Tableau 2. Emissions atmosphériques dans l'unité Urbaine de Lille en 1994.

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1 Pôle de surveillance de Lille 1.2 Sources de données Réseau de surveillance de la qualité de l'air 1. Contexte local 1.1 Descriptif de la région d'étude La Communauté Urbaine de Lille (CUDL), située dans le Nord de la France, compte un peu plus d'un million d'habitants (tab. 1). Elle rassemble 86 communes, sur un territoire de 612 km 2, et a un caractère nettement multipolaire, organisé autour de quatre communes importantes : Lille, Roubaix, Tourcoing et Villeneuve d'ascq. Tableau 1. Population de la Communauté Urbaine de Lille. Age (années) Population % 0 14 ans , ans , ans ,2 75 ans et plus ,6 Total Source : INSEE, recensement de Elle est située dans une région de relief plat, largement balayée par les vents d'ouest dominants. Le climat a un caractère modéré, sous influence maritime, avec une amplitude thermique relativement forte. Les précipitations sont moyennes et le temps est souvent brumeux ou nuageux, ce qui explique un déficit d'ensoleillement (1 900 heures de soleil par an en moyenne). La Communauté Urbaine de Lille est marquée par une forte concentration de flux routiers, avec superposition de trafics nationaux et internationaux sur les autoroutes (A1, A22, A23, A25) et de trafics régionaux et locaux. Les émissions polluantes sont dominées par les transports mais les sources industrielles jouent un rôle significatif, en particulier pour les émissions de SO 2 et de particules (tab. 2). L Association pour la mise en œuvre du Réseau d'etude de Mesure et d'alerte pour la prévention de la pollution (AREMA) dans la zone Lille est née en Les premières années de son existence, le réseau était constitué de douze stations surveillant essentiellement le SO 2, le but du réseau étant alors principalement la surveillance de la pollution liée à l activité industrielle. Par la suite, les émissions de SO 2 ont nettement diminué en raison de la cessation ou de la migration d activités industrielles. Simultanément, la part de la pollution due à la circulation automobile s est accrue. Parmi les douze stations initiales qui surveillaient essentiellement le SO 2, six ont été abandonnées entre 1991 et 1994, lorsque l AREMA Lille- Roubaix-Tourcoing a redéfini ses objectifs. Tout en continuant la surveillance des pollutions industrielles existantes, le réseau a modifié l emplacement de ses stations dans le but de surveiller à la fois pollution de proximité (industrielle et automobile) et pollution de fond. Suite à ce remaniement, l historique des mesures de certaines stations et/ou de certains polluants n est pas très important, surtout en ce qui concerne les mesures d oxydes d azote, d'ozone et de particules en suspension. Par ailleurs, il y a de nombreuses valeurs manquantes en 1991, en raison de travaux sur le poste central du réseau. Actuellement, l agglomération est surveillée par 17 stations automatiques comptant au total plus de 40 appareils. Seules les stations de fond (situées dans des lieux non exposés directement au trafic automobile ou à une source de pollution industrielle) ont été retenues pour l'étude. Elles sont implantées à une distance de 3 à 50 mètres des voies de circulation, et à une hauteur variant de 5 à 15 mètres. Les niveaux de concentration de polluants sont mesurés tous les quarts d'heure, par fluorescence UV pour le dioxyde de soufre, par chimiluminescence pour le dioxyde d'azote et par absorption UV pour l'ozone Etablissements hospitaliers Sur le territoire de la Communauté Urbaine de Lille on compte 19 établissements hospitaliers de court séjour dont 6 publics et 5 Participants au Service Public Hospitalier (PSPH). Nous avons exclu du champ de l'étude Tableau 2. Emissions atmosphériques dans l'unité Urbaine de Lille en Sources SO 2 * NO x * COVNM* CO* NH 3 * Industrie et traitement des déchets (34,7 %) (13,5 %) (25,1 %) (0,5 %) (72,5 %) Extraction et transfert d énergie (18,2 %) (2,7 %) (2,7 %) (0,1 %) (0,0 %) Résidentiel, tertiaire, commerce, institutions (24,8 %) (10,1 %) (28,3 %) (32,5 %) (0,0 %) Transports routiers (22,0 %) (72,6 %) (42,3 %) (66,2 %) (27,5 %) Autres secteurs (0,3 %) (1,0 %) (1,6 %) (0,7 %) (0,0 %) Total (100 %) (100 %) (100 %) (100 %) (100 %) Source : CITEPA *: Tonnes/ an (%) 42 RAPPORT AIR & SANTÉ

2 Tableau 3. Descriptif des stations de mesure retenues pour la construction des indicateurs. Station Localisation Type Période de fonctionnement Emplacement De Gaulle (1) Marquette Fond Château (2) Roubaix Fond Depuis m du sol, 3 m de la voie Piscine (4) Lomme Fond Depuis m du sol Allende (13) Villeneuve d Ascq Fond Depuis m du sol, 50 m de la voie CMT (16) Marcq en Barœul Fond Depuis m du sol, 30 m de la voie Beauvais Armentières Suburbaine Depuis m du sol, 50 m de la voie Haze (28) Tourcoing Fond Depuis m du sol, 4 m de la voie Source : AREMA-LRT. le Centre Oscar Lambret (PSPH) qui consacre une grande part de son activité au traitement des cancers et deux établissements, la Maison Jean XXIII (PSPH) et le centre hospitalier de Wattrelos qui, parce qu'ils ont moins de 100 lits, n'ont pas été soumis à l'obligation de mettre en place un Programme de Médicalisation des Systèmes d'information. En 1996, les huit établissements retenus ont accueilli 87 % des hospitalisations en service de médecine, de la Communauté Urbaine de Lille. Le tableau 4 présente, pour chaque établissement, le nombre total d'admissions en 1996 ainsi que la part des admissions pour affections cardiovasculaires et respiratoires. L'hôpital Saint Antoine, situé dans la ville de Lille, accueille exclusivement des enfants. En 1996, la moyenne d'âge des patients hospitalisés dans cet établissement était d'environ 4 ans. Les admissions pour pathologie respiratoire y sont fréquentes (25 %) alors que seulement 21 patients (0,2 %) ont été hospitalisés pour pathologie cardiovasculaire en En 1995, la part des hospitalisés en service de médecine dans les établissements de la CUDL et domiciliés au sein de celle-ci varie de 55 à 99 % (fig. 1). Le CHRU de Lille a un bassin d'attraction régional et les centres hospitaliers d'armentières et de Seclin se situent en bordure de la Communauté Urbaine et leur bassin d'attraction s'étend donc à l'extérieur de celle-ci. On a retenu pour ce travail les hospitalisations de patients domiciliés dans la CUDL. Le Programme de Médicalisation du Système d'information (PMSI) a été mis en place dans les établissements de la Communauté urbaine de Lille entre 1989 et L'exhaustivité du système d'information a été acquise dans ces établissements entre 1991 et Zone d'étude La zone d'étude retenue correspond à l'ensemble de la Communauté Urbaine de Lille soit 86 communes. Etant donné l'hétérogénéité du territoire étudié, nous avons fait porter l'analyse à la fois : - sur l'ensemble du territoire de la Communauté Urbaine de Lille ; - sur un sous-ensemble plus restreint et plus homogène, défini à partir de la densité de population (³ 850 h/km 2 ), l'implantation des cap- Figure 1. Origine des personnes hospitalisées en service de médecine dans les établissements de la Communauté urbaine de Lille. Source : Service de planification sanitaire de la DRASS Nord Pas de Calais, 1995 [1] Tableau 4. Admissions pour affections cardio-vasculaires et affections respiratoires dans les établissements hospitaliers de la Communauté urbaine de Lille en Etablissements Total Affections cardio-vasculaires* Affections respiratoires* Public CHRU Lille (11,2 %) ( 4,4 %) CH Roubaix ( 4,4 %) ( 5,4 %) CH Tourcoing ( 7,5 %) ( 6,8 %) CH Armentières ( 8,1 %) 798 ( 5,6 %) CH Seclin ( 6,0 %) 998 ( 7,0 %) PSPH Hôpital St Antoine ( 0,2 %) (25,5 %) GHICL** (12,8 %) ( 4,2 %) Source : Base régionale des RSA DRASS Nord-Pas de Calais. *Nombre (pourcentage des admissions totales) **Groupement Hospitalier de l'institut Catholique de Lille (GHICL) : centres hospitaliers Saint Vincent à Lille et hôpital Saint Philibert à Lomme. RAPPORT AIR & SANTÉ 43

3 teurs de mesure de la qualité de l'air et de la contiguïté territoriale (zone "restreinte"). Ce territoire regroupe 32 communes et 80 % de la population (fig. 2). Figure 2. Communauté Urbaine de Lille et zones d'étude Période d'étude de la morbidité ( ) Les stations de fond retenues pour bâtir les indicateurs de pollution atmosphérique de cette période sont au nombre de 7 pour les niveaux de SO 2, de 4 pour le NO 2 et de 3 pour l'ozone. La moyenne des niveaux moyens journaliers calculée avec les mesures de chaque station varie de 19,8 à 25,1 mg/m 3 pour le SO 2, de 28,0 à 42,4 mg/m 3 pour le NO 2 et de 31,0 à 44,0 mg/m 3 pour l'ozone. Les coefficients de corrélation observés entre les mesures de SO 2, NO 2 et O 3 varient respectivement de 0,55 à 0,80, de 0,35 à 0,72 et de 0,76 à 0,94. Ces indicateurs présentent de nettes tendances saisonnières : les niveaux de SO 2 et de NO 2 sont plus élevés l'hiver alors que le niveau d'ozone est maximum en été (tab. 5). 2.2 Indicateurs de santé Mortalité 2. Résultats 2.1 Indicateurs environnementaux Période d'étude de la mortalité ( ) La série de niveaux moyens journaliers de SO 2 a été construite à partir des niveaux enregistrés par quatre stations de mesure de la pollution de fond (De Gaulle, Château, Piscine et Allende). La moyenne des niveaux moyens journaliers varie de 18,4 mg/m 3 à 29,7 mg/m 3 suivant les stations. Les coefficients de corrélation entre les mesures des stations sont compris entre 0,51 à 0,70. La figure 3 met en évidence les variations saisonnières de l'indicateur obtenu. La rupture dans les données, que l'on observe en 1991, correspond à la période de travaux effectués au réseau de mesure. Figure 3. Niveau moyen journalier de SO /1995. Le nombre moyen de décès par jour, dans l'ensemble de la Communauté Urbaine de Lille, est de 22 (tab. 6). La figure 4 montre l'évolution du nombre de décès par jour pendant la période et permet d'observer d'évidentes variations saisonnières, avec un maximum l'hiver. Les décès pour causes cardio-vasculaires représentent 36 % des décès en moyenne (8 décès par jour). Par contre le nombre moyen de décès pour causes respiratoires est faible puisque l'on observe en moyenne environ 2 décès par jour Admissions hospitalières Le recueil des informations et la construction des indicateurs sont en cours. 2.3 Co-facteurs La moyenne des températures minima relevées par Météo France à la station de Lesquin pendant la période d'étude de la mortalité est de 4,1 C l'hiver (avec un minimum à 12,7 C) et de 10,2 C l'été. Ces données sont présentées sur la figure 5 avec les variations de l'humidité relative minimale et du nombre journalier de cas de grippe extrapolé pour la région à partir des données du RNTMT. 2.4 Estimation des risques sanitaires Mortalité Source : AREMA-LRT Les variations journalières de la mortalité totale (hors causes accidentelles et inconnues) sont associées, de manière significative avec les variations du niveau de SO 2 (tab. 7). Dans l'ensemble de la Communauté Urbaine de Lille, une augmentation du niveau moyen de SO 2 du 5 e percentile (6 mg/m 3 ) au 95 e percentile (58 mg/m 3 ) est associée à un risque relatif (RR P95/P5 ) de 1,054 (Intervalle de confiance à 95 % : 1,018-1,091). L'effet le plus net est observé en introduisant dans le modèle la moyenne du SO 2 moyen du jour même et des 3 jours précédents (décalage 0-3). Comme pour tous les modèles présentés ici, il n'y a pas de différence notable d'ajustement entre une fonction linéaire du SO 2 et la fonction de lissage non paramétrique. 44 RAPPORT AIR & SANTÉ

4 Tableau 5. Niveaux des indicateurs de pollution atmosphérique, Communauté urbaine de Lille. Période d étude Mortalité Période d étude Morbidité (01/90 10/95) (01/95 12/97) Polluants (mg/m 3 ) Eté Hiver Total Eté Hiver Total NO 2 * P5 15,0 20,5 16,3 P25 21,2 31,1 24,5 P50 26,8 38,8 32,8 indisponible pour cette période P75 34,1 48,1 41,8 P95 48,3 66,2 60,5 Moyenne 28,6 40,1 34,3 SO 2 * P5 5,0 6,7 5,6 5,2 8,2 5,9 P25 11,0 12,8 11,8 8,5 12,5 10,5 P50 16,8 21,5 18,9 12,4 18,5 14,6 P75 25,8 35,1 29,8 16,9 26,7 22,4 P95 45,5 70,4 57,9 28,7 51,3 41,2 Moyenne 20,0 27,3 23,7 13,7 22,2 18,0 O 3 ** P5 26,7 2,4 3,6 P25 37,9 11,1 20,6 P50 indisponible pour cette période 46,1 21,0 35,5 P75 59,2 32,1 48,2 P95 89,1 48,2 76,4 Moyenne 50,3 22,3 36,3 SOURCE : AREMA-LRT P5 : percentile 5 ; P50 : percentile 50 ; P95 : percentile 95 * Moyenne sur 24h ; ** Moyenne sur 8h (9h-17h) Eté : Avril - Septembre ; Hiver : Octobre - Mars Tableau 6. Nombre journalier d'événements sanitaires, Communauté urbaine de Lille. P5 11,0 14,0 P50 18,0 22,0 P95 26,0 31,0 Moyenne 18,2 22,4 P5 0,0 0,0 P50 1,0 2,0 P95 4,0 5,0 Moyenne 1,5 1,8 P5 2,0 3,0 P50 6,0 7,0 P95 11,0 13,0 Moyenne 6,2 7,6 Source : INSERM-SC8 P5 : percentile 5 ; P50 : percentile 50 ; P95 : percentile 95 Période mortalité : 01/90-12/95 ; Admissions Hospitalières : 01/95-12/97 Mortalité Admissions hospitalières Zone restreinte Zone étendue Zone restreinte Zone étendue recueil en cours recueil en cours recueil en cours Le RR P95/P5 est légèrement plus élevé chez les moins de 65 ans (1,065 IC 95 % : 0,997 1,136) que chez les sujets âgés de 65 ans et plus (1,051 IC 95 % : 1,007 1,096). L'effet du SO2 est plus net pour la mortalité par maladies cardio-vasculaires que pour la mortalité toutes causes : le RR P95/P5 est de 1,078 (IC à 95 % : 1,017-1,142). Il n'y a, en moyenne, que 2 décès par jour attribués à une cause respiratoire, sur l'ensemble de la Communauté Urbaine de Lille : les résultats de la modélisation sont relativement instables selon le décalage ou l'indicateur (SO 2 moyen ou SO 2 maximum horaire) considéré. Le RR P95/P5 est de 1,092 à 2 jours de décalage mais l'intervalle de confiance est relativement large (0,984 1,213). RAPPORT AIR & SANTÉ 45

5 Figure 4. Nombre de décès dans la Communauté urbaine de Lille Figure 5. Indicateurs météorologiques et nombre de cas de grippe 1990/1995. Tableau 7. Risque relatif de mortalité et niveau moyen de SO 2 dans la zone étendue. Communauté urbaine de Lille, Mortalité Décalage Risque Relatif* (transformation) (Intervalle de confiance 95%) 20/10 p50/p5 p75/p25 p95/p5 1,011 1,013 1,019 1, (lin) (1,003-1,018) (1,004-1,022) (1,006-1,032) (1,018-1,091) 1,017 1,023 1,031 1,092 2 (lin) (0,997-1,038) (0,996-1,050) (0,995-1,069) (0,984-1,213) 1,016 1,023 1,027 1, (lin) (1,003-1,028) (1,004-1,033) (1,006-1,048) (1,017-1,142) * Risque relatif pour une augmentation du niveau moyen de SO 2 de 20/10 : augmentation de 10 à 20 mg/m 3 P50/P5 : du 5 e au 50 e percentile P75/25 : du percentile 25 au percentile 75 P95/P5 : du 5 e au 95 e percentile Quand on limite l'analyse à la zone restreinte (tab. 8), plus homogène et plus proche des capteurs, on obtient des risques relatifs du même ordre de grandeur, mais avec des intervalles de confiance plus larges, en raison du plus faible nombre de décès et donc de la plus faible puissance statistique de l'analyse. Par exemple, le RR P95/P5 pour la mortalité totale est de 1,047 (IC 95 % : 1,008-1,088) pour cette zone restreinte. L'analyse des effets du niveau maximum horaire journalier de SO 2 (tab. 9) permet d'observer des résultats similaires à ceux obtenus avec le SO 2 moyen journalier. 46 RAPPORT AIR & SANTÉ

6 Tableau 8. Risque relatif de mortalité et niveau moyen de SO 2 dans la zone restreinte. Communauté urbaine de Lille, Mortalité Décalage Risque Relatif* (transformation) (Intervalle de confiance 95%) 20/10 p50/p5 p75/p25 p95/p5 1,010 1,011 1,017 1, (lin) (1,002-1,018) (1,002-1,021) (1,003-1,031) (1,008-1,088) 1,012 1,016 1,022 1,066 2 (lin) (0,990-1,036) (0,986-1,047) (0,981-1,065) (0,947-1,200) 1,017 1,020 1,030 1, (lin) (1,004-1,031) (1,005-1,036) (1,007-1,053) (1,020-1,156) * Risque relatif pour une augmentation du niveau moyen de SO 2 de 20/10 : augmentation de 10 à 20 mg/m 3 P50/P5 : du 5 e au 50 e percentile P75/25 : du percentile 25 au percentile 75 P95/P5 : du 5 e au 95 e percentile Tableau 9. Risque relatif de mortalité et niveau maximum horaire de SO 2 dans la zone étendue. Communauté urbaine de Lille, Mortalité Décalage Risque Relatif* (transformation) (Intervalle de confiance 95%) 20/10 p50/p5 p75/p25 p95/p5 1,012 1,020 1,017 1, (lin) (1,002-1,019) (1,006-1,034) (1,007-1,036) (1,018-1,097) 0,992 0,978 0,968 0,913 2 (lin) (0,982-1,002) (0,952-1,005) (0,929-1,008) (0,815-1,023) 1,006 1,013 1,018 1, (lin) (0,999-1,012) (1,998-1,028) (0,998-1,038) (0,994-1,113) * Risque relatif pour une augmentation du niveau moyen de SO 2 de 20/10 : augmentation de 10 à 20 mg/m 3 P50/P5 : du 5 e au 50 e percentile P75/25 : du percentile 25 au percentile 75 P95/P5 : du 5 e au 95 e percentile 3. Discussion Le projet du pôle lillois s'est inscrit localement dans les suites de réflexions animées par l'ors Nord-Pas de Calais et la CIRE en [2]. En collaboration avec des acteurs locaux de la qualité de l'air, ce groupe de travail avait pour projet de créer un système-pilote de surveillance de la qualité de l'air sur le modèle d'erpurs sur le territoire de la Communauté Urbaine de Lille. Ce projet a donc convergé avec le programme multicentrique des neuf villes. Le choix de la zone d'étude a été orienté par le projet local mais aussi par les critères de sélection de la zone d'étude prévus par le protocole du projet multicentrique. Etant donné le caractère multipolaire de l'agglomération et l'intensité du développement urbain, les mouvements journaliers de population, facilités par un réseau routier dense, sont importants au sein de la CUDL. Par ailleurs, les actions de surveillance (réseau de mesure) et de prévention de la pollution atmosphérique se développent à l'échelle de ce territoire (cf. l'extension de la couverture du réseau de mesure, la gestion des incinérateurs d'ordures ménagères). C'est pourquoi nous avons retenu comme zone d'étude l'ensemble de la CUDL. On peut cependant penser que l'indicateur obtenu à partir des données des 4 stations disponibles pour la période d'étude de la mortalité est un reflet moins fiable de l'exposition moyenne de la population vivant plus loin de ces capteurs. Afin d'évaluer l'impact de ce biais de mesure potentiel sur la relation entre l'indicateur de SO 2 et la mortalité, nous avons comparé les résultats obtenus sur l'ensemble de la CUDL avec ceux d'une zone restreinte, correspondant à l'agglomération lilloise. Après analyse, on n'observe pas de différence nette entre l'ensemble de la Communauté Urbaine de Lille et la zone restreinte plus homogène et proche des capteurs. Pour la mortalité totale et pour une augmentation du 5 e au 50 e percentile, le risque relatif observé pour la zone restreinte est similaire à celui observé pour la zone étendue. Pour chaque modèle étudié le décalage auquel est observé le meilleur ajustement est identique d'une zone à l'autre. Pour l'étude des relations entre la mortalité et les niveaux de pollution atmosphérique ( ) nous ne disposions de longues séries de données que pour un seul polluant : le SO 2. Les indicateurs de pollution atmosphérique ont été construits à partir des données relevées sur 4 stations de mesures. Parmi ces 4 stations, certaines avaient été classées, à leur ouverture en 1980, en station de proximité. L'étude graphique de la distribution des mesures ainsi que de leur localisation géographique, nous a conduit à reconsidérer leur type et à sélectionner ces stations pour bâtir deux indicateurs de niveau de pollution ambiante : le niveau moyen journalier de SO 2 et le maximum horaire journalier de SO 2. Sur la période d'étude relative à la mortalité, deux stations mesurent les niveaux d'oxydes d'azote. Ces mesures n'ont pu être utilisées car elles présentent une forte proportion de valeurs manquantes et sont faiblement corrélées (r=0.08). L'une de ces stations a d'ailleurs été déplacée en RAPPORT AIR & SANTÉ 47

7 D'autres stations ont été ouvertes au cours de cette période mais ne présentent pas de séries de données suffisamment longues. En revanche toutes ces stations ont été retenues pour la période Les données sur les niveaux de fumées noires et sur les particules en suspension n'ont pu être exploitées, faute de séries suffisamment longues. Il ne nous a donc malheureusement pas été possible d'étudier l'impact de la pollution particulaire. Le réseau de mesure s'est équipé, depuis 1997 de capteurs de mesure de particules. Il ne faut pas perdre de vue que, du fait que nous ne disposions que d'un indicateur (le SO 2 ) pour l'étude de la relation entre la mortalité et la pollution atmosphérique, ce dernier doit être considéré comme un indicateur global de la pollution acido-particulaire et une partie de son impact mesuré est sans doute attribuable à d'autres polluants Les faibles effectifs de décès par mortalité respiratoire (2 en moyenne sur l'ensemble de la CUDL) conduisent à des résultats instables et difficiles à modéliser. Nous atteignons là les limites de la faisabilité de ce type d'analyse, qui ne peut produire de résultats pertinents et fiables dans des situations de trop faible puissance statistique. Par contre, en ce qui concerne la mortalité totale et la mortalité de causes cardiovasculaires, pour lesquelles les effectifs sont plus importants (respectivement 22 décès et 8 décès en moyenne par jour), les résultats de la modélisation sont stables d'un décalage à l'autre, d'un indicateur à l'autre et d'une zone à l'autre : ils permettent d observer un effet significatif du SO 2 (moyen ou maximum horaire) sur la mortalité. Ces résultats sont cohérents avec ceux qui ont pu être observés dans les grandes villes de l'europe de l'ouest, ayant participé au projet APHEA [3,4]. Bibliographie 1. DRASS Nord Pas de Calais. Service de planification sanitaire. Communication personnelle, Declercq C. Pollution de l'air et santé dans la région Nord Pas de Calais. Observatoire Régional de la Santé Nord-Pas-de-Calais, Katsouyanni K, Touloumi G, Spix C et al. Short term effects of ambient sulphur dioxide and particulate matter on mortality in 12 European cities: results from time series data from the APHEA project. British Medical Jounal 1997;314: Zmirou D, Schwartz J, Saez M et al. Time-series analysis of Air Pollution and cause-specific mortality. Epidemiology 1998;9: RAPPORT AIR & SANTÉ