Tout savoir sur les particules ultrafines - Webinaire du 24 avril 2025

Les particules ultrafines (PUF) sont des particules en suspension dans l'atmosphère, invisibles à l'œil nu, mais présentes partout, y compris dans les nuages. Les particules ultrafines se mesurent en nanomètres. Elles ont un impact majeur sur la santé, les écosystèmes et le climat. Les particules ultrafines ont des tailles variées et sont les plus nombreuses, mais leur masse est négligeable comparée aux particules plus grosses.

La source principale de ces particules sont les combustions. Elles peuvent aussi se former de manière complexe par la condensation de gaz, comme l'acide sulfurique ou les composés organiques volatiles, qui se combinent pour former des particules stables. Elles influencent directement le climat par leur capacité à diffuser et absorber la lumière solaire, contribuant potentiellement à un effet de refroidissement ou de réchauffement selon leur interaction avec les nuages.

Les recherches actuelles du Laboratoire de Chimie Environnement sur les aérosols se concentrent sur la mesure des surfactants, molécules organiques présentes dans l'atmosphère, afin d'améliorer les modèles climatiques et comprendre les impacts des aérosols sur les conditions atmosphériques. Le rôle des surfactants est crucial pour comprendre la formation des gouttelettes de nuages et leur évolution dans l'atmosphère.

Découvrez en vidéo la présentation des PUF et leur impact sur le climat
par Anne Monod

Découvrez en vidéo la présentation de l'impact des PUF
sur la santé par Isabella Annesi-Maesano

Les particules ultrafines (PUF), d’un diamètre inférieur à 100 nanomètres, pénètrent profondément dans les poumons et peuvent passer dans la circulation sanguine. Leur petite taille leur confère une surface spécifique élevée (les PUF ont énormément de surface en proportion de leur masse), ce qui augmente leur capacité à transporter des substances toxiques. Les données épidémiologiques restent limitées mais préoccupantes. Les effets varient selon la composition chimique, la source (trafic routier, combustion) et les co-expositions.
En population générale, une exposition aigüe aux PUF, est à l’origine de morbidité (asthma, bronchopneumopathie chronique obstructive, arythmie cardiaque, cancer du poumon…) et de mortalité toutes causes ou spécifiques (cardiopulmonaires). Les PUF sont associées à une inflammation pulmonaire, une aggravation de l’asthme, et une diminution de la fonction respiratoire, notamment chez les enfants et les personnes âgées.
Une exposition chronique peut contribuer à des maladies cardiovasculaires, en favorisant l’agrégation plaquettaire, l’athérosclérose et les troubles du rythme cardiaque. L’exposition chronique a été aussi associé à un risque accru de mortalité toutes cause, cardiopulmonaire et par cancer du poumon.
Les PUF sont également suspectées de franchir la barrière hémato-encéphalique, posant un risque potentiel pour le système nerveux central (déclin cognitif, troubles neurodégénératifs). Contrairement aux particules fines (les PM2.5 de diamètre inférieur à 2,5 µm), et bien que leur toxicité potentielle soit élevée d’après les études expérimentales, les PUF ne sont pas encore réglementées. Leur prise en compte dans les politiques de santé publique devient urgente.

La mesure s’effectue sur le nombre de particules et non la masse, comme pour les PM10 et PM2.5. Elles sont donc comptées dans l’intervalle [10 nm – 1 µm], choisi comme référence européenne en 2023, en lien avec la directive européenne sur la qualité de l’air pour 2030.

Le dispositif déployé depuis 10 ans s’est renforcé au fil du temps pour disposer d’une dizaine de sites depuis 2023 (le cas encore en 2025). La surveillance s’appuie sur des mesures par campagnes temporaires mais aussi en station permanente et dans différents environnements : rural, urbain (fond et trafic), industriel, maritime, aéroportuaire. Cependant, la tendance à moyen terme reste encore à déterminer. Les niveaux moyens les plus faibles sont observés en situation rurale avec environ 2 000 particules/cm³.

Les valeurs maximales horaires sont particulièrement élevées en proximité de sources, qu’elles soient d’origine industrielle, maritime, aéroportuaire ou routière. Elles dépassent les 120 000 particules/cm³, soit bien au-delà de la valeur haute proposée par l’OMS (20 000 particules/cm³).

Le comportement des PUF varie selon les saisons et les sources. Les PUF produites par combustion (chauffage, trafic) ont des niveaux supérieurs en hiver et l’été voit la présence de PUF d’origine secondaire, issue de la transformation photochimique des gaz.

La source des PUF peut également être mise en évidence par la granulométrie. Les travaux réalisés en 2024 à l’aéroport de Nice ont permis d’identifier la signature de cette source, autour de 14 nm, en cohérence avec la littérature.

Malgré une surveillance conséquente en région Sud, des précisions restent à apporter, notamment pour la recherche de sources dans certains secteurs en raison de la coexistence de plusieurs sources. L’inventaire des émissions pourra-t-il nous en dire plus ?

Découvrez en vidéo la présentation des données de mesure
par Florence Péron

AtmoSud initie des travaux pour l’élaboration d’un inventaire d’émissions de particules en nombre en région Provence-Alpes-Côte d’Azur. L’objectif est de calculer le nombre de particules émises annuellement par chaque secteur d’activité, ainsi que leur ventilation par gamme de taille.

La méthodologie est en cours de développement, à travers la recherche et la collecte d’information sur les caractéristiques d’émission par source, en vue de créer une table de facteurs d’émissions et de déterminer un profil de distribution par tranche granulométrique.

En amont des premiers résultats à venir, l’exploitation de données d’un inventaire réalisé par le TNO (organisme de recherche aux Pays-Bas) a permis d’apporter une première analyse sur les principales sources d’émission de PUF en région, dominées par les transports. Par ailleurs, ces données indiquent que la majorité du nombre de particules émises sont inférieures à 100 nm, et une contribution importante du secteur aérien pour les plus petites tranches granulométriques.

Les premiers travaux ont pu être menés grâce au soutien de la Région Sud et en collaboration avec Olivier Perrussel, et ont démontré la nécessité d’améliorer les connaissances.

Découvrez en vidéo les informations sur l'inventaire
des émissions de PUF par Damien Bouchard

Lors de ce webinaire, les participants ont été nombreux à poser des questions, témoignant d’un réel intérêt pour ce sujet essentiel pour la santé et l’environnement.

Les intervenants ont répondu précisément à chaque interrogation, et Dominique Robin, directeur d’AtmoSud, est également intervenu pour compléter les réponses et apporter un éclairage supplémentaire.

Écoutez les questions-réponses

Pierre-Charles Maria, Président d'AtmoSud, a conclu et synthétisé ce webinaire.

Quelques retours des participants

"Un très grand merci à AtmoSud et aux intervenants. Très scientifique et pratique à la fois." Isabelle Vandrot, Chef du département Développement Durable et Environnement aux Aéroports de la Côte d'Azur

"Merci pour ce webinaire particulièrement intéressant !!!" Gérard Casanova, Membre du bureau de la Fédération d'Action Régionale pour l'Environnement

"Merci pour ce webinaire passionnant et très instructif." Magali Chabrier, Chargée de planification écologique à la communauté d'agglomération du Grand Avignon

"Un grand merci pour la qualité et la diversité des informations transmises par ce webinaire.", Jacqueline Collard, Association Santé-Environnement Auvergne-Rhône-Alpes