Améliorer les méthodes de caractérisation de la pollution de l’air

La pollution de l’air, en particulier sa fraction particulaire, induit des effets néfastes sur la santé et peut conduire à l’apparition de nombreuses maladies cardio-respiratoires. Il est toutefois difficile de caractériser précisément cette pollution atmosphérique en raison de la complexité de sa composition physico-chimique et son extrême variabilité spatio-temporelle. Le développement et l’évaluation de méthodes de caractérisation représentent donc un enjeu essentiel pour tenter de limiter les impacts de cette exposition chronique. Ce fut également l’objectif central de « Tox in transport », un projet exploratoire porté par l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (Ineris) et l’Ademe*. Ce projet, conduit en 2020 et 2021, visait ainsi à « fournir des données inédites sur la réponse à des tests de toxicité des particules (PM) et leurs compositions physico-chimiques prélevées au plus près des voies d’expositions dans des enceintes ferroviaires, sur le quai d’une gare souterraine ou dans l’habitacle d’une rame en roulage ».

Effets toxicologiques

En mars et septembre 2020, deux campagnes de mesure ont été réalisées afin d’obtenir une caractérisation physicochimique et toxicologique des particules présentes, notamment les PM10: la première effectuée sur le quai d’une gare ferroviaire souterraine du réseau francilien et la deuxième dans des rames de matériel roulant ferroviaire. Concernant les résultats en physico-chimie, les niveaux de concentration en particules mesurés sont cohérents avec ceux présents en enceintes ferroviaires souterraines et en rames en France. Une faible variabilité des résultats entre les différentes journées d’essais a par ailleurs été mise en avant au niveau des quais alors qu’à l’inverse, les conditions d’exploitation et les niveaux de concentration en air ambiant vont influer sur les valeurs mesurées dans les habitacles de matériel roulant. « La climatisation semble être un facteur d’influence très important sur la présence de particules notamment au niveau des aspects morphologiques. Les prélèvements lors des trajets non-climatisés disposent d’une grande quantité de particules composées de fer, probablement liées à l’ouverture des fenêtres durant ces trajets », indique l’Ineris.
En outre, des effets toxicologiques ont pu être reliés à la présence de certains paramètres physico-chimiques et à leur niveau de concentration. Dans les deux types d’environnements (quai et rame), les échantillons ont été capables d’induire la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) intracellulaires. « L’inflammation semble par ailleurs liée à des concentrations élevées en métaux (notamment en fer) ainsi qu’à un potentiel oxydant élevé pour les mesures sur quai et en rame », précise le rapport. Les résultats obtenus montrent de plus des contributions différentes des substances aux effets étudiés (stress oxydatif et inflammation) liées à la bioactivité et à la concentration mesurée pour chaque substance : le cuivre et le plomb semblent ainsi être les composés qui contribuent le plus au stress oxydatif, alors qu’au niveau de l’inflammation, ce sont principalement le benzo(b)fluoranthène et le benzo(k)fluoranthène qui seraient responsables des indices de potentiels toxiques pondérés (IPP) les plus élevés. Ce premier projet devrait permettre de parvenir à une standardisation des conditions de prélèvement de particules pour caractériser leurs propriétés toxicologiques (in vitro), et faciliter la comparaison de différents microenvironnements.

* Caractérisations toxicologiques in vitro, chimiques et physiques de particules prélevées dans l’air d’habitacles de transport en roulage.