Établissement : Sorbonne Université SIS (Sciences, Ingénierie, Santé) École doctorale : Sciences de l'Environnement d'Ile-de-France Laboratoire de recherche : Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales Direction de la thèse : SEBASTIEN PAYAN ORCID 0000000313190520 Début de la thèse : 2027-01-01 Date limite de candidature : 2026-12-28T23:59:59 Cette thèse vise à caractériser l'exposition personnelle et multi-environnementale de la population francilienne aux polluants réglementés ainsi qu'aux polluants émergents tels que le carbone suie et les particules ultra-fines. L'approche développée est innovante, en ce qu'elle intègre plusieurs dimensions : i) la concentration de ces polluants dans l'air extérieur jusqu'à l'échelle de la rue ; ii) des activités quotidiennes et les déplacements de la population y compris le temps passé à l'intérieur dans les bâtiments et les transports et iii) la concentration des polluants dans l'air intérieur en fonction des caractéristiques des bâtiments (enveloppe, ventilation) et les sources intérieures. Pour représenter ces expositions, des outils de modélisation multi-échelle innovants seront utilisés permettant de caractériser les concentrations des polluants dans l'air extérieur à une échelle <100m, et notamment à proximité du réseau routier. Ces outils intègrent des mécanismes chimiques complexes et représentent la dynamique des aérosols de façon détaillée et cohérente parmi les échelles (du continent européen à une résolution de 9 x 9 km2 à l'échelle de la rue). Des nouveaux développements viendront enrichir ces modèles afin d'y intégrer les sources de pollution intérieures. La simulation des échanges bidirectionnels d'air extérieur/intérieur permettra d'évaluer à la fois l'impact de la pollution extérieure sur la qualité de l'air intérieur et l'impact des sources des bâtiments sur la composition chimique de l'air extérieur. Entre 6 et 7 millions de décès prématurés sont attribués à la pollution atmosphérique d'après l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), dont 300 000 en Europe. En grande partie, les effets sanitaires de la pollution atmosphérique sont dus à la présence des particules liquides ou solides en suspension dans l'air (Southerland et al., 2022) et pour cela la surveillance de la qualité de l'air au niveau national et européen s'appuie sur des normes pour la concentration en masse des particules dont le diamètre est inférieur à 10 ou à 2.5 µm (PM10 et PM2,5 respectivement). Or, l'évolution des connaissances révèle que la toxicité des particules dépend fortement de leur composition chimique et de leur taille (Park et al., 2024; WHO, 2021), plus les particules sont petites plus elles pénètrent profondément dans le système respiratoire. Le carbone suie et les particules ultra fines (PUF) sont considérés aujourd'hui en tant que polluants prioritaires émergents (ANSES, 2019; Goobie et al., 2024; WHO, 2021b). En milieu urbain, la coexistence de multiples sources de pollution telles que le secteur trafic et résidentiel dans un espace réduit fait que la variabilité spatiale de ces polluants est très importante. Alors que plusieurs études se sont penchées sur le rôle du secteur trafic la contribution du secteur résidentiel et en particulier de celui des bâtiments sur la concentration ambiante des particules reste beaucoup moins connue. D'autant plus, qu'avec l'augmentation rapide du nombre de véhicules électriques dans le parc roulant la contribution relative du secteur résidentiel dans les émissions des polluants atmosphériques en milieu urbain, et notamment des composés organiques volatiles, devient de plus en plus importante. Ces sources sont diverses : matériaux utilisés pour le revêtement des sols, murs et plafonds, produits d'isolation, peintures, colles et vernis, ameublement, produits de nettoyage, parfums. Certaines des espèces émises comme le formaldéhyde sont cancérogènes (Pál et al., 2024), d'autres sont précurseurs d'aérosols organiques et jouent un rôle important dans la chimie atmosphérique.
