Les études épidémiologiques et environnementales ont permis de définir des concentrations en polluants au-delà desquelles la santé des individus ou l'environnement peuvent être impactés.

Les recommandations de l'OMS

Les recommandations de l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) définissent des seuils d'exposition, donc des couples (concentration, durée) applicables à chacun des polluants (AQG ou Air Quality Guidelines).

On aura entre autres (liste non exhaustive):

• pour le dioxyde d'azote:
  • un seuil de 200 microgrammes par mètre cube pendant une heure
  • un seuil de 25 microgrammes par mètre cube sur une année
• pour le dioxyde de soufre:
  • un seuil de 500 microgrammes par mètre cube pendant 10 minutes
  • un seuil de 40 microgrammes par mètre cube sur une journée
• pour le monoxyde de carbone:
  • un seuil de 10 microgrammes par mètre cube pendant 8 heures
  • un seuil de 35 microgrammes par mètre cube pendant 1 heure
  • un seuil de 100 microgrammes par mètre cube pendant 15 minutes
  • un seuil de 4 microgrammes par mètre cube sur une journée
• pour l'ozone:
  • un seuil de 100 microgrammes par mètre cube pendant 8 heures
  • un seuil de 60 microgrammes par mètre cube sur la saison (journées de 8 heures, pendant les 6 mois les plus concernés)
• pour les particules fines PM10 (diamètre inférieur à 10 micromètres):
  • un seuil de 45 microgrammes par mètre cube sur une journée, à ne pas dépasser plus de 3 jours par an
  • un seuil de 15 microgrammes par mètre cube sur une année
• pour les particules très fines PM2,5 (diamètre inférieur à 2,5 micromètres):
  • un seuil de 15 microgrammes par mètre cube sur une journée, à ne pas dépasser plus de 3 jours par an
  • un seuil de 5 microgrammes par mètre cube sur une année

Sources :
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/345334/9789240034433-eng.pdf 
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/345329/9789240034228-eng.pdf pour plus de détails

Les directives européennes

L'objectif des diverses réglementations européennes et nationales relatives aux seuils limites de concentration est donc de rester en-dessous de ces valeurs seuils recommandées par l'OMS.

Un certain nombre de directives, en particulier 2008/50/CE et 2004/107/CE, ont été édictées par les services de l'Union Européenne afin de:

• limiter les émissions de polluants,
• limiter les concentration de polluants dans l'air ambiant
• disposer de modalités uniformes de mesure de la qualité de l'air
• récupérer les données relatives aux mesures de la qualité de l'air
• rendre ces informations publiques

Pour un certain nombre de polluants, sont fixés tout ou partie des paramètres suivants:

• valeur cible
• valeur limite (concentrations en fonction de la durée)
• seuil d'information
• seuil d'alerte
• niveau critique

Pour en savoir plus :

directive 2008/50/CE :
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:32008L0050&from=FR
directive 2004/107/CE :
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:32004L0107&from=FR 

Le Code de l'Environnement français et son article R221-2

Au niveau français, c'est depuis une vingtaine d'années le Code de l'Environnement qui englobe toutes les réglementations relatives au droit de l'environnement. Le titre II du livre II, intitulé "Air et atmosphère", et le titre Ier du livre V, consacré aux "Installations classées pour la protection de l'environnement", concernent tout particulièrement le sujet de la qualité de l'air.

L'article R.221-2 de ce Code de l'Environnement reprend l'ensemble des spécifications en termes de concentration des divers polluants.

Cette page reprend donc une partie des données définies dans l'article R221-1 du Code de l'Environnement (version de 2010).

Les normes de qualité de l'air, déterminées selon des méthodes définies par arrêté du ministre chargé de l'environnement, sont établies par polluant comme suit
(les définitions utilisées se trouvent en bas de la page) 

Oxydes d'azote

Dioxyde d'azote

a) Objectif de qualité : 40 µg/m³ en moyenne annuelle civile ;

b) Seuil d'information et de recommandation : 200 µg/m³ en moyenne horaire ;

c) Seuils d'alerte :

• 400 µg/m³ en moyenne horaire, dépassé pendant trois heures consécutives ;
• 200 µg/m³ en moyenne horaire si la procédure d'information et de recommandation pour le dioxyde d'azote a été déclenchée la veille et le jour même et que les prévisions font craindre un nouveau risque de déclenchement pour le lendemain ;

d) Valeur limite horaire pour la protection de la santé humaine : 200 µg/m³ en moyenne horaire à ne pas dépasser plus de dix-huit fois par année civile, cette valeur limite étant applicable à compter du 1er janvier 2010 ;

e) Valeur limite annuelle pour la protection de la santé humaine : 40 µg/m³ en moyenne annuelle civile, cette valeur étant applicable à compter du 1er janvier 2010.

Oxydes d'azote

Niveau critique annuel pour la protection de la végétation : 30 µg/m³ en moyenne annuelle civile. 

Particules PM10 et PM2,5

Particules PM10

a) Objectif de qualité : 30 µg/m³ en moyenne annuelle civile ;

b) Seuil d'information et de recommandation : 50 µg/m³ en moyenne journalière selon des modalités de déclenchement définies par arrêté du ministre chargé de l'environnement ;

c) Seuil d'alerte : 80 µg/m³ en moyenne journalière selon des modalités de déclenchement définies par arrêté du ministre chargé de l'environnement ;

d) Valeurs limites pour la protection de la santé :

• 50 µg/m³ en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de trente-cinq fois par année civile ;
• 40 µg/m³ en moyenne annuelle civile.

Particules PM2,5

a) Objectif national de réduction de l'exposition : fixé dans le tableau ci-dessous, en pourcentage de l'IEM 2011, indicateur d'exposition moyenne de référence correspondant à la concentration moyenne annuelle en µg/m³ sur les années 2009,2010 et 2011 :

b) Obligation en matière de concentration relative à l'exposition : 20 µg/m³ à atteindre en 2015 ; 

c) Objectif de qualité : 10 µg/m³ en moyenne annuelle civile ;

d) Valeur cible : 20 µg/m³ en moyenne annuelle civile ;

e) Valeur limite : 25 µg/m³ en moyenne annuelle civile, augmentés des marges de dépassement suivantes pour les années antérieures au 1er janvier 2015 :

Plomb

a) Objectif de qualité : 0,25 µg/m³ en concentration moyenne annuelle civile ;

b) Valeur limite : 0,5 µg/m³ en moyenne annuelle civile

Dioxyde de soufre

a) Objectif de qualité : 50 µg/m³ en moyenne annuelle civile ;

b) Seuil d'information et de recommandation : 300 µg/m³ en moyenne horaire ;

c) Seuil d'alerte : 500 µg/m³ en moyenne horaire, dépassé pendant trois heures consécutives ;

d) Valeurs limites pour la protection de la santé humaine :

• 350 µg/m³ en moyenne horaire à ne pas dépasser plus de vingt-quatre fois par année civile ;
• 125 µg/m³ en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de trois fois par année civile ;

e) Niveau critique pour la protection de la végétation : 20 µg/m³ en moyenne annuelle civile et 20 µg/m³ en moyenne sur la période du 1er octobre au 31 mars.

Ozone

a) Objectif de qualité pour la protection de la santé humaine : 120 µg/m³ pour le maximum journalier de la moyenne sur huit heures, pendant une année civile ;

b) Objectif de qualité pour la protection de la végétation : 6 000 µg/m³. h en AOT40, calculé à partir des valeurs enregistrées sur une heure de mai à juillet ;

c) Valeur cible pour la protection de la santé humaine : 120 µg/m³ pour le maximum journalier de la moyenne sur huit heures, seuil à ne pas dépasser plus de vingt-cinq jours par année civile en moyenne calculée sur trois ans ou, à défaut d'une série complète et continue de données annuelles sur cette période, calculée sur des données valides relevées pendant un an ;

d) Valeur cible pour la protection de la végétation : 18 000 µg/m³. h en AOT40, calculées à partir des valeurs sur une heure de mai à juillet en moyenne calculée sur cinq ans ou, à défaut d'une série complète et continue de données annuelles sur cette période, calculée sur des données valides relevées pendant trois ans ;

e) Seuil de recommandation et d'information : 180 µg/m³ en moyenne horaire ;

f) Seuil d'alerte pour une protection sanitaire pour toute la population : 240 µg/m³ en moyenne horaire ;

g) Seuils d'alerte pour la mise en œuvre progressive de mesures d'urgence :

• 1er seuil : 240 µg/m³ en moyenne horaire, dépassé pendant trois heures consécutives ;
• 2e seuil : 300 µg/m³ en moyenne horaire, dépassé pendant trois heures consécutives ;
• 3e seuil : 360 µg/m³ en moyenne horaire.

Monoxyde de carbone

Valeur limite pour la protection de la santé humaine : 10 mg/m³ pour le maximum journalier de la moyenne glissante sur huit heures.

Benzène

a) Objectif de qualité : 2 µg/m³ en moyenne annuelle civile ;

b) Valeur limite pour la protection de la santé humaine : 5 µg/m³ en moyenne annuelle civile.    

Métaux lourds et hydrocarbures aromatiques polycycliques

a) Pour l'application du présent article, le benzo (a) pyrène est utilisé comme traceur du risque cancérogène lié aux hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l'air ambiant. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques correspondent aux composés organiques formés d'au moins deux anneaux aromatiques fusionnés entièrement constitués de carbone et d'hydrogène ;

b) Les concentrations en arsenic, cadmium, nickel et benzo (a) pyrène correspondent à la teneur totale de ces éléments et composés dans la fraction " PM10 " ;

c) Valeurs cibles applicables à compter du 31 décembre 2012 :

Définition des différents niveaux limites

Les définitions sont les suivantes:

Objectif de qualité

Un niveau à atteindre à long terme et à maintenir, sauf lorsque cela n'est pas réalisable par des mesures proportionnées, afin d'assurer une protection efficace de la santé humaine et de l'environnement dans son ensemble ;

Valeur cible

Un niveau à atteindre, dans la mesure du possible, dans un délai donné, et fixé afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou l'environnement dans son ensemble ;

Valeur limite

Un niveau à atteindre dans un délai donné et à ne pas dépasser, et fixé sur la base des connaissances scientifiques afin d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ou sur l'environnement dans son ensemble ;

Niveau critique

Un niveau fixé sur la base des connaissances scientifiques, au-delà duquel des effets nocifs directs peuvent se produire sur certains récepteurs, tels que les arbres, les autres plantes ou écosystèmes naturels, à l'exclusion des êtres humains ;

Seuil d'information et de recommandation

Un niveau au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine de groupes particulièrement sensibles au sein de la population et qui rend nécessaires l'émission d'informations immédiates et adéquates à destination de ces groupes et des recommandations pour réduire certaines émissions ;

Seuil d'alerte

Un niveau au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé de l'ensemble de la population ou de dégradation de l'environnement, justifiant l'intervention de mesures d'urgence;

Obligation en matière de concentration relative à l'exposition

Le niveau fixé sur la base de l'indicateur d'exposition moyenne et devant être atteint dans un délai donné, afin de réduire les effets nocifs sur la santé humaine ;

Objectif de réduction de l'exposition

Un pourcentage de réduction de l'indicateur d'exposition moyenne de la population, fixé pour l'année de référence, dans le but de réduire les effets nocifs sur la santé humaine, et devant être atteint dans la mesure du possible sur une période donnée