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Le black carbon

Qu’est-ce que le black carbon ?

Dans le contexte urbain, le black carbon constitue une sous-classification des particules fines dont la pertinence est remarquable. Le black carbon regroupe, comme son nom l’indique, toutes les particules formées de carbone, et « noires », c’est-à-dire absorbant fortement la lumière.

Il se retrouve typiquement dans une gamme de diamètres allant de 10 nm à 500 nm, les dimensions supérieures à 100 nm correspondant à une forme agrégée du black carbon avec d’autres polluants. Le black carbon est ainsi intégralement compris dans la fraction PM10 et PM2.5, et en partie dans la fraction des particules ultrafines (UFP) dont le diamètre inférieur à 100 nm (voir Figure 1).

La caractéristique principale du black carbon est qu’il s’agit d’un polluant particulaire fortement lié aux processus de combustion. C’est la raison pour laquelle on l’identifie souvent à la « suie ». En environnement urbain, le black carbon est ainsi un excellent indicateur du trafic routier (combustion dans les moteurs des véhicules), ainsi que du chauffage (selon la période de l’année). Il peut également se retrouver dans les processus de combustion industriels mais ce secteur est marginal en Région de Bruxelles-Capitale.

Le black carbon est-il dangereux pour la santé ?

Les particules de Black Carbon présentent des risques importants pour la santé (cancer, affections cardio-vasculaires, etc) car elles pénètrent profondément dans les poumons et dans le sang à cause de leur très petite taille (leurs diamètres sont principalement compris entre 10 et 150 nm).  D’un point de vue impacts sur la santé, l’impact santé potentiel lié au black carbon est significatif mais, comme ce polluant est étudié depuis peu, son impact à long terme devra encore être confirmé par des études épidémiologiques. En outre, le black carbon agit comme un « porteur » d’autres polluants, notamment les hydrocarbures aromatiques polycycliques dont certains sont reconnus comme cancérigènes.

OMS (WHO Regional Office for Europe, 2012) :

‘[…] there are not enough clinical or toxicological studies to (a) allow an evaluation of the qualitative differences between the health effects of exposure to black carbon or those of exposure to PM mass or (b) identify any distinctive mechanism of black carbon effects.

Black carbon may operate as a universal carrier of a wide variety of combustion-derived chemical constituents of varying toxicity to sensitive targets in the human body, such as the lungs, the body’s major defense cells and, possibly, the systemic blood circulation.’

Comment mesure-t-on le black carbon ?

Le black carbon peut être mesuré grâce à un petit appareil qui tient dans la main (figure 2).

Echantillonnneur portatif pour la mesure du black carbon

Sur le plan du principe de mesure, l’air échantillonné est amené sur un filtre en quartz qui collecte les particules présentes, dont les particules de Black Carbon. Une lumière émise par une diode électroluminescente à la longueur d’onde de 800 nm est envoyée en deux points sur le filtre en quartz, l’un qui accumule les particules dont le Black Carbon, et l’autre qui reste vierge. Les intensités de lumière qui traversent ces deux points sont mesurées afin de quantifier l’atténuation liée au dépôt de particules solides.

Ce moniteur portatif a permis de de déceler les lieux et les moments où l’on est le plus exposé à la pollution.

Date de mise à jour: 30/10/2017