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Programme de Surveillance Air et Santé -9 villes (PSAS-9)

Sylvie Cassadou, Christophe Declercq, Daniel Elstein, Laurent Filleul, Alain Le Tertre, Sylvia Médina, Catherine Nunes, Dave Campagna, Laurence Pascal, Hélène Prouvost, Philippe Saviuc, Abdelkrim Zeghnoumn et Philippe Quénel

p. 369-382369-382

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Note de la rédaction

Cette étude a reçu un avis favorable du Comité consultatif sur le traitement de l'information en matière de recherche dans le domaine de la santé (n° 98.060) ainsi que l'autorisation de la Commission nationale de l'informatique et des libertés (n° 998071).

Table des matières

Texte intégral

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Tableau 1. Caractéristiques démographiques· des neuf villes étudiées, 1999.

En France comme dans d'autres pays, la pollution atmosphérique demeure une préoccupation de santé publique et ce, malgré l'adoption de valeurs guides et de normes d'émission plus sévères, une meilleure surveillance de la qualité de l'air et une baisse parfois importante des niveaux de certains types de pollution. De nombreuses études menées en population générale ont montré que la pollution atmosphérique est associée à une augmentation de la fréquence de survenue de crises d'asthme, de bronchites, ainsi que d'autres pathologies pulmonaires chroniques et cardiaques. Chez les enfants, la pollution atmosphérique perturbe le développement de l'appareil respiratoire, les rendant ainsi plus sensibles aux polluants à long terme.

La réalisation d'études épidémiologiques en France (avec le Programme de Surveillance Air et Santé, PSAS-9) et en Europe (avec le Projet APHEA : Air Pollution and Health, a European Approach) a permis de quantifier les effets à court terme de la pollution atmosphérique sur la santé. Une étude récente menée dans trois pays d'Europe (Autriche, France et Suisse) a estimé qu'à long terme la pollution atmosphérique pouvait être responsable de plus de 40 000 décès par an. Le coût rattaché à ces décès prématurés a été évalué à plus de 50 milliards € par an.

Qu'est-ce que le programme PSAS-9 ?

En 1997, le PSAS-9 a été implanté dans neuf grandes villes françaises (Bordeaux, Le Havre, Lille, Lyon, Marseille, Paris, Rouen, Strasbourg, Toulouse). Ce programme s'inscrit dans le cadre de la loi sur l'air et l'utilisation rationnelle de l'énergie du 30 décembre 1996 qui stipule dans son article 3 que " l'État assure (...) la surveillance de la qualité de l'air et (...) de ses effets sur la santé "· Également prévus par cette loi, les Plans régionaux pour la qualité de l'air (PRQA) ont pour objet de fixer des orientations visant à "prévenir, réduire ou atténuer les effets de la pollution atmosphérique "· Pour cela, ils doivent s'appuyer, notamment, sur une évaluation des effets de la pollution atmosphérique sur la santé et nécessitent donc des outils épidémiologiques adéquats.

Afin de répondre à ces besoins, l'objectif général du PSAS-9 est de quantifier, à l'échelle de la population, les relations entre des indicateurs de pollution atmosphérique et des indicateurs de santé. La finalité de cette surveillance est :

  • d'évaluer l'évolution, au cours du temps, des risques sanitaires liés à la pollution atmosphérique urbaine ;

  • de permettre la réalisation d'évaluations d'impact sanitaire de la pollution atmosphérique tant à l'échelle locale et régionale que nationale.

Après avoir publié son premier rapport en 1999, le programme PSAS-9 produit aujourd'hui les résultats de sa deuxième phase d'activité.

Quels sont les principes méthodologiques du programme PSAS-9 ?

Étude de séries temporelles

Le principe de ce programme consiste à relier les variations temporelles à court terme (d'un jour à l'autre) d'un indicateur de l'état de santé d'une population (mortalité, admissions hospitalières) à celles d'un indicateur d'exposition de cette population à la pollution atmosphérique (polluants mesurés) afin d'identifier ce que l'on appelle une relation exposition/risque. L'identification de ces relations nécessite la prise en compte de paramètres temporels et de cofacteurs pouvant biaiser les estimations.

Critères de sélection des villes

Les neuf villes du programme ont été retenues sur la base d'un ensemble de critères tels que la diversité des conditions climatiques, des situations géographiques et des sources de pollution urbaine ainsi que l'existence ancienne d'un réseau de surveillance de la qualité de l'air.

Définition de la zone d'étude sur chaque ville

Pour chacune des neuf villes, une zone d'étude a été définie de telle sorte que l'exposition à la pollution atmosphérique de la population résidente puisse être considérée comme globalement homogène vis-à-vis des indicateurs d'exposition retenus : particules (fumées noires), dioxyde de soufre (SO2), dioxyde d'azote (NO2) et ozone (O3). Ces indicateurs ont été construits à partir des données issues de stations de mesure de fond, situées en zone urbaine (péri­urbaine pour l'ozone) et représentatives de " l'exposition ambiante ,,.

Données recueillies

Pour chacune des zones d'étude, les séries temporelles suivantes ont été construites :

  • indicateurs sanitaires : nombre journalier de décès et d'admissions hospitalières ;

  • indicateurs d'exposition à la pollution atmosphérique :niveaux journaliers (en µg/m3) des principaux polluants mesurés par les Associations agréées de surveillance de la qualité de l'air (AASQA) ;

  • cofacteurs : température et humidité relative journalières, nombre journalier de cas de grippe, jours fériés et, pour l'analyse des admissions hospitalières, périodes de vacances scolaires et niveaux journaliers des principaux types de pollens allergisants.

Modélisation statistique

D'une manière générale, pour une meilleure analyse statistique, la période d'étude retenue doit être la plus longue possible. Celle-ci était cependant limitée, dans chaque ville, à la période de disponibilité commune des données sanitaires et des données de pollution.

L'estimation des relations exposition/risque a d'abord été réalisée par une modélisation statistique dans chacune des villes. Puis, une analyse combinée des résultats obtenus localement a été effectuée. Cette approche multicentrique poursuit un triple objectif : 1) prendre en compte l'hétérogénéité des risques de la pollution atmosphérique dans les différentes villes ; 2) disposer d'une plus grande puissance statistique pour estimer de manière plus précise les risques associés à la pollution atmosphérique ; 3) proposer un risque combiné ou « métarisque » applicable à des agglomérations ne faisant pas partie du programme PSAS-9, pour l'évaluation de l'impact sanitaire.

La démarche d'évaluation de l'impact sanitaire (EIS)

Dans le cadre de la pollution atmosphérique urbaine, la démarche d'EIS vise à apporter, aux décideurs et au public, des éléments concrets d'informations sanitaires en nombre de cas attribuables à la pollution atmosphérique sur une agglomération donnée. Pour cela, l'EIS applique les relations exposition/risque, élaborées entre autres dans le cadre du PSAS-9, aux indicateurs d'exposition et indicateurs sanitaires de cette agglomération. Les résultats de la démarche contribuent donc à la gestion des risques en éclairant les décideurs dans les choix politiques de réduction des risques devant être mis en œuvre, tant au niveau national que local. Les résultats permettent également de fixer des objectifs de qualité de l'air fondés sur des critères de santé publique, notamment dans l'établissement des normes de la qualité de l'air et des valeurs guides.

Quels sont les acquis de la première phase ?

La première phase du programme PSAS-9 a montré la possibilité de mobiliser des acteurs multidisciplinaires en vue de mettre en place un dispositif de surveillance épidémiologique des effets de la pollution de l'air, dans neuf villes françaises. Cette première phase a contribué également au développement de l'expertise, tant au niveau local que national, et au décloisonnement des secteurs impliqués dans ce domaine.

Cette étude de faisabilité portait sur l'analyse rétrospective des relations à court terme entre la pollution atmosphérique et la mortalité, pour la période de 1990 à 1995. Ainsi :

  • des associations statistiquement significatives ont été observées entre les variations journalières de l'ensemble des indicateurs de pollution atmosphérique et la mortalité quotidienne totale, cardiovasculaire et respiratoire ;

  • ces associations sont linéaires et sans seuil : à l'échelle de la population, il n'a pas été mis en évidence de valeur d'exposition au-dessous de laquelle le risque serait nul ;

  • ces résultats ont donc permis de montrer que les dépassements des seuils d'alerte ne doivent pas occulter l'importance des effets sanitaires dus à la pollution atmosphérique de fond. Ces dépassements, bien que socialement perçus comme des situations " d'alertes sanitaires "• ne constituent pas le facteur de risque prépondérant pour la santé publique. Une focalisation sur ces situations conduirait à négliger

  • les actions de prévention visant à réduire les niveaux de fond de la pollution atmosphérique en orientant les politiques vers des stratégies moins efficientes en terme de réduction de mortalité attribuable à la pollution atmosphérique ;

  • -les risques observés sont du même ordre de grandeur dans les différentes villes quelle que soit la diversité des conditions climatiques locales et des sources de pollution atmosphérique : pour une même augmentation du niveau de pollution, les excès de risque de mortalité sont homogènes entre les différentes villes. Les différences d'impact sanitaire, en terme de nombre de cas attribuables à la pollution atmosphérique, entre les neuf villes, sont liées aux différences de niveaux de pollution.

Pourquoi une phase II ?

Au cours de la phase I, selon l'historique et la configuration des réseaux de mesure de la qualité de l'air, tous les indicateurs de pollution étudiés n'avaient pu être pris en compte dans chacune des villes. Par ailleurs, la longueur des séries temporelles analysées était parfois faible au regard des nécessités de l'analyse statistique : certaines villes ne disposaient que d'un peu plus de deux ans de données. Enfin, si les modalités de recueil des données hospitalières avaient pu être testées, la période de disponibilité de ces données dépassait rarement deux années et n'avait pas permis l'analyse de la morbidité hospitalière.

Les objectifs de la phase Il étaient donc les suivants :

  • Estimer les relations exposition/risque à court terme entre les indicateurs d'exposition à la pollution atmosphérique et des indicateurs d'admissions hospitalières.

  • Actualiser les relations exposition/risque à court terme entre la pollution atmosphérique et la mortalité obtenues au cours de la phase I.

Au cours de cette phase Il, les indicateurs d'exposition étaient les fumées noires et S02 pour la pollution acido-particulaire, NO2 et O3 pour la pollution photo oxydante. Les particules (PM10 et PM13) ont également été recueillies et analysées mais seulement à titre exploratoire en raison du faible nombre de villes disposant de ces indicateurs avec une durée suffisante.

Les indicateurs de morbidité hospitalière étaient les admissions pour pathologie cardiovasculaire (chez les patients âgés de 15 à 64 ans d'une part, et de 65 ans et plus d'autre part) et les admissions pour pathologie respiratoire (chez les patients de moins de 15 ans d'une part, et de 65 ans et plus d'autre part).

Les indicateurs de mortalité étaient la mortalité totale (hors accidents et morts violentes), la mortalité cardiovasculaire et la mortalité respiratoire.

Quels sont les résultats de la phase II ?

Caractéristiques démographiques et géographiques des neuf villes

La population totale étudiée dans cette phase Il est de 11 309 535 personnes réparties sur les neuf villes (Tableau 1). La zone de Paris représente à elle seule plus de la moitié des effectifs et la densité de population est différente suivant les zones d'étude avec un minimum pour Toulouse et un maximum pour Paris. La distribution par tranche d'âge est comparable d'une ville à l'autre, saut pour Marseille où l'on observe une proportion des 65 ans légèrement plus importante que dans les autres villes.

Zones
d'étude

Superficie
en km
2

Nombre
d'habitants

Nombre
d'habitants
par km
2

Pourcentage d'habitants par classe d'âge

0-14 ans

15-64 ans

> 65 ans

Bordeaux

283

584 164

2 064

15,4 %

68,8 %

15,8 %

Le Havre

199

254 585

1279

19,40 %

65,50 %

15,10 %

Lille

612

1 091 156

1 783

20,50 %

66,70 %

12,80 %

Lyon

132

782 828

5 930

16,50 %

67,80 %

15,70 %

Marseille

355

856 165

2 412

17,00 %

64,30 %

18,70 %

Paris

762

6 164 418

8 090

17,30 %

68,90 %

13,80 %

Rouen

320

434 924

1 359

18,00 %

66,80 %

15,20 %

Strasbourg

304

451 133

1 484

17,30 %

69,40 %

13,30 %

Toulouse

635

690 162

1087

16,20 %

70,30 %

13,50 %

* Source : INSEE, RP99.

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Figure 1. Niveaux médians et variation des concentrations ambiantes de l'indice de fumées noires (µg/m3) dans les neuf villes étudiées pendant la période 1990-1997.

La variation des concentrations ambiantes est exprimée par les 10e et 90e percentiles
Note : l'absence d'information pour une ville indique que cet indicateur n'était pas mesuré pendant la période d'étude.

Est-ce que la qualité de l'air diffère au sein des neuf villes étudiées ?

Le niveau de l'indice de fumées noires (disponible dans six villes), est plus élevé à Paris et plus faible à Rouen et au Havre. Dans les autres zones, les niveaux sont comparables (Figure 1). Pour l'indicateur de SO2, disponible sur l'ensemble des villes, les niveaux les plus élevés sont au Havre, à Lille et à Rouen et les plus faibles à Toulouse et à Bordeaux (Figure 2). Dans cette dernière ville, le SO2 est mesuré par l'indice d'acidité forte, une méthode considérée comme moins spécifique.

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Figure 2. Niveaux médians et variation des concentrations ambiantes de S02 (µg/m3) dans les neuf villes étudiées pendant la période 1990-1997.

La variation des concentrations ambiantes est exprimée par les 10e et 90e percentiles. Note : l'absence d'information pour une ville indique que cet indicateur n'était pas mesuré pendant la période d'étude.

Les niveaux d'exposition au NO2 sont plus élevés à Lyon, Paris et Strasbourg ; ils sont comparables dans les autres villes (Figure 3). Les niveaux de l'indicateur O3 (Figure 4) varient du simple au double entre les zones où les niveaux les plus faibles sont observés (Lille et Paris) et celles ayant les niveaux les plus élevés (Marseille et Toulouse).

Comment exprime-t-on les effets sanitaires de la pollution atmosphérique ?

Les effets sur la santé sont calculés en prenant en compte la pollution atmosphérique du jour même et de la veille (0-1 jours) d'une part, et la pollution atmosphérique du jour même et des cinq jours précédents (0-5 jours) d'autre part.

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Figure 3. Niveaux médians et variation des concentrations ambiantes de N02 (µg/m3) dans les neuf villes étudiées pendant la période 1990-1997.

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Figure 4. Niveaux médians et variation des concentrations ambiantes de O3 (µg/m3) dans les neuf villes étudiées pendant la période 1990·1997.

Les relations exposition/risque sont exprimées en pourcentage d'augmentation du risque ou excès de risque de mortalité (ou d'admissions hospitalières) â court terme et pour une augmentation de 10 µg/m3 des niveaux d'indicateur de pollution.

L'impact sanitaire est exprimé en nombre annuel de décès (ou d'admissions hospitalières) attribuables â la pollution atmosphérique. Son calcul est effectué â partir des relations exposition/risque, â l'aide d'un logiciel élaboré par l'OMS et actualisé en collaboration avec le programme européen APHEIS.

Quelles sont les relations observées entre les indicateurs de pollution et les indicateurs sanitaires ?

Mortalité

Contrairement aux résultats de la phase I, pour une même augmentation du niveau de pollution atmosphérique, l'excès de risque peut être significativement différent d'une ville â l'autre. Cela est dû au fait que pour chaque indicateur de pollution, le nombre de villes disposant de cet indicateur est plus élevé que lors de la première phase : la variabilité générale des résultats sur l'ensemble des villes, pour chaque indicateur de pollution, est donc plus importante. Cette variabilité a été prise en compte dans les calculs de l'analyse combinée, permettant d'obtenir, pour chaque indicateur de pollution, un méta-risque considéré comme plus représentatif de la variabilité des situations de pollution urbaine françaises. Les résultats de l'analyse combinée, exprimés en excès de risque, sont présentés dans le tableau 2.

Une élévation de 10 µg/m3 du niveau des indicateurs de pollution est ainsi associée â un excès de risque de mortalité d'environ 1 %, pour une exposition de courte durée (celle du jour et de la veille). Pour une exposition plus prolongée, prenant en compte les niveaux de pollution du jour du décès et des 5 jours précédents, les excès de risque sont entre 1,2 et 4,6 fois plus élevés, selon les causes de décès et l'indicateur de pollution considérés.

Hospitalisations

Le tableau 3, ci-contre, présente les excès de risque d'hospitalisation prenant en compte les niveaux de pollution du jour de l'admission et de la veille, ainsi que ceux prenant en compte une exposition plus prolongée, celle du jour de l'admission et des 5 jours précédents.

Pour les admissions pour pathologie cardiovasculaire, la seule association statistiquement significative concerne les admissions des 15-64 ans et l'indicateur SO2 : l'excès de risque lors d'une exposition plus prolongée (0-5 jours) est de 1,4 %, soit légèrement supérieur â celui d'une exposition du jour et de la veille (0-1 jours).

Pour les pathologies respiratoires, les excès de risque sont plus souvent statistiquement significatifs pour le SO2 et le NO2 quelle que soit la tranche d'âge. Quand il est statistiquement significatif, l'excès

de risque pour une exposition 0-5 jours est compris entre 1,9 et 3,7 %, soit 1,9 à 3,1 fois plus élevé que celui établi pour une exposition de plus courte durée.

Quel est l'impact de la pollution atmosphérique sur la mortalité ?

L'impact à court terme sur la mortalité est quantifié par le nombre annuel de décès anticipés attribuables à la pollution atmosphérique. Le terme " anticipé " renvoie à la notion de décès qui n'auraient pas eu lieu ce jour-là , si l'exposition avait été égale au niveau choisi comme référence. Les estimations d'impact sanitaire ont été réalisées vis-à-vis de trois niveaux d'exposition de référence :

- la première estimation calcule un nombre de cas attribuables par rapport à un niveau de référence fixe de 10 µg/m3 de l'indicateur d'exposition (c'est-à-dire attribuable à l'exposition lorsque la concentration du polluant dépasse 10 µg/m3). Ce choix a été fait en considérant que cette valeur pouvait être représentative d'un air urbain " faiblement pollué " quel que soit le polluant indicateur étudié. Le nombre de cas attribuables est alors l'impact global à court terme de la pollution atmosphérique dans la ville considérée ;

- les deux autres estimations prennent respectivement pour niveau de référence : la moitié du niveau de pollution moyen observé sur la zone d'étude et cette moyenne diminuée de 10 %. Le choix de ces deux scénarios répond à un objectif plus décisionnel car les niveaux de référence sont relatifs à la distribution locale de l'indicateur de pollution : quel serait le gain potentiel, en terme d'impact sanitaire, si on diminuait le niveau ambiant moyen, localement observé, de moitié (50 %) ou de 10 % de sa valeur ?

Tableau 2. Excès de risque de mortalité pour différentes durées d'exposition et pour une augmentation de 10 µg/m3 des indicateurs de pollution.

En prenant en compte la pollution atmosphérique du jour du décès et celle :

Fumées noires

SO2

NO2

O3

Mortalité totale

- de la veille

0.8 %

1,1 %

1,0 %

0,7 %

- des cinq jours précédents

1,2 %

1,9 %

1,3 %

nd

Mortalité

- de la veille

0,5 %

0,8 %

1,2 %

1,1 %

Cardiovasculaire

- des cinq jours précédents

1,2 %

1,7 %

1,4 %

nd

Mortalité

- de la veille

0,7 %

1,1 %

1,3 %

1,2 %

respiratoire

- des cinq jours précédents

2,1 %

5,1 %

3,4 %

nd

nd :non disponible.

Note .les excès de risque statistiquement significatifs sont présentés en caractères gras.

Tableau 3. Excès de risque d'admission hospitalière pour différentes durées d'exposition et pour une augmentation de 10 µg/m3 des indicateurs de pollution.

En prenant en compte la pollution atmosphérique du jour du décès et :

Fumées noires

SO2

NO2

O3

Pathologie

-de la veille

0,4 %

1,0 %

0,3 %

0 %

cardiovasculaire

- des cinq jours précédents

0,6 %

1,4 %

0.4 %

nd

(15-64 ans)

Pathologie

- de la veille

0,3 %

0,3 %

0,4 %

0,1 %

cardiovasculaire

- des cinq jours précédents

0,3 %

0,3 %

0,3 %

nd

(65 ans et +)

Pathologie

- de la veille

1,8 %

1,2 %

1,2 %

0 %

respiratoire

- des cinq jours précédents

4,7 %

2,6 %

3,7 %

nd

(0-14 ans)

Pathologie

- de la veille

0 %

0,9 %

1,0 %

0,8 %

respiratoire

- des cinq jours précédents

0 %

2,1 %

1,9 %

nd

(65 ans et +)

nd : non disponible. Note :les excès de risque statistiquement significatifs sont présentés en caractères gras.

Dans les trois cas (Figures 5-7), le nombre de décès anticipés attribuables à la pollution atmosphérique est rapporté à 100 000 habitants et exprimé pour une année.

Dans chaque ville, l'impact sanitaire a été quantifié pour chacun des polluants mesurés localement . Néanmoins, chaque polluant doit être considéré comme un indicateur d'exposition au mélange présent dans l'atmosphère urbaine et pas comme une substance chimique particulière (les interactions entre polluants sont multiples). Aussi, pour quantifier l'impact global de la pollution atmosphérique, les nombres de cas attribuables à chacun des polluants ne doivent pas être additionnés. L'hypothèse faite dans ce travail est que, dans une ville, l'impact sur un indicateur sanitaire est au moins égal au nombre de cas attribuables le plus élevé parmi ceux calculés pour les différents indicateurs d'exposition. L'indicateur d'exposition conduisant à l'impact le plus élevé peut donc être différent d'une ville à l'autre et, au sein d'une même ville, différent d'un indicateur sanitaire à l'autre.

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Figure 5. Taux de décès anticipés potentiellement évitables par des niveaux d'indicateurs de pollution atmosphérique ramenés à 10 µg/m3 dans les neuf villes étudiées.

Les résultats de Bordeaux ne tiennent pas compte de la pollution photo-oxydante dont les indicateurs n'étaient pas disponibles.

Pour l'ensemble des neuf villes, le nombre annuel de décès anticipés attribuables à des niveaux de pollution atmosphérique supérieurs à 10 µg/m3 est de 2 786 pour la mortalité totale, 1 097 pour la mortalité cardiovasculaire et 316 pour la mortalité respiratoire (Figure 5, p. 377). Le nombre de décès anticipés

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Figure 6. Taux de décès anticipés potentiellement évitables par une réduction de 50 % des niveaux d'indicateurs de pollution atmosphérique dans les neuf villes étudiées.

Les résultats de Bordeaux ne tiennent pas compte de ta pollution photo oxydante dont tes Indicateurs n'étaient pas disponibles.

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Figure 7. Taux de décès anticipes potentiellement évitables par une réduction de 10 % des niveaux d'indicateurs de pollution atmosphérique dans les neuf villes étudiées.

Les résultats de Bordeaux ne tiennent pas compte de ta pollution photo-oxydante dont tes Indicateurs n'étaient pas disponibles.

qui auraient pu être évités si les niveaux moyens de pollution avaient été réduits de 50 % est estimé à 1 834 pour la mortalité totale, 705 pour la mortalité cardiovasculaire et 209 pour la mortalité respiratoire (Figure 6, p. 378). Si le niveau moyen de pollution avait été réduit de 10 %, ces chiffres seraient de 367 pour la mortalité totale, 141 pour la mortalité cardiovasculaire et 42 pour la mortalité respiratoire (Figure 7, p. 378). À Bordeaux, ces résultats n'ont pas pu tenir compte de la pollution photo-oxydante, ce qui explique en partie, les taux annuels peu élevés dans cette ville.

D'une manière générale, ce sont les indicateurs de pollution photo-oxydante (NO2, O3) qui conduisent le plus souvent au nombre de cas attribuables le plus élevé.

Quel est l'impact de la pollution atmosphérique sur les admissions hospitalières ?

Concernant les admissions hospitalières, seul l'impact sur les admissions pour causes respiratoires chez les moins de 15 ans a été estimé, à titre illustratif, en raison des incertitudes attachées à l'estimation du risque à partir de ce type d'indicateur (Figure 8). Les niveaux d'exposition de référence retenus sont les mêmes que pour la mortalité.

Les données d'exposition, pour la période d'étude des admissions hospitalières, n'étaient pas disponibles pour la ville de Bordeaux . Le nombre total d'admissions hospitalières qui auraient pu être évitées si les indicateurs de pollution étaient ramenés à 10 µg/m3 est estimé à 748 pour l'ensemble des huit autres villes. Le nombre d'admissions hospitalières qui auraient pu être évitées si, dans chaque ville, les niveaux moyens de pollution étaient réduits de 50 % est estimé à 531. Ce nombre est de 106 pour un scénario de réduction des niveaux moyens de pollution de 10 %.

Ces effets peuvent-ils être dus à d'autres facteurs que la pollution atmosphérique ?

La méthode des séries temporelles utilisée permet de contrôler différents facteurs de confusion pouvant perturber l'estimation de la relation pollution/santé. Cette méthode a déjà été employée et validée dans de nombreuses études internationales. Sa particularité est que la population étudiée est son propre témoin : le risque est comparé pour différents niveaux d'exposition dans la même population. Sur une période relativement courte, de l'ordre de quelques années, les facteurs individuels tels que l'âge, le sexe, la catégorie socio-professionnelle peuvent être considérés comme constants en moyenne à l'échelle d'une population. De plus, le lieu de résidence, l'exposition dans l'habitat ou en milieu de travail, les modes alimentaires, les activités physiques, le tabagisme actif ou passif, etc., n'influencent pas la relation étudiée puisqu'ils ne sont pas liés aux variations journalières des niveaux de pollution. De ce fait, l'ensemble des facteurs de confusion individuels est contrôlé.

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Figure 8. Taux d'admissions hospitalières pour causes respiratoires potentiellement évitables, . chez les moins de 15 ans des neuf villes étudiées, par des niveaux d'indicateurs de pollution atmosphérique ramenés à 10 µg/m3 ou réduits de 10 ou 50 %.

Les données d'exposition. pour la période d'étude des admissions hospitalières . n'étaient pas disponibles pour la ville de Bordeaux.

En revanche, il existe des facteurs de confusion temporels tels que des variations temporelles à long terme, saisonnières et hebdomadaires qui peuvent biaiser les estimations de la relation avec la pollution atmosphérique. Par exemple, le nombre de décès est habituellement plus faible le dimanche et le niveau de pollution atmosphérique urbaine est également plus faible ce jour -là. Ne pas prendre en compte ce phénomène aboutirait à surestimer la relation. Le contrôle des tendances temporelles, lors de l'analyse statistique, revient à modéliser le temps et donc à contrôler tous les facteurs, connus ou inconnus qui, par leurs variations temporelles, sont susceptibles de biaiser la relation.

Les variables météorologiques constituent également des facteurs de confusion potentiels dans l'étude de la relation à court terme entre la pollution atmosphérique et la mortalité ou les admissions hospitalières. En effet, un jour donné, les concentrations ambiantes dépendent fortement des conditions météorologiques qui conditionnent à la fois les émissions et les phénomènes de dispersion atmosphérique. Parallèlement, il est démontré que certaines situations météorologiques influencent l'état de santé et notamment la mortalité. Par exemple, la relation entre le taux de mortalité et la température est, le plus souvent, caractérisée par une courbe en forme de U : les fortes chaleurs et les périodes très froides étant reliées à un nombre plus élevé de décès. Ces variables météorologiques, facteurs de confusion potentiels, ont donc été également intégrées dans les modèles.

Cet examen des critères de validité (absence de biais potentiel) permet d'affirmer la réalité des relations observées. La question de savoir si celles-ci sont des relations de cause à effet peut être abordée par l'examen de critères de causalité, classiquement au nombre de huit. Or, cet exercice permet de conclure que la plupart de ces critères sont remplis. Même si la causalité ne relève pas d'une certitude scientifique, elle reste l'hypothèse actuellement la plus plausible et rend légitime l'utilisation, pour la décision, d'évaluations d'impact sanitaire basées sur les relations exposition/risque estimées par l'épidémiologie.

Ces résultats sont-ils en accord avec ceux trouvés antérieurement en France ou dans d'autres pays ?

Mortalité

Les risques estimés pour la mortalité sont comparables à ceux estimés lors de la phase I du PSAS-9. Ces résultats sont également cohérents avec ceux de la littérature, notamment pour d'autres villes européennes. En particulier, ils sont du même ordre de grandeur que ceux obtenus pour sept grandes villes d'Europe de l'Ouest (dont Paris et Lyon) dans le cadre du projet APHEA 1. On peut noter toutefois que les risques estimés pour l'indicateur NO2 sont plus élevés dans notre travail. Les résultats concernant le risque associé à une augmentation de 10 µg/m3 du niveau de fumées noires sur la mortalité totale sont également comparables à ceux observés dans le cadre du projet APHEA2, réalisé sur 29 villes européennes. L'hétérogénéité de certains risques entre les différentes villes, plus fréquente ici qu'au cours de la phase I, s'explique en partie par un nombre plus important de villes disposant de tous les indicateurs de pollution. Le métarisque estimé a pris en compte cette hétérogénéité et peut être considéré comme représentatif de l'ensemble des situations d'exposition urbaine françaises.

Hospitalisations

Les résultats paraissent moins cohérents pour les indicateurs d'admissions hospitalières. Exception faite des admissions pour causes respiratoires chez les moins de 15 ans, les risques sont le plus souvent inférieurs à ceux estimés pour la mortalité (ce qui est peu cohérent avec la littérature) . Les résultats pour trois des indicateurs d'admissions hospitalières utilisés dans le programme PSAS-9 peuvent être comparés à ceux du projet APHEA2. Les risques relatifs (RR) associant les fumées noires et les indicateurs d'admissions hospitalières pour pathologie respiratoire chez les moins de 15 ans (admissions pour toutes pathologies respiratoires pour le PSAS-9, admissions pour asthme seulement pour APHEA 2) sont semblables pour les deux études. Il en est de même pour la pathologie respiratoire chez les 65 ans et plus et, dans ce cas, les RR ne sont significatifs dans aucune des deux études. En revanche, pour la pathologie cardiovasculaire (affections cardiaques et vasculaires pour le PSAS-9, cardiaques seulement dans l'étude APHEA2), le RR est plus faible dans notre étude. C'est aussi le cas en comparaison à une étude espagnole évaluant l'impact de la pollution par fumées noires sur les admissions hospitalières en urgence pour pathologie cardiovasculaire.

Les résultats exploratoires du PSAS-9 concernant l'impact des particules (PM10) sur les pathologies cardiovasculaires des plus de 65 ans montrent des risques relatifs plus faibles et non significatifs (RR : 1,005 [1,000-1,011]) que ceux obtenus dans l'étude américaine NMMAPS (National Morbidity, Mortality, and Air Pollution Study) (RR : 1,012 [1,010-1,014]).

Peut-on appliquer ces résultats à d'autres villes françaises ?

L'approche multicentrique adoptée par le programme PSAS-9 concerne un ensemble de villes de moyenne importance et contrastées sur le plan géographique, climatique, socio-économique, ainsi que sur le plan sanitaire (maladies chroniques spécifiques à une région, etc.). Cette méthode permet d'identifier d'éventuelles différences (hétérogénéité) entre les villes quant aux effets de la pollution atmosphérique sur les indicateurs sanitaires. La prise en compte de cette hétérogénéité dans !'analyse multicentrique permet de penser que les risques relatifs estimés par l'analyse combinée sont ainsi vraisemblablement plus proches des risques relatifs « réels » que ceux estimés sur une seule zone urbaine. Pour cette raison, les relations exposition/risque établies dans le cadre du PSAS-9 et concernant la mortalité peuvent être appliquées, dans le cadre d'évaluations d'impact sanitaire, à d'autres agglomérations qui ne font pas partie du programme de surveillance.

Quelles sont les principales conclusions de cette phase II ?

La confirmation des résultats de la phase I

Les résultats de la phase Il confirment et précisent les estimations des excès de risques pour la mortalité totale, cardiovasculaire et respiratoire liés à la pollution atmosphérique, estimés lors de la première phase. Par ailleurs, ces résultats ont mis en évidence un effet plus important de l'exposition cumulée sur plusieurs jours par rapport à celui d'une exposition du jour même et de la veille. Enfin, une certaine hétérogénéité géographique des résultats a été observée.

Des premiers résultats sur les admissions hospitalières

Une première estimation des effets à court terme de la pollution atmosphérique sur la morbidité hospitalière, qui constituait l'objectif principal de la phase II, a pu être réalisée à partir des données d'admissions issues du Programme de médicalisation des systèmes d'information (PMSI). Ces premiers résultats, étroitement dépendants de la qualité du codage des séjours hospitaliers, apparaissent moins fiables, moins précis et plus hétérogènes d'une ville à l'autre que les résultats concernant la mortalité. Aussi, ils n'ont donné lieu qu'à une évaluation partielle et à titre illustratif du nombre de cas attribuables à la pollution atmosphérique. Cette estimation constitue l'un des rares travaux à visée de surveillance épidémiologique utilisant les données du PMSI, outil d'information médico-économique élaboré à son origine pour la gestion des ressources hospitalières.

Le développement d'un réseau de partenaires opérationnels et la pérennisation du programme PSAS-9

La dynamique de travail créée avec les réseaux de mesures de la qualité de l'air s'est encore développée et a contribué à l'installation progressive de stations urbaines de mesure des PM10 et PM2,5 sur les neuf villes du programme, à partir de l'année 1999-2000. Parallèlement, la création d'un groupe de travail avec les médecins des départements d'information médicale a permis une collaboration qui devra se poursuivre et se renforcer pour adapter la surveillance aux évolutions régulières du PMSI.

La deuxième phase du programme a été réalisée dans la perspective de pérenniser le Programme de Surveillance Air et Santé. À cet égard, plusieurs outils spécifiquement développés permettent de faire de ce programme un véritable système de surveillance épidémiologique :

  • outils informatiques facilitant et harmonisant le recueil de données et la construction des indicateurs d'exposition et d'admissions hospitalières ;

  • manuel d'aide à la modélisation de séries temporelles, adapté à la problématique air et santé ;

  • constitution d'une base de données permettant de conduire des analyses complémentaires, si nécessaire ;

  • actualisation du logiciel d'évaluation d'impact sanitaire à court terme (EIS-PA) développé dans le cadre de la phase 1 de ce programme pour accompagner la mise en œuvre et l'évolution des PRQA.

Quelles sont les perspectives de ce programme ?

Les phases I et II du PSAS-9 se sont achevées de manière concluante vis-à-vis des objectifs liés à la loi sur l'air : fournir des outils épidémiologiques pour la prise de décision dans le champ de la qualité de l'air et de ses effets sur la santé.

Une actualisation régulière des relations exposition/risque

Le mélange atmosphérique urbain évolue au fil des années, qualitativement et quantitativement. Il en est de même des méthodes statistiques et d'estimation de l'exposition des populations. Dans cette même perspective, le PMSI est un outil évolutif soumis à des modifications régulières visant à s'adapter à l'évolution de la pratique médicale et aux besoins d'information. Les relations exposition/risque doivent donc être réactualisées régulièrement.

La production de relations exposition/risque vis-à-vis de nouveaux indicateurs

Les nouvelles stations mesurant les PM10 et PM2.5 permettront la construction des indicateurs d'exposition correspondants qui faisaient encore défaut au cours de cette deuxième phase. Ces indicateurs de pollution, largement étudiés et utilisés dans la littérature scientifique, sont donc à intégrer dans le programme PSAS-9 et permettront d'établir de nouvelles relations exposition/risque et peut-être d'identifier de nouveaux impacts sanitaires. Cela permettra d'alimenter en particulier la réflexion sur les valeurs guides à proposer au niveau européen.

De leur côté, les systèmes d'information sanitaires se développent, et de nouveaux indicateurs de l'état de santé de la population deviennent ou vont devenir accessibles comme, par exemple, des indicateurs de consommation médicamenteuse représentant une morbidité ambulatoire a priori plus sensible dans l'échelle de gravité des indicateurs sanitaires.

L'appui aux services déconcentrés de l'État

Un autre objectif de la pérennisation du PSAS-9 est non seulement de fournir des relations exposition/ risque à court terme et de suivre leur évolution, mais également de venir en appui aux services déconcentrés de l'État pour la réalisation d'évaluations d'impact sanitaire (EIS) dans le cadre des PRQA et de leur suivi. De plus, dans le champ de l'aide à la décision, le programme PSAS-9 permettra l'évaluation des actions mises en place pour l'amélioration de la qualité de l'air.

L'articulation avec les programmes européens Dans le champ de l'EIS, le PSAS-9 est étroitement

lié au programme européen APHEIS, programme d'information sur les effets de la pollution atmosphérique sur la santé en Europe. La deuxième phase d'APHEIS avait pour objet la réalisation d'EIS, selon des procédures standardisées, dans 26 villes européennes dont les 9 villes françaises du PSAS-9.

L'articulation entre PSAS-9, dont l'expérience est parmi d'autres à l'origine d'APHEIS, et le programme européen permettra une synergie des travaux dans l'élaboration de relations exposition/risque, dans la prise en compte des évolutions méthodologiques concernant l'EIS et dans la réflexion sur les modalités de diffusion des résultats pour leur prise en compte optimale dans les processus décisionnels et pour la meilleure information du grand public.

Par sa triple implication, locale, nationale et européenne, le programme PSAS-9 assurera pleinement sa mission de surveillance des effets sur la santé liés à une exposition, à court et à long terme, à la pollution atmosphérique et, par là même, apportera aux décideurs des éléments leur permettant d'orienter leurs priorités en matière de protection de la santé des populations.

Cette étude a bénéficié d'un financement du ministère de !'Aménagement du Territoire et de L'Environnement (contrat n° 27/98).

Références

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- Institut de Veille Sanitaire. Surveillance des effets sur la santé liés à la pollution atmosphérique en milieu urbain : rapport de l'étude. Institut de Veille Sanitaire. Saint-Maurice. mars 1999 : 148 p.

- Institut de Veille Sanitaire. Programme de Surveillance Air et Santé - 9 villes. Phase Il : rapport de l'étude. Institut de Veille Sanitaire. Saint-Maurice, juin 2002 : 184 p.

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- Loi n• 96·1236 du 30 décembre 1996 sur l'air et l'utilisation rationnelle de l'énergie. Journal officiel de la République française, 1er janvier 1997.

- Quénel P, Le Goaster C, Cassadou S, Eilstein D, Filleul L, Pascal L, Prouvost H, Saviuc P, Zeghnoun A, Le Tertre A, Medina S, Jouan M. Surveillance des effets sur la santé de la pollution atmosphérique en milieu urbain : étude de faisabilité dans 9 villes françaises. Objectifs et principes. Pollution Atmosphérique 1997 ; 156 :88-95.

- Sp1x C, Anderson HR, Schwartz J, et al. Short term effects of air pollution on hospital admissions of respiratory diseases in Europe: a quantitative summary of APHEA study results. Air Pollution and Health: a European Approach. Arch Environ Health 1998;53 (1):54-64.

- WHO Regional Office for Europe. Evaluation and use of epidemiological evidence for environmental health risk assessment. Environ Health Perspect 2000; 108:997-1002.

- WHO Regional Office for Europe. Quantification of the health effects of exposure to air pollution. European Centre for Environment and Heallh, Copenhagen,October 2001:38 p.

Pour citer ce document

Référence papier : Sylvie Cassadou, Christophe Declercq, Daniel Elstein, Laurent Filleul, Alain Le Tertre, Sylvia Médina, Catherine Nunes, Dave Campagna, Laurence Pascal, Hélène Prouvost, Philippe Saviuc, Abdelkrim Zeghnoumn et Philippe Quénel « Programme de Surveillance Air et Santé -9 villes (PSAS-9) », Pollution atmosphérique, N° 175, -1, p. 369-382369-382.

Référence électronique : Sylvie Cassadou, Christophe Declercq, Daniel Elstein, Laurent Filleul, Alain Le Tertre, Sylvia Médina, Catherine Nunes, Dave Campagna, Laurence Pascal, Hélène Prouvost, Philippe Saviuc, Abdelkrim Zeghnoumn et Philippe Quénel « Programme de Surveillance Air et Santé -9 villes (PSAS-9) », Pollution atmosphérique [En ligne], N° 175, mis à jour le : 04/01/2016, URL : http://lodel.irevues.inist.fr/pollution-atmospherique/index.php?id=2563

Auteur(s)

Sylvie Cassadou

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Christophe Declercq

Observatoire Régional de Santé Nord-Pas-de-Calais

Daniel Elstein

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Laurent Filleul

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Alain Le Tertre

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Sylvia Médina

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Catherine Nunes

Observatoire Régional de Santé d'Ile-de-France

Dave Campagna

Observatoire Régional de Santé d'Ile-de-France

Laurence Pascal

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Hélène Prouvost

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Philippe Saviuc

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Abdelkrim Zeghnoumn

Institut de Veille Sanitaire (InVS)

Philippe Quénel

Institut de Veille Sanitaire (InVS)