Dispositifs pour la filtration passive des particules fines en milieu urbain et périurbain à Strasbourg, France

Les particules fines (PM), sous forme solide et noyau solide enrobé par une couche liquide, contribuent activement à la pollution de l’air ambiant (air extérieur). Ces PM, classées selon leurs diamètres, se retrouvent généralement dans trois catégories : PM10 < 10 μm, PM2.5 < 2,5 μm et PM1 < 1 μm. Les PM2.5 et PM1 (comprenant également les nanoparticules de plus petites tailles) sont les plus nocives pour la santé. En effet, en raison de leur petite taille, ces particules peuvent pénétrer profondément dans le système respiratoire, puis dans le sang, pouvant alors notamment créer des problèmes inflammatoires [PETERS et al., 2004 ; CHERIYAN et al., 2021]. Chaque année, la dégradation de la qualité de l’air extérieur par les particules fines est responsable de plus de 48 000 décès en France et autour de 4 millions à l’échelle mondiale [PASCAL et al., 2016 ; BURNETT et al., 2018]. En termes d’économie, 3,55 milliards USD de frais médicaux et de sécurité sociale, ainsi que 143 milliards USD de valeur de main-d’oeuvre liés d’une manière directe ou indirecte à la pollution de l’air (extérieur et intérieur) sont dépensés chaque année [THE WORLD BANK, 2016, 2020]. D’après l’Organisation mondiale de la santé (OMS) [WHO, 2021], l’amélioration de la qualité de l’air par la réduction des concentrations en particules fines est primordiale pour les villes, représentant également l’une des priorités dans les politiques environ – nementales de nombreux pays. La compréhension et la réduction des PM font partie des objectifs stratégiques et projets d’études de plus en plus nombreux de par le monde [LI et al., 2019 ; WANG et al., 2022], cela dans le but d’améliorer la qualité de vie et la santé des habitants, notamment en ville.

Les émissions de particules fines proviennent de différentes sources, avec des concentrations variables en fonction des facteurs d’émission naturels ou anthropiques [THUNIS, 2018], et dont le devenir est fortement dépendant de facteurs de diffusion directement liés à la météo [REIMINGER et JURADO, 2024]. Les sources naturelles de PM sont originaires de l’altération des roches et sédiments qui sont transportés, déposés, ou remis en suspension par le vent, des émissions saisonnières des pollens et des spores ainsi que des émissions liées à des événements naturels comme les feux de forêt ou encore les éruptions volcaniques. [KUHLBUSCH et al., 2009]. Ces événements peuvent déclencher des épisodes de pollution de l’air lointains par rapport à la source d’émission, entraînant alors des déclenchements de mécanismes d’allergie chronique chez les personnes sensibles [SÉNÉCHAL et al., 2015]. La prévention de la pollution par les PM naturelles est souvent rendue possible par des systèmes de détection (par exemple LIDAR), et peut être incluse dans les plans de réaction contre des désastres naturels. Les sources non naturelles sont quant à elles originaires d’activités anthropiques comme notamment la combustion de biomasses et d’énergies fossiles (trafic routier, chauffage urbain et résidentiel…), l’agriculture (engrais, pesticides), la construction, etc. Ces sources anthropiques sont les plus importantes sources de pollution aérienne par les PM, d’autant plus dans les villes ou à proximité des axes routiers [ZHANG et al., 2015].