Ce chapitre se rapporte à l'analyse de certains éléments
présents dans les poussières, qu'ils soient d'origine
naturelle ou anthropique. Ces éléments se répartissent
en deux grandes familles :
La frontière entre ces deux catégories peut parfois
être floue et un élément peut à la
fois être traceur et se révéler toxique. D'autres
éléments font l'objet de mesures alors que leur
toxicité n'est pas clairement établie, le but étant
simplement la connaissance maximale des poussières atmosphériques.
Le Tableau 64 reprend, dans l'ordre alphabétique, les différents
éléments analysés, la catégorie à
laquelle ils appartiennent, le réseau dans lesquels ils
sont mesurés, ainsi que le paragraphe s'y rapportant.
La TLV est une valeur dérivée des études
ayant trait à l'hygiène industrielle; elle est fixée
de façon à ce qu'un travailleur, exposé 8
heures par jour, 5 jours semaine, et ce pendant 30 ans, ne présente
pas de pathologie à la suite de l'exposition. Il n'y a
pas de règle établie pour extrapoler ces valeurs
de référence aux mesures dans l'environnement. On
considère néanmoins, et ce de manière empirique,
que le centième de la TLV peut servir de référence
en l'absence de données plus pertinentes.
Les composés métalliques sont émis dans l'atmosphère
par des sources naturelles dont les plus importantes sont les
volcans, les embruns marins et l'érosion. Ils résultent
également d'activités humaines, telles que la combustion
de combustibles fossiles (industrie, chauffage, transport), la
métallurgie, l'incinération de déchets, etc.
Au niveau mondial, on estime que la part des émissions
naturelles est au moins égale à celle des émissions
anthropiques (égale dans certains cas, nettement supérieure
dans d'autres). Bien que l'on ne dispose pas de chiffres à
ce propos, pour un pays industrialisé comme la Belgique,
il est vraisemblable que les émissions anthropiques soient
majoritaires.
Le mercure est émis majoritairement sous forme gazeuse
et reste dans l'atmosphère sous forme élémentaire,
mais il constitue une exception.
Les autres composés métalliques sont volatilisés
à haute température et se recondensent sur les particules
de poussières dès que la température diminue
sous leur point d'ébullition, en général,
avant même que les fumées ne soient émises.
Ce phénomène se déroulant à la surface
des particules, on note des concentrations beaucoup plus importantes
dans les particules de faible diamètre, car elles présentent
un rapport surface/volume (ou surface/poids) plus important. En
effet, la surface est fonction du carré du diamètre
de la particule et le volume est fonction du cube du diamètre.
Ainsi, si on compare deux particules A et B, B ayant un diamètre
10 fois plus important que A, la surface de B sera 100 fois plus
grande et son poids sera 1000 fois plus important.
Malheureusement, ces particules fines, d'une part, échappent
le plus facilement aux systèmes de dépoussiérage
et sont transportées loin de la source d'émission
et, d'autre part, pénètrent le plus loin dans le
système respiratoire et peuvent atteindre les alvéoles
pulmonaires où les échanges avec les tissus et le
sang sont faciles. Elles présentent donc un danger important
pour la santé.
En Wallonie, les métaux sont dosés dans les particules
en suspension (Réseau Métaux Lourds) et dans les
particules sédimentées (Réseau Poussières
Sédimentables). Les informations relatives aux modes de
prélèvement sont reprises au chapitre 8.
9.2.1. Transformations, interactions et transport
Les composés métalliques sont généralement
stables et on ne trouve pas dans la littérature de description
de leur transformation. Leur transport est surtout fonction du
type de particules sur lesquelles ils sont adsorbés.
Le calcul des émissions de composés métalliques
a fait l'objet d'un premier exercice en 1990 et d'un second en
1994. Nous ne publierons donc, cette année, que l'ordre
de grandeur des émissions anthropiques globales wallonnes.
Pour chacun des métaux visés, les secteurs d'activité
ayant des émissions significatives sont cités pour
information.
| Arsenic | 2 600 | métallurgie; combustion dans la production d'électricité, le domestique, l'industrie, le transport routier |
| Cadmium | 3 200 | idem As |
| Chrome | 23 600 | idem As + incinération et production de verre |
| Cuivre | 23 500 | idem As + production de cuivre |
| Mercure | 4 600 | production de ciment + idem As |
| Nickel | 34 500 | idem Cr |
| Plomb | 194 200 | transport routier, métallurgie, production de verre, incinération |
| Sélénium | 21 500 | production de verre |
| Zinc | 220 000 | métallurgie, production de verre, de cuivre, incinération |
La plupart des éléments métalliques
sont nécessaires en faible dose à la vie (oligo-éléments),
mais ils peuvent se révéler très nocifs s'ils
sont présents en quantités trop importantes. C'est
le cas du fer (Fe), du cuivre (Cu), du zinc (Zn), du nickel (Ni),
du cobalt (Co), du vanadium (V), du sélénium (Se),
du molybdène (Mo), du manganèse (Mn), du chrome
(Cr), de l'arsenic (As) et du titane (Ti). D'autres ne sont pas
nécessaires à la vie et sont préjudiciables
dans tous les cas comme le plomb (Pb), le cadmium (Cd) et l'antimoine
(Sb).
Les composés métalliques ont une toxicité
variable, selon leur nature et leur voie de pénétration
(ingestion, respiration, contact avec la peau). La seule voie
de pénétration prise en considération dans
ce rapport étant l'inhalation, les informations suivantes
sont donc uniquement valables pour les métaux contenus
dans les poussières en suspension. De façon générale,
on peut citer des effets sur le système respiratoire, sur
le système digestif et sur la peau. Trois de ces métaux
sont à ce jour considérés comme étant
cancérogènes : As, Cr et Ni.
Des informations plus précises, relatives à l'Europe
de l'Ouest, ont été trouvées pour les métaux
suivants :
Pour le cadmium, les effets pour les expositions à
court terme se portent sur le système respiratoire, et
celles à long terme, sur la peau et sur les reins.
Pour le chrome, les effets se portent sur le système
respiratoire et sur la peau.
Le chrome hexavalent étant beaucoup plus toxique et cancérigène
que le trivalent, il devrait être considéré
séparément, ce qui pose d'importants problèmes
analytiques.
Pour le plomb, les effets se portent surtout sur le système
nerveux (saturnisme) et provoquent une augmentation de la pression
sanguine, avec pour conséquences des risques accrus d'affections
cardio-vasculaires et cérébro-vasculaires.
Les données reprises ci-dessus sont antérieures
à l'introduction massive de carburants sans plomb pour
les véhicules à moteur essence.
Pour le manganèse, les effets se portent surtout
sur le système nerveux, mais aussi sur le système
respiratoire.
Pour le nickel, les effets sont des allergies de la peau
et des muqueuses; il produit aussi des problèmes de type
asthmatique.
9.2.4. Normes et valeurs guides
| Al | 2000 | ||
| As | non détectable | 10 | |
| Ba | 500 | ||
| Cd | 0.001 à 0.005 (rural) moyenne 1 an
0.01 à 0.02 (urbain) moyenne 1 an | 2 | |
| Ca | 2000 | ||
| Cr | non détectable | 50 | |
| Cu | 200 | ||
| Fe | 1000 | ||
| Mg | 10000 | ||
| Mn | 1 moyenne 1 an | 1000 | |
| Mo | 5000 | ||
| Ni | non détectable | 100 | |
| Pb | 0.5 à 1 moyenne 1 an | 150 | 2 µg/m3 moyenne annuelle |
| Se | 200 | ||
| Sb | 500 | ||
| Si | 10000 | ||
| Ti | 10000 | ||
| V | 1 (moyenne sur 24h) | 50 | |
| Zn | 1000 |
Les valeurs de concentration relevées dans les poussières
sédimentées donnent une indication sur la pollution
du sol et des eaux de surface par la voie des retombées.
9.3. Evolution des limites de détection
pour les métaux lourds (particules en suspension)
La détermination des limites de détection nécessite
la mesure répétée d'un nombre de "blancs"
ou d'échantillons de teneur proche de cette limite.
Dans le cas des mesures sur filtre, cette limite dépend
:
Le précédent rapport concernant les mesures de l'année
1996 ne disposait que de huit mois d'utilisation du nouveau spectromètre
acquis en mai. Les valeurs choisies pour les limites de détection
ne concernaient alors qu'un seul lot de filtre et aucune intervention
susceptible de modifier les caractéristiques du spectromètre.
L'année 1997 a introduit un nouveau lot de filtre et une
intervention. Ceci explique les valeurs quelque peu différentes
obtenues cette année.
La répétition de ces déterminations et le
choix systématique de la plus grande des valeurs obtenues
devraient bientôt amener à la fixation d'une limite
de détection " haute ", représentatives
des conditions analytiques les plus défavorables et permettant
une meilleure cohérence dans les rapport.
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