Notre atmosphère se compose à 78% d’azote, à 21% d’oxygène et à 1% de gaz dits rares (argon, néon et hélium, notamment). A ces gaz s’ajoutent d’autres composées (gaz et particules) considérés comme des polluants lorsqu’ils présentent une gêne ou un risque pour la santé et l’environnement.

En Ile-de-France, la pollution est principalement liée aux activités de transport. Le transport routier apparaît ainsi comme le secteur prépondérant dans les émissions de monoxyde de carbone (CO), d’oxydes d’azote (NOx) et de particules fines (PM10), avec des contributions respectives de 76.9% des émissions dues à cette activité en Ile-de-France pour le CO, 52.2% pour les NOx et 36.2% pour les PM10. Il intervient par ailleurs en deuxième position (28.6%) derrière le secteur des utilisations industrielles, tertiaires et domestiques de solvants (41.4%) pour les émissions de composés organiques volatils (COV, hydrocarbures précurseurs d’ozone). Pour les émissions de CO2, c'est le secteur du chauffage résidentiel et tertiaire qui prédomine avec une contribution de 44.5%, les secteurs des transports n'intervenant qu'à hauteur de 28%. Les émissions de dioxyde de soufre (SO2) sont largement dominées par les secteurs liés à la combustion avec des contributions équivalentes (40% environ) pour la combustion liée aux industries de l’énergie et la combustion hors industrie. Les émissions d'ammoniaque sont dominées par le secteur de l'agriculture (74.5%) et celles de méthane sont essentiellement le fait de rejets dans l’atmosphère en provenance des décharges (secteur du traitement et de l'élimination des déchets, 84%).

Les transports et les activités de combustion industrielles et tertiaires, en particulier le chauffage, sont donc les principales activités responsables des émissions d’oxydes d’azote. Ces activités étant essentiellement concentrées sur le cœur de l’agglomération parisienne, les trois départements de la petite couronne (Hauts-de-Seine, Seine-Saint-Denis et Val-de-Marne) et surtout Paris sont ainsi les zones les plus exposées à ce polluant en Ile-de-France, ainsi que les grands axes de circulation.

Conformément à la Loi sur l’Air et l’Utilisation Rationnelle de l’Energie (LAURE) de 1996 , la surveillance de la qualité de l’air est assurée par des Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA), comme AIRPARIF en Ile-de-France. Elles sont au nombre de 40 et regroupées au sein de la fédération ATMO.

La surveillance de la qualité de l’air mise en œuvre par AIRPARIF s’effectue grâce à l’utilisation complémentaire de trois outils :

		environ 45 stations de mesures réparties dans toute la région Ile-de-France qui analysent la qualité de l’air 24h sur 24
		des campagnes de mesure intensives
		des outils de modélisation

Les niveaux de pollution atmosphérique mesurés à Londres et à Paris sont très voisins, la taille de ces deux agglomération étant très similaire ainsi que les conditions météorologiques auxquelles elles sont soumises.

L’indice Atmo et son mode de calcul est défini par une réglementation nationale pour toutes les grandes agglomérations de plus de 100 000 habitants. C’est un indicateur synthétique qui décrit la qualité de l’air de l’agglomération de Paris par un chiffre variant de 1 (très bon) à 10 (très mauvais). Cet indice est déterminé à partir des niveaux de pollution mesurés au cours de la journée par les stations de fond de l’agglomération et prend en compte quatre polluants atmosphériques, traceurs des activités de transport, urbaines et industrielles : le dioxyde de soufre, les particules fines, le dioxyde d'azote et l'ozone. Pour chaque polluant un sous-indice est calculé et c’est le sous-indice le plus mauvais qui est retenu pour caractériser la qualité de l'air générale de la journée considérée.

Pour en savoir plus : ATMO : un chiffre pour tout savoir

Le panache de pollution produit par l’agglomération parisienne peut s’étendre sur plus de 50 km pour les oxydes d’azote et sur plusieurs centaines de kilomètres pour l’ozone.

A très haute altitude dans l’atmosphère, l’ozone a un rôle protecteur. En effet, la couche d’ozone située à plus de 30km du sol dans la stratosphère, rend la vie possible sur Terre en filtrant les rayons ultraviolets nocifs du soleil. C’est le bon ozone. Certains polluants produits par les activités humaines peuvent le détruire provoquant ainsi le trou dans la couche d’ozone.

Par contre, dans la troposphère, c’est à dire la basse atmosphère (troposphère) où l’on vit et l'on respire, l’ozone est également présent naturellement mais en faible quantité. Lorsque sa concentration augmente, il joue alors le rôle d’un polluant, et peut avoir des effets néfastes sur la santé de l’homme, sur les végétaux et les matériaux. C’est le mauvais ozone. Lors des épisodes de pollution en période estivale, les niveaux de ce polluant augmentent jusqu’à atteindre et dépasser le niveau d’information de la procédure d’information et d’alerte. De plus, contrairement au "bon ozone" qui se forme naturellement en altitude, ce "mauvais ozone" ne protège pas des rayons ultraviolets du soleil et il ne se déplace jusque dans la haute atmosphère que de façon très limitée.

L’ozone est un polluant dit "secondaire" car il n’est pas émis directement par une activité. Il se forme à partir d’autres polluants tels que les oxydes d’azote (émis par les transports, les centrales thermiques et le chauffage) et de composés appelés composés organiques volatils (hydrocarbures que l’on trouve principalement dans l’essence, les peintures, les colles, les solvants et les détachants d’usages domestiques et industriels) sous l’action du rayonnement solaire et par vent faible (un vent fort aurait permis sa dispersion). C’est pourquoi on dit également que c’est un polluant "photochimique", qui pose donc problème en été, en période d’ensoleillement intense.

La formation des polluants secondaires, tels que ceux que l’on trouve dans le "smog photochimique", nécessite un certain temps durant lequel les masses d’air se déplacent sous l’influence des vents dominants. Ce qui explique pourquoi les pointes de polluants secondaires, tels que l’ozone, concernent des territoires plus étendus que les pointes de polluants primaires, directement émis dans l’atmosphère. Les zones rurales autour de la région parisienne, sous le vent de l’agglomération, enregistrent ainsi des niveaux d’ozone plus élevés qu’à Paris.

L’ozone est un polluant qui voyage et qui présente de ce fait plutôt une problématique régionale que locale. En effet, comme la pollution issue de l’agglomération influence les zones rurales alentours, l’agglomération peut elle même subir d’importants phénomènes d’importation d’ozone en provenance d’autres régions, voire d’autres pays, notamment d’Europe du Nord et de l’Est. La pollution en ozone importée s’ajoute alors à celle produite localement. Inversement, si l’on importe de l’ozone en provenance d’autres régions et pays, le panache d’ozone de la région Ile-de-France est également exporté vers les régions avoisinantes.
L’ozone a été mesuré à Paris pour la première fois dès la fin du 19éme siècle. Ses niveaux sont en augmentation constante à l’échelle de tout l’hémisphère nord où ils ont été multipliés par 5 en un siècle.

Le terme "smog" est un amalgame des termes anglais smoke (fumée) et fog (brouillard). Le smog photochimique est un brouillard brunâtre et oxydant qui résulte d’un mélange de particules et de gaz (ozone, PAN ou nitrates de peroxyacétyle, aldéhydes, cétones, etc.) produits par l’action des rayons du soleil sur certains polluants (oxydes d’azote et hydrocarbures) et dont l'ozone est l’élément principal.
Certaines grandes agglomérations sont bien connues pour leur "smog" photochimique intense : Los Angeles, Athènes, Mexico, ...

La mise en œuvre de cette mesure a globalement permis de diminuer de 20 % les émissions de polluants atmosphériques. Pour en savoir plus : Étude de l'efficacité de la mesure de la circulation alternée : reconstitution de l'épisode du 30 septembre 1997.

L’impact de la pollution dépend de notre état de santé, de la concentration des polluants dans l’air, de la durée d’exposition, et de l’importance des efforts physiques que nous réalisons. La pollution atmosphérique peut être à l’origine de la survenue de symptômes tels que gêne respiratoire, toux, maux de gorge, maux de tête, irritation des yeux. Elle peut déclencher des crises d’asthme chez les asthmatiques ou diminuer la capacité respiratoire chez l’enfant. Elle peut également déclencher des problèmes cardio-vasculaires, tels que l’infarctus du myocarde et, dans une moindre mesure, l’angine de poitrine ou les troubles du rythme cardiaque. Dans certains cas, elle peut conduire à la survenue prématurée de décès. On connaît moins bien les effets de la pollution à long terme (10-20 ans). Les études épidémiologiques disponibles à ce jour, conduites principalement en Amérique du nord, montrent que l'exposition chronique à des niveaux de pollution atmosphérique élevés est associé à une augmentation faible mais significative du risque de décès, notamment par cancer du poumon. (Source ORS)

En Ile-de-France, un arrêté interpréfectoral définit les conditions d’information et d’alerte en cas d’épisode de pollution ainsi que les mesures à mettre en œuvre dans cette situation L'Ile-de-France a d’ailleurs été une des premières régions à se doter, dès 1994, d’une telle procédure d'information et d'alerte du public (modifiée et renforcée par l'arrêté interpréfectoral du 24 juin 1999, conformément aux dispositions de la loi sur l'air du 30 décembre 1996 et de ses décrets d'application, puis révisée par l'arrêté interpréfectoral du 12 juillet 2002, du 12 juillet 2005 et du 3 décembre 2007).

Cette procédure concerne la région Ile-de-France dans son ensemble et elle s'applique à 4 polluants :

le dioxyde de soufre (SO2) le dioxyde d'azote (NO2) l'ozone (O3) et les particules (PM10)

Elle comporte deux seuils de gravité croissante, qui définissent à partir de quelles concentrations on considère que l’on est confronté a un épisode de pollution :

		Un seuil d’information : Ce premier des deux niveaux de la procédure d’information et d’alerte correspond à un niveau de concentration d'un polluant dans l'atmosphère au-delà duquel une exposition de courte durée a des effets limités et transitoires sur la santé des catégories de la population particulièrement sensibles (enfants, personnes âgées, asthmatiques et insuffisants respiratoires chroniques). Il comprend des actions d'information de la population, des recommandations sanitaires aux catégories de la population les plus concernées, ainsi que des recommandations et des mesures visant à réduire certaines des émissions polluantes mises en application par les autorités. Ces mesures concernent essentiellement le renforcement des contrôles antipollution et de vitesse, ainsi que la vérification des contrôles techniques obligatoires et les recommandations faites aux automobilistes de réduire leur vitesse de 20km/h sur certaines voies. Des mesures tarifaires pour le stationnement résidentiel sont également mises en œuvre par certaines municipalités lorsque ce seuil est atteint.
		Un seuil d’alerte : Ce deuxième niveau correspond à un niveau de concentration de substances polluantes dans l’atmosphère au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine ou de dégradation de l’environnement. Pour l'ozone, 3 seuils d'alerte ont été définis, déclenchant l'activation ou le renforcement de certaines mesures selon la gravité de l'épisode. Pour l'ozone, le dioxyde d'azote et le dioxyde de soufre : en plus des actions prévues au niveau d'information et de recommandation, les mesures de réduction des émissions de polluants associées à ce seuil prévoient entre autres : une réduction des vitesses obligatoire sur certaines voies, une immobilisation de 10% des véhicules du parc des administrations et des services publics, l’interdiction de la circulation de transit des poids lourds et la mise en œuvre de la circulation alternée (pour le SO2 et le NO2, et selon les seuils d'alerte pour l'O3).

Seuils de déclenchement des niveaux d'information et d'alerte du public
en cas d'épisode de pollution en Ile-de-France pour les 4 polluants concernés

Les conditions météorologiques qui donnent lieu à des épisodes de pollution à l’ozone ou au dioxyde d’azote ne sont pas les mêmes :

		pour le dioxyde d’azote, les épisodes de pollution sont observés en absence de vent et lorsqu’il y a des inversions de températures combinés avec des émissions plus importantes de polluant, notamment lors des pics de trafic du matin et du soir ;
		Pour l’ozone, un fort ensoleillement et des températures élevées associés à des vents faibles, d’origine continentale, conduisent à des niveaux de pollution plus élevés pour ce polluant. D’autre part, en cas d’épisode de pollution à l’ozone, près de 60% des concentrations mesurées en Ile-de-France proviennent d’importation de ce polluant en provenance d’autres pays ou d’autres régions.

En moyenne, AIRPARIF enregistre une quinzaine de dépassements du niveau d’information par an, le nombre d’épisodes de pollution observés annuellement dépendant fortement des conditions météorologiques.
Le dernier déclenchement du niveau d’alerte date de 1997 pour le dioxyde d’azote et ce niveau n’a jamais été atteint pour l’ozone (archives épisodes de pollution).
Compte tenu d’une météorologie exceptionnelle tout au long de l’année, 2003 a connu un nombre record d’épisodes de pollution : 61 dépassements du niveau d’information, toute zone et tout polluant confondus. (voir AIRPARIF actualité N°22 : Bilan 2003)

La circulation alternée est prévue en cas de dépassement du niveau d’alerte pour le SO2 et le NO2 et du 3e seuil d'alerte pour l'O3. Elle n’a été mise en place qu’une seule fois le 30 septembre 1997 lors du déclenchement de ce niveau pour le dioxyde d’azote.
Pour en savoir plus : Étude de l'efficacité de la mesure de la circulation alternée : reconstitution de l'épisode du 30 septembre 1997.

Les concentrations maximales enregistrées en Ile-de-France ont été :

		pour le dioxyde d’azote, de 519 µg/m3 sur les Champs-Elysées, le 11 avril 1991 à 19h
		pour l’ozone, de 340 µg/m3 à Tremblay-en-France (Seine-Saint-Denis), le 11 août 1998 à 16h
		pour les particules fines, de 429 µg/m3 à la station de la porte d’Auteuil du boulevard périphérique, le 30 mars 1998 à 13h
		pour le dioxyde de soufre, de 791 µg/m3 à Gargenville (Yvelines), le 15 janvier 1991 à 12h

En cas d’épisode de pollution, il est recommandé :

		d’éviter les efforts physiques soutenus en plein air (endurance)
		de suivre scrupuleusement son traitement (asthmatiques, cardiaques…) et de ne pas hésiter à consulter son médecin ou son pharmacien
		de ne pas modifier ses pratiques habituelles d’aération et de ventilation de son habitation mais de préférer les heures fraîches de la journée (tôt le matin ou en soirée) pour le faire
		d’éviter d’aggraver les effets de la pollution par des facteurs irritants (tabac, utilisation de peinture, solvants, colles…)
		dans les mesure du possible, d’éviter d’utiliser son véhicule

La quantité d’air que nous respirons est d’autant plus importante que l’on pratique une activité physique intensive. Ainsi, un individu qui marche inhale 15 litres d’air par minute, 40 litres s’il monte un escalier et jusqu’à 100 litres pour des activités d’endurance. Si cet air est pollué, la quantité de pollution inhalée sera donc plus importante.

Une étude menée par le laboratoire d’Hygiène de la Ville de Paris (LHVP) a montré qu’entre un automobiliste, un cycliste et un piéton, c’était dans son véhicule que l’on était le plus exposé à la pollution.

Mieux vaut s’abstenir de toute pratique d’exercices physiques pendant les heures de pointe, à proximité d’un axe routier (concentrations les plus importantes de dioxyde d’azote) et, en été, au moment de la journée où il fait le plus chaud (concentrations maximales d’ozone).

Seuls les masques avec filtres à charbon peuvent avoir une certaine efficacité mais ils n’arrêtent pas les particules fines (qui sont susceptibles de pénétrer le plus profondément dans l’appareil respiratoire) ni de nombreux gaz. Les masques chirurgicaux ou les foulards n’arrêtent eux que les plus grosses particules qui sont également filtrées par le nez. (source : Plan Régional de la Qualité de l’Air)