poussières contaminées par ces différentes sources.

Ce sont les formes hexavalentes du chrome qui sont à la fois les plus solubles et les plus toxiques.

### Effets toxiques et cancérigènes

Les composés du chrome VI sont cancérigènes pour l'homme par la voie respiratoire, ils induisent principalement des cancers du poumon et des bronches, mais ils ne sont pas cancérigènes par la voie orale. L'UE a classé le trioxyde de chrome en catégorie 1 et les autres composés du chrome VI en catégorie 2. L'IARC a placé les composés du chrome VI dans le groupe 1, l'US-EPA dans le groupe A par la voie respiratoire et dans le groupe D par la voie orale.

Le tractus respiratoire est l'organe cible des effets lors de l'exposition par inhalation aux dérivés du chrome III et du chrome VI. Il s'agit alors d'atteintes au site de contact. Le chrome et ses dérivés peuvent avoir un effet sensibilisant qui se manifeste par de l'asthme et des dermatites, mais le nombre d'individus sensibilisés reste faible par comparaison aux concentrations parfois élevées.

Des atteintes hépatiques ont été décrites lors de l'exposition professionnelle au trioxyde de chrome, des atteintes oculaires ont également été mises en évidence lors de l'exposition directe aux dérivées du chrome. Enfin, des dermites eczématiformes et des ulcérations sont observées lors d'exposition par la voie dermique.
## Valeurs de gestion dans l'air

La valeur guide dans l'air, recommandée par l'OMS pour l'Europe (2000), est de $2,5 \cdot 10^{-4} \mu g/m^3$ pour le chrome VI. L'OMS précise cependant que la concentration de $1 \mu g/m^3$ en chrome VI entraînerait pour une exposition durant la vie entière un excès de risque de $4 \cdot 10^{-2}$. L'effet critique retenu est le cancer pulmonaire.

Pour l'exposition des travailleurs, deux VLEP réglementaires contraignantes concernent le Chrome hexavalent et ses composés : VLEP de 0,001 mg/m³ pour 8 heures et pour les expositions de courte durée (15 minutes) de 0,005 mg/m³.
# Fibres d'amiante

## Description et effet toxiques

Une particule allongée, dont la longueur est au moins trois fois supérieure au diamètre est considérée comme une fibre, qu'elle soit naturelle ou artificielle. Classées selon leur nature chimique (Tableau ci-dessous), les fibres sont soit organiques (à base de carbone et d'hydrogène), soit inorganiques dites aussi minérales (voir INRS : http://www.inrs.fr/risques/fibres-hors-amiante/generalites.html).

<table><caption>Tableau 2- Les diverses familles de fibres (INRS)</caption><thead><tr><th colspan="6">Classification des fibres selon leur nature chimique</th></tr><tr><th colspan="3">Fibres organiques</th><th colspan="3">Fibres inorganiques</th></tr><tr><th>Fibres naturelles</th><th>Fibres synthétiques</th><th>Fibres artificielles</th><th>Fibres naturelles</th><th>Fibres synthétiques</th><th>Fibres naturelles</th></tr></thead><tbody><tr><td>▲ cellulose</td><td>▲ aramides</td><td>▲ viscose</td><td>▲ amiante</td><td>▲ laines d'isolation</td><td>▲ cellulose</td></tr><tr><td>▲ coton</td><td>▲ polyester</td><td>▲ acétate de cellulose</td><td>▲ wollastonite</td><td>▲ fibres céramiques réfractaires</td><td>▲ coton</td></tr><tr><td>▲ lin</td><td>▲ polyvinylalcool</td><td></td><td>▲ sépiolite</td><td>▲ fibres à usage spécial</td><td>▲ lin</td></tr><tr><td>▲ chanvre</td><td>▲ polypropylène</td><td></td><td></td><td></td><td>▲ chanvre</td></tr><tr><td>▲ soie</td><td>▲ polyéthylène</td><td></td><td></td><td></td><td>▲ soie</td></tr><tr><td>▲ laine</td><td>▲ polyamides</td><td></td><td></td><td></td><td>▲ laine</td></tr></tbody></table>

Les fibres peuvent être libérées dans l'air lors de manipulations liées à la mise en place des matériaux fibreux, lors de leur enlèvement et lors du vieillissement des matériaux si une mise en contact avec l'air est possible.

La principale voie d'exposition aux fibres est respiratoire. Elles ne passent pas à travers la peau.

Toutes les variétés de fibres d'amiante sont responsables de fibroses pulmonaires et pleurales, mais surtout de cancers bronchopulmonaires et de mésothéliomes de la plèvre, ces derniers étant considérés comme une maladie spécifique de l'amiante. En mars 2009, le Centre international de recherches sur le cancer (CIRC) a reconnu deux nouveaux cancers — celui du larynx et des ovaires — induits par une exposition aux fibres d'amiante, classées dans le groupe 1 des cancérogènes certains pour l'homme.

## Valeurs de gestion dans l'air

L'Article R1334-18 du code de la santé publique réglemente le taux d'amiante dans l'air intérieur, la valeur limite étant à 5 fibre/litre d'air. En cas de dépassement, des travaux doivent être engagés.

Le décret n° 2012-639 du 4 mai 2012 fixe pour les travailleurs susceptibles d'être exposés à des fibres d'amiante des concentrations moyennes en fibre d'amiante à ne pas dépasser dans l'air : 100 fibres/litre sur 8 heures de travail. Depuis le 1 janvier 2015, cette concentration ne doit pas dépasser 10 fibres /litre pour 8 h. Les fibres retenues ont une longueur supérieure à 5 µm. une largeur supérieure à 3 µm et un rapport L/l supérieur à 3. La technique de comptage des fibres est la microscopie électronique en transmission analytique (META).
## Polluants microbiologiques

L'environnement bâti est susceptible d'être un réservoir d'une multitude de contaminants biologiques. Qui dans l'air sont nommés bioaérosols, bactéries, virus, amibes et moisissures. Un **bioaérosol** est un aérosol qui est ou qui provient d'un organisme vivant. Les toxines d'origine biologique, les bactéries, virus, spores de moisissures, les cellules animales et végétales ainsi que les fragments et les déchets cellulaires en suspension dans l'air sont des bioaérosols.

La majorité des bioaérosols sont de dimension respirable :

* de l'ordre de 0,02 à 0,25 µm pour les virus,

* de 0,3 à 15 µm pour les bactéries et

* de 1 à 50 µm pour la majorité des moisissures et des levures

La principale source de bactéries et virus dans l'air intérieur est liée à la présence humaine comme en témoignent les concentrations totales en bactéries généralement supérieures après une forte occupation des locaux.

Les bioaérosols sont dispersés dans l'air suivant les flux d'air, les dépôts sur les matériaux et leur remise en suspension. Le tableau suivant repris de Goyer et al (2001) présente des niveaux de concentrations pouvant être mesurés dans différents lieux.

<table><thead><tr><th>Source : Goyer, 2001</th><th>Bactéries totales (UFC/m³)*</th><th>Bactéries negatives (UFC/m³)*</th><th>Gram-Moisissures (UFC/m³)*</th><th>Endotoxines (ng/m³)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Extérieur</td><td>10<sup>2</sup></td><td>10<sup>1</sup></td><td>10<sup>3</sup></td><td>-</td></tr><tr><td>Centre de compostage</td><td>10<sup>5</sup></td><td>10<sup>2</sup></td><td>10<sup>4</sup></td><td>0-990 (traitement de déchets)</td></tr><tr><td>Edifice de bureaux</td><td>10<sup>2</sup></td><td>10<sup>1</sup></td><td>10<sup>2</sup> - 10<sup>3</sup></td><td></td></tr></tbody></table>

## Bactéries

### Description et effets toxiques

Les espèces bactériennes sont très nombreuses dans l'environnement, elles sont essentiellement véhiculées par l'homme. Ces organismes procaryotes, unicellulaires et ubiquitaires. La classification des bactéries est basée sur les caractéristiques cellulaires, morphologiques ou biochimiques. Elles sont généralement séparées en deux familles selon leur réaction à la coloration de Gram : les bactéries Gram-positives et les bactéries Gram-négatives.

Elles ont besoin pour se développer d'une humidité élevée et, pour la majorité d'entre elles, de sources d'énergie constituée de la matière organique.

Dans les ERP de type école, les mesures réalisées par le CSTB montrent des concentrations totales en bactéries qui augmentent après l'occupation des salles, et passent de moins de 1 000 UFC/m³ à plus de 3 000 UFC/m³. Les pics de concentration bactérienne correspondent aux valeurs élevées de CO₂.

Les **endotoxines** sont des constituants de la membrane extérieure des bactéries Gram-négatives. Leurs effets sur la santé varient beaucoup selon les espèces. Elles sont à l'origine de symptômes pseudogrippaux accompagnés de fièvre, toux sèche, fatigue, douleurs musculaires et articulaires. Il s'agit d'une réaction exclusivement inflammatoire et non pas immunitaire.

<footnote>* UFC : unité formatrice de colonie.</footnote>
Leur présence dans l'air est sous 3 formes principales (INRS, 2011) : les molécules LPS ³purs de petites tailles (~nm), les molécules LPS associées à d'autres éléments de la paroi membranaire dont ils sont issus (taille < cellules bactérienne -> < 1-2 µm) et les endotoxines associées à d'autres particules de l'aérosol qu'elles soient biologiques ou non. Ainsi, la taille des particules contenant des endotoxines est variable en fonction de l'origine de l'aérosol, elles sont présentes dans les fractions inférieures à 2,5 µm et également entre 2,5 et 10 µm.

Les concentrations dans l'air représentant le bruit de fond sont présentées dans le rapport INERIS (2007) référencé DRC 07-76413-00350A. Ce document présente également quelques mesures réalisées dans les centres de transfert, tri, compostage et stockage de déchets.

L'INRS dans la note technique HST n°239 de juin 2015 rend compte de nombreuses mesures (1044 au total) de concentrations en endotoxines réalisées sur des durées de 8h dans différents secteurs d'activités (625 mesures dans des enceintes de compostage de déchets, 94 mesures dans des enceintes d'incinération de déchets). La figure ci-dessous en est extraite. Il a également été montré que les prélèvements individuels sur opérateurs montraient des concentrations globalement plus élevées que celles réalisées en ambiance.

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>↑FIGURE 1: Distribution des concentrations en endotoxines mesurées par secteur professionnel (compostage, Incinération, collecte) ou par regroupement de secteurs professionnels (autres, tout).</figcaption></figure>

(source INRS, note technique HST n°239, 2015)

Des bactéries hydriques comme les légionelles peuvent être dispersées dans l'air par pulvérisation d'eau, par son impaction sur des surfaces ou lorsque l'air bouillonne dans l'eau. La production d'aérosols de microgouttelettes d'eau favorise le transport des légionelles jusqu'aux alvéoles pulmonaires. Le bâtiment et ses équipements sont directement incriminés. Il s'agit en l'occurrence davantage d'un problème de qualité de l'eau que de qualité de l'air.

## Moisissures

### Description

<footnote n="3">³ LPS : Lipopolysaccharide : polysaccharide associé par des liaisons chimiques ou physiques à des lipides</footnote>
Il existe plusieurs dizaines de milliers de moisissures et levures dans l'environnement, les deux groupes appartenant à la famille des champignons. Ils sont largement présents dans les environnements intérieurs humides, où l'homme serait exposé de nombreuses espèces.

Les moisissures sont des organismes pluricellulaires qui se propagent par leurs spores qui diffèrent en formes, dimensions, affinités à l'humidité... Ces caractéristiques conditionnent le mode de dispersion dans l'air.

Le développement de ces champignons microscopiques et filamenteux, que sont les moisissures, commence dans tout bâtiment, par des spores qui proviennent généralement de l'extérieur et se déposent sur les surfaces intérieures (mur, plafond, sol). La croissance de ces organismes débute si les trois conditions favorables à leur croissance sont réunies à savoir la présence indispensable d'eau sur un substrat offrant des nutriments et une température appropriée.

Dans l'environnement bâti, l'élément essentiel qui détermine la prolifération fongique est la présence d'eau sous forme liquide ou en phase gazeuse. Les moisissures ne peuvent croître qu'en présence d'un milieu nutritif complet (CHON : carbone, hydrogène, oxygène et azote), les sources de nutriments sont donc très diverses : poussières, produits de construction et de décoration tels les papiers peints, les textiles, les peintures, les colles, le bois, les livres, le papier, les cartons, etc.

## Observation de moisissures à différentes échelles

<figure><img src="image_62.png" /><figcaption>Contaminations fongiques sur un mur</figcaption></figure>

<figure><img src="image_63.png" /><figcaption>Développement de moisissures grandissement X50</figcaption></figure>

<figure><img src="image_64.png" /><figcaption>Spores d'Alternaria alternata observées au microscope</figcaption></figure>

(Source CSTB, 2015)

Les plus fréquentes en milieu intérieur contaminé sont les espèces *Cladosporium*, *Aspergillus*, *Penicillium*, et *Alternaria*. Les moisissures de type *Cladosporium*, et *Penicillium* ont des spores à paroi sèche facilement dissociales et légères et seront donc plus facilement dispersés dans l'air que des moisissures du genre *Acremonium* et *Exophiala*, bactéries à paroi épaisse de consistance humide qui forment des amas lourds peu transportables dans l'air.

La résistance des produits de construction au développement fongique est un critère inscrit depuis 1989 dans l'exigence essentielle « Hygiène, santé et environnement » de la Directive Produits de construction.

Les champignons microscopiques peuvent induire de nombreuses manifestations telles que l'asthme, l'eczéma, le rhume des foins et l'urticaire. Aujourd'hui on estime que plus de 15% de la population est allergique aux moisissures (CSTB<fnref n="4" />, 2015).

Certaines moisissures habituellement présentes dans l'environnement intérieur peuvent causer des infections fongiques invasives chez des patients ayant des défenses immunitaires diminuées. Le patient immunodéprimé acquiert l'infection le plus souvent par inhalation des spores de moisissures. Ces atteintes sont responsables de signes cliniques non spécifiques (difficultés respiratoires, douleurs et toux avec parfois une fièvre) dont la gravité dépend, en grande partie, de l'état immunologique du patient, avec risque de décès chez les personnes sévèrement immunodéprimées.

## Métabolites

Le métabolisme des moisissures qui se développent sur les matériaux de construction produit une quantité importante de composés organiques volatils (COV). Les COV produits de type alcools, cétones, aldéhydes, terpènes, etc. sont très odorants. Pour certains d'entre eux, le seuil de détection olfactif faible permet de déceler des odeurs de « moisi » en l'absence de signes visibles de

<footnote n="4">⁴ CSTB (2015) Guide pratique les moisissures dans votre logement. Les éliminer en toute sécurité. Février 2015</footnote>
développement fongique. Ces COV microbiens peuvent provoquer des signes cliniques d'irritation sans que des spores aient été en contact direct avec les muqueuses.

D'autres substances présentes dans la paroi des moisissures parmi elles, les glucans, dont le β-(1,3-) glucane qui peut entraîner la réduction des défenses immunitaires. Ces substances ont des propriétés irritantes et inflammatoires.

Les mycotoxines sont également produites par les moisissures. Les principales manifestations cliniques sont l'oedème pulmonaire, la fièvre, une fatigue généralisée, des difficultés respiratoires ou encore l'hémorragie.

Enfin, certaines espèces produisent des toxines, appelées mycotoxines, dont l'inhalation peut occasionner des troubles qui, dans certain cas, sont graves. Par exemple, les trichothécènes produites par *Stachybotrys chartarum* ont été soupçonnées de causer des hémorragies pulmonaires chez de très jeunes enfants, mais cette association n'a pas été pas clairement établie.

## Valeurs de gestion dans l'air

### Bactéries et moisissures

La littérature scientifique permet d'affirmer actuellement qu'il y a une association entre d'une part, l'humidité et le développement de moisissures dans les bâtiments et, d'autre part, l'augmentation du risque de divers effets délétères sur la santé des occupants : surcroît de symptômes des voies respiratoires supérieures, développement ou exacerbation de l'asthme, infections respiratoires, toux, respiration sifflante et oppression respiratoire.

A l'heure actuelle, la relation dose-réponse entre l'exposition aux moisissures et les effets sur la santé n'est pas connue ne permettant pas de définir un seuil sécuritaire en deçà duquel il n'y aurait pas de risques pour la santé humaine. En conséquence, l'OMS (2009) considère que des valeurs guides de niveaux acceptables de contamination fongique basés sur les effets sanitaires ne peuvent être recommandées.

Ainsi, les expositions individuelles aux agents biologiques sont interprétées en relatif par rapport aux concentrations mesurées en extérieur ou dans des environnements peu ou pas contaminés.

Dans le cadre de l'audit de la qualité de l'air intérieur des bâtiments à usage d'enseignement, la norme NF X43-407 de 2006 donne des gammes de concentrations en bactéries et moisissures auxquels se référer, elles sont reprises par l'INVS (2010) dans son guide technique de 2010 sur le diagnostic et la prise en charge des syndromes collectifs inexpliqués. Les tableaux ci-dessous en sont extraits.

<table><caption>Tableau 1 – Description qualitative de la contamination fongique de l'environnement intérieur (contamination exprimée en UFC/m³)</caption><thead><tr><td>Niveau de contamination</td><td>Logement</td><td>Autre environnement intérieur (immeubles de bureaux)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Très faible</td><td>&lt;50</td><td>&lt;25</td></tr><tr><td>Faible</td><td>&lt;200</td><td>&lt;100</td></tr><tr><td>Moyen</td><td>&lt;1000</td><td>&lt;500</td></tr><tr><td>Élevé</td><td>&lt;10000</td><td>&lt;2000</td></tr><tr><td>Très élevé</td><td>&gt;10000</td><td>&gt;2000</td></tr></tbody></table>

Source : Norme X43-407 de mars 2006 relative à l'audit de la qualité de l'air dans les locaux non industriels.
<table><caption>Tableau 2 – Description qualitative de la contamination bactérienne de l'environnement intérieur (contamination exprimée en UFC/m³)</caption><thead><tr><td>Niveau de contamination</td><td>Logement</td><td>Autre environnement intérieur (immeubles de bureaux)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Très faible</td><td>&lt;100</td><td>&lt;50</td></tr><tr><td>Faible</td><td>&lt;500</td><td>&lt;100</td></tr><tr><td>Moyen</td><td>&lt;2500</td><td>&lt;500</td></tr><tr><td>Élevé</td><td>&lt;10000</td><td>&lt;2000</td></tr><tr><td>Très élevé</td><td>&gt;10000</td><td>&gt;2000</td></tr></tbody></table>

Source: Norme X43-407 de mars 2006 relative à l'audit de la qualité de l'air dans les locaux non industriels.

Pour les expositions professionnelles, aucune VLEP n'a été établie en France ou dans d'autres pays. L'étude APAVE pour l'ADEME et ECOEMBALLAGE (ADEME, 2015) présente deux valeurs repères correspondant à des doses minimales avec des effets nocifs observés :

* $10^4$ UFC/m³, valeur associée à une diminution des fonctions respiratoires et l'apparition de signes d'irritation des yeux et des voies respiratoires de courte durée (niveau d'exposition sur 8 heures) ;

* $10^6$ UFC/m³, valeur associée à pneumopathie d'hypersensibilité (maladie allergique pulmonaire).

Par ailleurs, plusieurs auteurs proposent des valeurs guides en milieu professionnel pour les moisissures qui ne sont pas basées sur des effets doses -réponse : $10^3$ UFC/m³ (source : SUVA, 2013⁵) et $10^4$ UFC/m³ (source : Mandal et Brandl, 2011⁶)

<footnote n="5">⁵ SUVA, 2013. Valeurs limites d'exposition aux postes de travail, 2013. Ref 1903F, 147 pp</footnote>

<footnote n="6">⁶ Mandal J, Brandl H. 2011. Bioaerosols in indoor Environment – a review with special reference to residential and occupational locations. The open Environmental & biological monitoring journal, 2011; 4; 83-96</footnote>
## Endotoxines

Dans sa note scientifique et technique, NS293, l'INRS (2011) présentait les recommandations proposées par différentes instances pour les concentrations en endotoxines dans l'air.

**A l'heure actuelle, aucune valeur limite d'exposition n'est disponible en France.**

L'INRS dans la note technique HST n°239 de juin 2015 rendant compte de nombreuses mesures de concentrations en endotoxines réalisées sur des durées de 8h dans différents secteurs d'activités. En s'appuyant sur ces mesures, le réseau Assurance maladie- Risques professionnels propose deux valeurs guides de 200 et 1000 UE/m³. Présentées dans le tableau ci-dessous, elles correspondent respectivement aux centiles 0,8 et 0,9 des mesures d'exposition réalisées dans l'ensemble des secteurs d'activité.

Il est important de mentionner qu'elles ne sont pas établies en lien avec un quelconque effet sur la santé mais dans un objectif d'amélioration de 20 % des situations les plus exposantes. Il est ainsi proposé par les auteurs de conduire l'interprétation des concentrations d'exposition 8h mesurées à ces valeurs guides afin de définir les éventuelles actions à engager.

<table><thead><tr><th>EXPOSITION INDIVIDUELLE SUR 8 H</th><th>DIAGNOSTIC</th><th>ACTIONS A ENGAGER</th></tr></thead><tbody><tr><td>&lt; 200 UE/m³</td><td>Situation de travail acceptable falsant partie des 80% des situations de travail les moins exposantes.</td><td>Pas de mesure spécifique. Établir un suivi des niveaux d'exposition.</td></tr><tr><td>Entre 200 UE/m³ et 1000 UE/m³</td><td>Situation de travail non satisfaisante falsant partie des 10% des situations de travail intermédiaires.</td><td>Des mesures de prévention sont à planifier. Pour les situations les plus exposantes, elles doivent être mises en place rapidement.</td></tr><tr><td>&gt; 1000 UE/m³</td><td>Situation de travail non acceptable falsant partie des 10% des situations les plus exposantes.</td><td>Mettre en place immédiatement des mesures de prévention.</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_65.png" /></figure>

<figure><img src="image_66.png" /></figure>

<figure><img src="image_67.png" /></figure>

(source INRS, note technique HST n°239, 2015)

Il est à noter par ailleurs :

* que le ministère de la Santé des Pays Bas (DECOS) a établi une VLEP de 90 UE/m³ en 2010.

* que Rylander (2006) propose des niveaux de concentrations pour interpréter les mesures :

* ✓ un niveau sans effet de l'ordre de 10 ng/m³ (soit de l'ordre de 100 UE/m³),

* ✓ un niveau correspondant à l'apparition d'effets systémiques de 100 ng/m³ (soit de l'ordre de 1000 UE/m³),

* ✓ un niveau correspondant à l'apparition d'effets liés à l'ODTS<fnref n="7" /> de 200 ng/m³ (soit de l'ordre de 2000 UE/m³).

## Métrologie

De nombreuses méthodes et appareils sont disponibles pour la mesure des bioaérosols. Plusieurs normes existent pour le mesurage des micro-organismes dans l'atmosphère des lieux de travail (NF EN 13098 pour le mesurage des micro-organismes, EN 14031 pour le mesurage des endotoxines).

Les dispositifs de mesure des endotoxines dans l'air sont détaillés dans plusieurs documents de l'INRS (NS293, 2011 ; TR35, 2005 ; ND 2222, 2005 et la fiche METROPOL 089). Il est à mentionner également une étude bibliographique de l'INRS (ND2170, 2002) sur l'échantillonnage et l'analyse des endotoxines dans l'air

<footnote n="7">⁷ Syndrome toxique des poussières organiques (ODTS)</footnote>
ANNEXE 2 - ILLUSTRATIONS DE VENTILATION PAR PLENUM
DANS LES CABINES DE TRI DE DECHETS
Dans le document ND 2309 de l'INRS [35], un exemple de mise en pratique de la technique de ventilation par plénum ([31] et [32]) est présenté ; il s'agit de montrer son avantage par rapport à la ventilation générale. L'opération pilote a été menée en Lorraine. Des mesures de concentrations en microorganismes (bactéries et moisissures cultivables), concentration en particules inhalables et confort thermique ont été effectuées dans 2 salles de pré-tri d'un centre de valorisation des déchets ménagers en exploitation. Les mesures ont été effectuées avant et après installation des plénums de soufflage (avant il y avait des diffuseurs circulaires).

Les résultats des premières mesures ont montré que lorsque la différence de température entre l'air neuf introduit et l'air de la cabine de tri des déchets est supérieure à 3 °C, alors les voies respiratoires des opérateurs ne se trouvent pas protégées dans le flux d'air neuf.

Par ailleurs, malgré un empoussièrement plus important (concentrations en poussières plus élevées), les concentrations en microorganismes sont faibles juste après l'installation des plénums de soufflage ; la situation s'est dégradée quelques mois plus tard après la diminution du débit d'air due à l'augmentation de la perte de charge des filtres à air de la centrale de traitement d'air.
<figure><img src="image_68.png" /><figcaption>Figure 1 : Utilisation d'un plénum soufflant dans une cabine de tri de déchets (d'après [35])</figcaption></figure>

Le centre de tri "les ateliers fouesnantais" a ouvert en 1995 et a été totalement réaménagé en 2009 [36]. Une ventilation a été installée afin de permettre le soufflage de l'air au-dessus des opérateurs dans les cabines de tri.

Un choix similaire a été effectué au centre de tri et d'incinération des déchets de Lons-le-Saulnier [36]. La ventilation des cabines de tri a été conçue avec des plénums pour l'amenée d'air neuf au-dessus des opérateurs. Initialement les plénums ne fonctionnaient pas correctement car l'air neuf ne descendait pas jusqu'aux opérateurs (débit d'air insuffisant) et même parfois de l'air sale remontait. Aussi l'installation a été revue pour un résultat final satisfaisant avec division en 2 tronçons du réseau aéraulique qui alimente en air neuf les plénums (Erreur ! Source du renvoi introuvable.).
<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>Figure 2 : Réseau aéraulique pour l'alimentation des plénums en air neuf (d'après [36]).</figcaption></figure>

A la fin de l'année 2013, il a été annoncé la construction d'un nouveau centre de tri des emballages ménagers pour le Nord Finistère [37]. Cette réalisation prévoit des dispositifs de captage des poussières aux points de chute des matériaux et l'installation de plénums de soufflage d'air climatisé au-dessus des opérateurs de tri.

Le rapport du HSE daté de 2013 [25] présente les résultats de mesures de concentrations en particules et bio-aérosols effectuées dans des usines de tri et de recyclage de déchets ménagers en Angleterre. L'un des intérêts de ce rapport est qu'il présente des informations assez précises sur la ventilation de cabines de tri.

Les mesures ont été effectuées dans 7 sites différents. Aucun de ces sites n'utilise de ventilation localisée (système local d'assainissement de l'air avec aspiration au plus près de source de pollution) à l'exception de l'un d'eux qui utilise une hotte de captage, à l'extérieur des cabines de tri manuel, dans un endroit où des poussières peuvent être générées. Mais ce dispositif est d'une efficacité probablement limité car des 7 sites c'est celui-ci qui apparaît le plus fermé vis-à-vis de l'extérieur et qui présente les valeurs les plus élevées de concentrations en polluants.

Des systèmes d'injection de brouillards sont installés hors cabines de tri dans 2 des 7 sites pour l'abattement des poussières en suspension dans l'air.

Des systèmes de ventilation mécanique équipent les cabines de tri des déchets dans 4 des 7 sites mais les auteurs du rapport affirment que ces systèmes sont de piètre qualité (délabrés). Les auteurs affirment également que ces systèmes de ventilation sont davantage conçus pour le confort des travailleurs et moins pour la qualité de l'air.
# ANNEXE 3 – VENTILATION DE DIFFERENTS METROS
## Le métro et le RER de Paris

Les gares souterraines fermées et/ou semi-ouvertes concernent les transports effectuées par les trains (relier une ville à une autre), les RER (en France, liaisons en Île-de-France) et les métros (à Paris, essentiellement des trajets intramuros).

Les gares de trains ne sont généralement pas souterraines. En ce qui concerne le RER, une partie des lignes est en surface (essentiellement en banlieue parisienne) et les gares souterraines se situent pour la plupart à Paris intramuros ; elles sont généralement connectées à des stations de métros qui sont, elles, presque toujours souterraines. Aussi les informations relatives à la ventilation des gares souterraines concernent dans leur grande majorité les métros.

Daniel GABAY de la RATP a dressé un rapide historique du développement de la ventilation dans le métro parisien [10]. Il affirme que la RATP a initié à la fin des années 60 un programme d'installation de ventilateurs à haut débit. Comme la distance entre 2 stations est faible, de l'ordre de 600 m, il a été décidé d'installer des puits de ventilation (pour l'extraction de l'air) dans les tunnels à égale distance des stations, l'air neuf entrant par les accès aux stations. Le RER a été construit à cette époque et les installations de ventilation ont été intégrées au départ. Le principe de la ventilation consiste donc en un balayage longitudinal des tunnels. Par ailleurs, dans certaines stations de grandes dimensions, des systèmes de ventilation spécifique pour le confort (et le désenfumage le cas échéant), avec parfois climatisation, ont été installées.

Un rapport du BEA-TT daté de 2006 [11] fournit des informations précises sur la manière dont la ligne 4 du métro de Paris est ventilée.

Cette ligne est longue de 11 km et comporte 24 stations ; elle est entièrement souterraine. La circulation de l'air et d'éventuelles fumées est assurée par une ventilation mécanique réalisée à partir de ventilateurs répartis sur l'ensemble de la ligne. Les ventilateurs sont utilisés pour le renouvellement de l'air (mode confort) et fonctionnent alors en extraction et à débit réduit (l'air neuf pénètre alors par les entrées aux stations) ; ils peuvent également être utilisés pour le désenfumage et fonctionnent alors en insufflation (avec de l'air neuf pris à l'extérieur) ou en extraction (suivant leur positionnement par rapport à la source des fumées) à leur débit nominal. Entre 2 stations, il y a 1, 2 ou pas de ventilateur (dans ce dernier cas il y a des baies naturelles de ventilation). La Figure 3 (d'après [11]) indique l'emplacement et le sens de fonctionnement des ventilateurs à proximité de la zone 30 où un incendie s'est déclaré le 6 août 2005.

<figure><img src="image_70.png" /><figcaption>Figure 3. Emplacement de ventilateurs sur la ligne 4 du métro de Paris (d'après [11]).</figcaption></figure>

Le blog de Dominique JOSSE (chargée d'information de proximité) a pour objectif d'informer sur la vie de la ligne 4 et en particulier des travaux qui y sont réalisés [12]. Ainsi, en juin 2012, le blog informe
de l'avancée des travaux de prolongement de la ligne entre les stations "Porte d'Orléans" et "Mairie de Montrouge" (avec travaux de réaménagements de la station "Porte d'Orléans").

Deux groupes de 2 ventilateurs (Figure 4) sont installés aux deux extrémités du nouveau tronçon de la ligne. Les ventilateurs sont utilisés en mode confort pour extraire l'air et le rejeter à l'extérieur, chaque ventilateur assure alors un débit d'air de 60 m³/s. Le débit d'air en mode désenfumage (insufflation d'air neuf) est égal à 36 m³/s.

Sur le site Internet de la RATP [13], il est signalé que des baies d'aération motorisées sont installées aux extrémités des stations. Elles sont normalement ouvertes afin de limiter les mouvements d'air dus aux passages des trains ; ces baies sont munies d'un rideau de fermeture qui empêche la pénétration de l'air et des fumées en cas de désenfumage.

<figure><img src="image_71.png" /><figcaption>(a)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_72.png" /><figcaption>(b)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_73.png" /><figcaption>(c)</figcaption></figure>
Figure 4. Installation d'un ventilateur sur le nouveau tronçon de la ligne 4 du métro de Paris (d'après [12]).

La RATP effectue en permanence des mesures de la qualité de l'air à l'intérieur des enceintes du métro et du RER [14]. Les résultats des mesures indiquent que l'environnement souterrain est chaud et sec et que le renouvellement de l'air peut être qualifié de bon avec 4 à 10 renouvellements d'air par heure.

La RATP modernise la ventilation et le désenfumage du métro et du RER afin d'améliorer le confort des usagers toujours plus nombreux [15]. Entre 2004 et 2016, 150 installations de ventilation sont renforcées ou renouvelées et 18 nouveaux ouvrages sont créés pour une ventilation renforcée. La création d'un nouvel ouvrage de ventilation souterrain (concerne en priorité les lignes équipées de rames sur pneus qui dégagent plus de chaleur) nécessite la réalisation d'un puits de ventilation. L'air est évacué, en partant d'un tunnel reliant 2 stations, vers une grille d'aération située au niveau de la voirie (Figure 5). La RATP affirme que son réseau est équipé de 500 ouvrages de ventilation. Le diamètre d'un ventilateur peut atteindre 3 m et son débit d'air en mode confort 60 m³/s (Figure 6).

Les ventilateurs sont de part et d'autres équipés de pièges à son pour limiter les nuisances sonores dans les tunnels et au niveau de la voirie.

Sur le site Internet de la RATP [15], des photos montrent ce qui est peut être un système de ventilation pour les couloirs et stations, installations mentionnées par D. GABAY [6] (Figure 7).

<figure><img src="image_74.png" /><figcaption>Figure 5. Schéma de principe d'un ouvrage de ventilation du métro et du RER (d'après [15]).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_75.png" /><figcaption>Figure 6. Un ventilateur du réseau de ventilation du métro de Paris (d'après [16]).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_76.png" /><figcaption>Figure 7. Installation de ventilation du métro parisien (d'après [15]).</figcaption></figure>

Les ventilateurs sont installés dans des puits de ventilation installés à cet effet mais aussi dans d'anciennes stations aujourd'hui fermées, des tunnels abandonnés ou des quais désaffectés. Des photos disponibles sur un blog [17] montrent l'installation de ventilateurs dans de vieux ouvrages du métro de Paris (Figure 8, Figure 9).

<figure><img src="image_77.png" /><figcaption>Figure 8. Ventilateur dans le métro de Paris (d'après [17]).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_78.png" /><figcaption>Figure 9. Ventilateur dans le métro de Paris (d'après [17]).</figcaption></figure>

D'après des informations disponibles sur un autre blog [18], il y aurait environ 1000 ventilateurs (Figure 10) implantés sous terre pour la ventilation du métro de Paris.

<figure><img src="image_79.png" /><figcaption>Figure 10. Un ventilateur dans un accès abandonné (d'après [18]).</figcaption></figure>

Toujours sur un autre blog [19], on trouve une photo (Figure 11) des couloirs de la station fantôme "Croix-Rouge" utilisés pour la ventilation de la ligne 10 du métro de Paris (utilisation de ventilateurs). Il est affirmé que les accès extérieurs de la station ont été rasés et remplacés par des grilles pour l'évacuation de l'air extrait.
<figure><img src="image_80.png" /><figcaption>Figure 11. Des couloirs de la station fantôme "Croix-Rouge" utilisés pour la ventilation de la ligne 10 du métro de Paris (d'après [19]).</figcaption></figure>

Pour terminer, allons au bout du circuit de ventilation. L'air vicié extrait des enceintes souterraines est rejeté en surface. Le rejet de cet air est une opération plus complexe qu'il n'y parait en zone urbaine dense car il convient de limiter les nuisances aux personnes.

Le dispositif le plus courant consiste à faire déboucher le puits de ventilation eu surface via une grille. Une visite sur le blog de Catherine Baratti-Elbaz, élue parisienne, nous emmène dans les coulisses d'une nouvelle installation de ventilation située dans le 12ème arrondissement de Paris [20]. On y découvre une photo de la grille de ventilation située avenue Dorian (Figure 12).

<figure><img src="image_81.png" /><figcaption>Figure 12. Grille de ventilation du métro de Paris (d'après [20]).</figcaption></figure>

A noter que la grille de ventilation la plus célèbre au monde est probablement celle sur laquelle Marilyn Monroe a été photographiée en 1955 pendant le tournage du film "The seven year itch" de Billy Wilder ; cette grille (Figure 13) se trouve à New-York [21]. Les images ont été tournées pendant la nuit et le ventilateur situé en dessous a été mis en marche pour les besoins du film.
<figure><img src="image_82.png" /><figcaption>Figure 13. Pendant le tournage du film "The seven year itch" de Billy Wilder (d'après [21]).</figcaption></figure>

Il existe aussi des immeubles fantômes, inoccupés, dont la façade dissimule des grilles de ventilation du métro. L'un d'eux se trouve au 145 rue Lafayette à Paris ([22]). On trouve sur un blog [23] une photographie de la façade de l'immeuble (Figure 14) et une photographie des grilles de ventilation (Figure 15).
<figure><img src="image_83.png" /><figcaption>Figure 14. Façade de l'immeuble du 145 rue Lafayette à Paris (d'après [23]).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_84.png" /><figcaption>Figure 15. Grilles de ventilation dissimulées derrière la façade de l'immeuble du 145 rue Lafayette à Paris (d'après [23]).</figcaption></figure>