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Les odeurs dans l’air : de la pollution osmique à la gêne olfactive


Environnement, Risques & Santé. Volume 4, Numéro 1, 51-61, Janvier-Février 2005, Note technique


Résumé   Summary  

Auteur(s) : Jean-Noël Jaubert , Université du Havre, 25, rue Philippe Lebon, 76063 Le Havre cedex, Centre d’Affaires « Le Fil d’Osmé », 8 ter, rue de la Rochette, 27000 Évreux.

Résumé : La demande de la population et le souci de la qualité de l’air, ainsi que les coûts importants qu’ils entraînent, se doivent d’inscrire le problème des odeurs dans les démarches de développement durable. Si ce sujet a longtemps été négligé, c’est, en particulier, parce qu’il était mal connu et que nous ne disposions pas de moyens objectifs d’observation. Ce flou, laissant une très grande place à la subjectivité, a cependant permis de réaliser certaines investigations et même d’établir des réglementations et des normes. Mais les progrès enregistrés au cours de ces vingt dernières années ont permis de lui substituer de réels outils de mesure des « grandeurs odeurs » en tant que telles. Après une mise au point sur la réalité de la problématique de l’odeur si souvent mal comprise, et après un regard sur les défauts odorants de l’air, cet article présente une voie pour pratiquer des analyses de manière plus pertinente et plus objective ainsi que quelques applications.

Mots-clés : odeur, pollution air, protection ressources naturelles, santé publique, surveillance environnement.

Illustrations

ARTICLE

Auteur(s) :, Jean-Noël JaubertJean-Noël Jaubert1,*

1Université du Havre, 25, rue Philippe Lebon, 76063 Le Havre cedex
2Centre d’Affaires « Le Fil d’Osmé », 8 ter, rue de la Rochette, 27000 Évreux

Depuis une vingtaine d’années, les odeurs semblent prendre une grande place dans la vie de nos concitoyens. Tandis que la parfumerie concentre de plus en plus les produits qu’elle met sur le marché, tandis que les « encens » ou les odorisants envahissent de plus en plus nos habitations et nos espaces de vie [1], les plaintes se sont multipliées contre les odeurs industrielles ou agricoles. Qu’y a-t-il de changé ? Comment pourrions-nous être devenus à la fois moins sensibles aux parfums pour en demander l’augmentation de puissance et de présence et plus sensibles aux émanations d’une station d’épuration pour en demander la fermeture ? À moins que certaines émissions n’aient crû beaucoup plus vite ou que nous soyons devenus beaucoup plus vigilants dans nos choix entre des odeurs « bonnes » ou « voulues » et des odeurs « mauvaises » ou « inopinées » ?Il n’empêche que, pour les habitants de nos cités et de nos campagnes, la qualité de l’air passe aussi par ses caractéristiques odorantes et aucun émetteur ne peut plus se boucher le nez en ignorant ce phénomène. Les différentes enquêtes que nous avons conduites, nous ont amenés à conclure que, d’une manière générale, le « mal-être » lié aux nuisances odorantes équivaut à la moitié de celui des nuisances sonores et passe même devant dans certaines régions précises.Le législateur et différents organismes ont donc été amenés à se pencher sur le sujet. Ainsi avons-nous vu la publication de textes réglementaires de plus en plus nombreux dans des pays de plus en plus variés [2]. La France s’est dotée de son « code de l’Environnement » [3] qui consacre le titre II du livre II à l’air et l’atmosphère (art. L 220 à L 229) en s’orientant essentiellement vers les problèmes liés à la santé des habitants. Il y revient au livre V (prévention des pollutions des risques et des nuisances) mais ne lui consacre pas un titre comme cela est le cas de la prévention des nuisances acoustiques et visuelles (titre VII). En remontant à la loi de base du 2 août 1961 [4] qui est encore mentionnée dans de nombreux textes actuels, nous notons une cinquantaine de textes qui font état d’une référence aux odeurs. Mais, comme cela est aussi le cas des normes de métrologie [5-7] qui sont proposées, ils omettent une part de ce qui fait la caractéristique d’une odeur, même s’ils font appel à des sujets pour effectuer des mesures.Ainsi, aucun texte ne définit l’odeur, ni ne sait reconnaître qu’il s’agit d’une perception avec toute la complexité que cela suppose. Faisant alors l’impasse sur nombre d’informations ou octroyant un rôle privilégié aux composantes psychologiques, les moyens d’investigation proposés n’atteignent pas vraiment le but annoncé.La mise au point des connaissances acquises dans le domaine des odeurs, dont nous résumons ce qui nous paraît essentiel dans la première partie, devrait participer à l’amélioration du regard sur ce sujet. Après une lecture des composantes qui font la qualité de l’air, notre contribution est complétée par la proposition de nouveaux moyens d’analyse qui permettront d’aller plus loin dans l’appréhension de l’odeur et de lui apporter une certaine objectivité.

De la subjectivité de l’odeur

Possesseurs d’un nez, nous avons tous le droit de nous exprimer sur les odeurs. Pourtant, il reste bien difficile à la majorité d’entre nous de parler odeur autrement qu’en exprimant des ressentis hédoniques et très peu savent ce qu’est une odeur et encore moins comment l’analyser.

L’odeur

Nous avons l’habitude de définir l’odeur comme « l’interprétation par le cerveau (perception) des signaux fournis par les récepteurs olfactifs lors de leur stimulation par des substances (potentiellement) odorantes ». Elle se situe donc au niveau cérébral supérieur de la cognition qui, comme nous le savons, intègre aussi beaucoup de composantes provenant de la personne elle-même.

L’odeur ne peut pas être confondue avec les molécules, les substances ou les objets qui la provoquent. Sa connaissance n’est remplaçable ni par des dosages physico-chimiques de composés organiques volatils (COV) ni par des appréciations de sentiments auprès de la population (gêne). Il conviendra donc, pour l’étudier, de lui trouver les moyens de la caractériser objectivement, tant qualitativement que quantitativement. L’usage de « variables auxiliaires » à la relation non établie (comme le pouvoir redox généralement mesuré par des « nez électroniques ») ou de transpositions libres (comme les pléthores d’images verbales) ne peuvent permettre une approche pertinente.

Certes, le déclenchement de l’odeur est la conséquence de notre rencontre fugace de mélanges de molécules potentiellement odorantes (MPO) lors de chacun de nos mouvements respiratoires. Celles-ci nous restent très strictement extérieures, les molécules n’étant pas autorisées à pénétrer plus avant (du moins dans le cadre du système olfactif). De nombreux phénomènes physiologiques, psychophysiologiques et psychosocioculturels vont ensuite intervenir chez chaque personne jusqu’à leur restitution, le plus souvent au travers de mots ; cet ensemble se construit peu à peu avec l’avancement dans la vie [8] par imprégnation1. Au travers du bref résumé de ce parcours, le lecteur saura apprécier toute la place que la subjectivité prend dans la notion même d’odeur et il comprendra la nécessité de trouver un mode d’investigation plus pertinent des grandeurs correspondantes [9].

Quelques éléments sur la physiologie

Ces dernières décennies ont permis de combler, en partie, le retard des connaissances sur le sens de l’olfaction [10].

Le capteur (la tache jaune) est directement constitué de plusieurs millions de neurones bipolaires portant, sur leur extrémité dendritique, les récepteurs constitués de protéines particulières enchâssées dans la paroi étirée de la membrane cellulaire (les cils olfactifs) [11]. Si les cils se renouvellent toutes les 24 heures, les cellules elles-mêmes sont remplacées tous les deux à trois mois. Notre système olfactif, agressé sans cesse par les molécules présentes dans l’air, est donc continuellement renouvelé, ce qui garantit sa pleine activité constante.

Le sens de l’olfaction n’est, sans doute, pas très différent des autres sens, mais la richesse de ce système est à souligner puisque l’on peut dénombrer environ mille types de protéines réceptrices par sujet (correspondant à 347 gènes reconnus). Les possibilités de variations, tant dans la combinatoire de ces protéines que dans la répartition topographique des neurones correspondants sur la tache jaune, sont telles que le nombre dépasse largement celui des humains passés, présents et à venir sur notre planète. Il ôte donc toute probabilité de rencontrer deux sujets identiques. La subjectivité est donc, a priori, totale dès la constitution du signal initial [12].

Ces faits sont bien observables à différents niveaux.

  • Sur le plan quantitatif, nous notons de larges variations entre les sujets : la distribution des « niveaux limites de reconnaissance, NLR2 » pour une molécule donnée se répartit couramment selon un rapport de 1 à 1003 dans un même jury. De même, le suivi des expressions des intensités relatives de perception des concentrations donne, selon chaque sujet, une courbe d’équation différente (( figure 1 )). Les cartes de sensibilités de nos sujets nous montrent que, si des liens peuvent être observés entre certains groupes de molécules, un même sujet est souvent plus sensible à certaines substances et moins à d’autres. En conséquence, lorsque l’on passe d’une molécule isolée à un mélange (ce qui est toujours le cas), les molécules perçues en priorité ont peu de chance d’être les mêmes d’une personne à l’autre.
  • Sur le plan qualitatif, avec des molécules isolées, la convergence entre sujets dépend à la fois de la structure de la molécule [13] et de l’apprentissage4 des sujets ; en revanche, dans une situation normale, celle d’un mélange, il est très peu probable que deux sujets puissent répondre, en fait, à une même stimulation en raison de leurs différences de sensibilité. Nous noterons aussi que, si la qualité est ainsi liée à la quantité relative (en rapport avec l’acuité du sujet), la sensibilité apparente (hors NLR) est largement malléable selon l’attente et la vigilance du sujet comme nous l’observons, d’ailleurs, avec nos autres sens.

L’interprétation des signaux

Comme pour tous les systèmes sensoriels, les signaux que notre cerveau aura à analyser résulteront d’une convergence qui, sur des bases topographiques (donc individuelles), va en diminuer le nombre en les amplifiant pour, en corollaire, en augmenter les contrastes (( figure 2 )).

Mais l’importance et la densité de la « forme » qui en résulte contraignent notre cerveau à en sélectionner quelques éléments en leur donnant plus d’importance, comme il le fait pour d’autres sens comme la vision (principe du portrait robot : chacun ne saisit qu’une partie d’un visage). Ce tri peut éventuellement :

  • soit, s’imposer par une partie de la forme plus dense correspondant à une forte concentration ou à une forte sensibilité ;
  • soit, être effectué par des présuppositions guidées par des informations qui peuvent provenir d’autres sens, ou de données psychosocioculturelles propres à chacun.

Ainsi, même si tous les sujets recevaient le même signal, ils ne pourraient pas en faire le même usage. Nous sommes donc certains que le « code » qui parviendra à la conscience et servira au classement en mémoire est tout à fait spécifique à chaque individu pour une MPO donnée. La différenciation entre MPO pour un sujet dépend en revanche de la précision de l’analyse de cette « forme » que son cerveau reçoit ; cette précision, très limitée pour un sujet naïf, devient de plus en plus grande avec l’éducation, comme pour tous les autres moyens de connaissance.

Les choses se compliquent lorsque le sujet est sollicité par un mélange de MPO car les « formes » interfèrent nécessairement. De plus, sans éducation, le sujet regroupe les informations dans le temps et n’opère un tri que sur cet ensemble complexe. Ce que sa prise de conscience retient est donc le fruit, à la fois, d’aléas et de subjectivité.

En revanche, avec une formation adéquate, le sujet apprendra à décomposer les informations en plusieurs plans :

  • en suivant son évolution dans le temps quand cela est possible (fT3)5 ;
  • en portant son attention sur l’évolution de ses perceptions au cours d’une olfaction (fT1)6 ;
  • en reconnaissant dans chaque information instantanée des formes apprises au préalable7, comme nous avons aussi l’habitude de le faire dans les autres espaces sensoriels.

Ainsi, une seule information totalement subjective devient un ensemble d’informations plus pertinentes.

Le besoin impératif d’une éducation

Dans la pratique, nous avons deux manières d’exprimer nos perceptions, toutes deux faisant appel à notre mémoire :
  • soit en recherchant dans notre vécu les circonstances dans lesquelles nous avions déjà rencontré cette « forme » ; la restitution se fait alors au moyen des associations (objets, situations, personnes, affects…). Cela laisse, à n’en point douter, un caractère totalement personnel, sauf dans le cas où l’association fait appel à quelque expérience partagée ;
  • soit en le positionnant dans un système de référents appris en commun et en le décrivant par le (ou les) référent(s) le(s) moins éloigné(s), comme nous le faisons en général et, par exemple, pour les couleurs. Cette approche est, bien entendu, plus objective.

Ainsi le besoin de communication pour établir une culture, la nécessité de règles pour appliquer des analyses objectives, le dépassement des émotions pour investiguer les concepts ont conduit l’humanité à mettre en place des systèmes éducatifs fondés sur des langages dans toutes les approches sensorielles. Seule l’olfaction avait échappé à cette démarche pour des raisons techniques et des raisons sociologiques.

Les progrès des recherches en chimie et en physiologie ainsi que des travaux conduits il y a un quart de siècle [14] ont permis de proposer un langage construit, comme tous les langages, sur une collection de référents pris dans l’espace étudié et donc, dans ce cas, parmi des molécules odorantes. Cet outil, dénommé « Champ des Odeurs® », permet, en appliquant comme toujours la règle de la recherche des moindres distances, de positionner tout élément odorant de la manière la plus objective possible sans faire appel au vécu de la personne.

Cet outil contient 45 « notes odorantes » de base8 qui peuvent être augmentées, dans un souci de précision, par des « zooms » sur des points particuliers. Il est appris en s’appuyant sur une structure et après avoir acquis des techniques d’olfaction et de discrimination. De manière analogue, dans l’espace quantitatif, nous avons mis en place des systèmes de référents par notes odorantes. Associé à des protocoles opératoires spécifiques, cet outil nous a permis de constituer une part bien particulière de l’évaluation sensorielle que nous avons nommée l’« analyse olfactive ». Nous disposons ainsi d’un véritable outil d’investigation, le plus objectif possible, d’une véritable « grandeur odeur » indépendamment des transpositions dans des espaces incertains au travers d’associations très personnelles9. De plus, cette démarche permet de s’assurer d’une bonne et constante vigilance du sujet formé.

Comme nous ne possédons toujours pas de solides variables auxiliaires, mesurables par voie instrumentale, nous pouvons espérer que les systèmes de référents contribuent à des progrès dans ce sens, comme cela a été le cas, dans le passé, avec la vision ou l’ouïe. C’est cet outil indispensable qui a permis par la suite de trouver de l’intérêt dans ces fameuses variables auxiliaires (par exemple le système Lab10 pour les couleurs ou l’analyse des fréquences sonores).

La perception odorante est donc, naturellement, strictement personnelle mais ces nouveaux apports permettent de dépasser la subjectivité qui rendait bien délicate l’étude des odeurs dans des espaces et donc ne permettait pas de toucher réellement les nuisances. L’étude des couleurs ou la communication orale demandent un long travail au jeune enfant ; il est donc tout à fait normal que l’apprentissage des odeurs exige aussi une éducation. C’est le prix (modeste) à payer pour mesurer, analyser et connaître les « odeurs » de manière quelque peu objective.

La qualité odorante de l’air

Depuis quelques décennies, la qualité de l’air que nous respirons fait l’objet d’une attention toute particulière, non seulement des intéressés que nous sommes tous, mais aussi des services publics et des différents émetteurs. Cela est bien normal si l’on considère que chacun inspire probablement plus de 300 000 m3 d’air au cours de sa vie.

Les pollutions osmiques

Cet air peut, parfois, contenir des substances qui ne devraient pas y être et qui pourraient nuire à notre bon fonctionnement et à celui de la nature : les pollutions. Ces pollutions peuvent avoir des effets très différents selon leur nature. Ici nous ne retiendrons que le caractère odorant de ces substances, ce que nous nommons la « pollution osmique ».

Ces composés peuvent avoir différentes sources :

  • la terre elle-même, avec les productions telluriques ou celles des sols ;
  • les microorganismes, où qu’ils se trouvent, sont d’importants producteurs de MPO ;
  • le monde végétal est en général bien connu : à lui se superposent les effets de l’agriculture (engrais) ;
  • tout le monde animal bien sûr, et ce d’autant plus que l’espèce est plus importante (insectes) ou que sa densité est plus grande (élevage intensif) ;
  • l’être humain dans sa nature même, ses besoins et ses activités, avec un degré croissant du fait de sa population grandissante et de sa densification (villes, stations d’épuration, usage de produits industriels, industrie, transports).

De sources très variées, les MPO sont aussi de natures très variées. Il est probable que l’on puisse compter plus de 100 000 molécules différentes dont le seul point commun est qu’elles aient la tension de vapeur nécessaire pour se retrouver en quantité suffisante dans l’air que nous respirons pour y être détectées par le système olfactif d’une personne. La majorité est de nature organique et contient des hydrocarbures aliphatiques ou cycliques, fonctionnalisés ou non, des aromatiques et des hétérocycles. Les hétéroatomes les plus fréquents sont l’oxygène, le soufre et l’azote.

Ces molécules seraient, bien entendu, repérables par les moyens physico-chimiques dont nous disposons si leurs concentrations n’étaient pas, la plupart du temps, largement en dessous du pouvoir de résolution des équipements disponibles, même après des manœuvres d’enrichissement. En outre, l’investigation physico-chimique ne nous informe pas réellement sur les grandeurs odeurs telles que nous les avons définies plus haut, ni sur les effets du combinatoire de molécules que nous offrent les mélanges odorants.

Les nuisances odorantes et la gêne olfactive

Les pollutions donnent une nuisance dès lors qu’elles peuvent avoir un effet négatif sur un humain. Dans le sujet qui nous concerne ici, il s’agit de nuisances odorantes procurant donc des perceptions que chacun pourra éventuellement associer à un « mal-être » (la gêne) de plus ou moins grande importance.

Ainsi, une fois perçue par le sujet, une pollution osmique devient nuisance odorante si :

  • la concentration des substances, quelles qu’elles soient, dans l’air inspiré est telle qu’elle provoque un trouble physiologique (« éblouissement », douleur…). Cet effet est bien entendu fonction des sensibilités des sujets ;
  • les composés sont en décalage avec les attentes :
    • au niveau spatial (odeurs de cuisine dans une chambre) ;
    • au niveau temporel : durée excessive d’exposition due à une longue émission ou à décroissance faible avec la dilution, persistance dans les voies respiratoires, rémanence dans l’olfaction, ténacité sur les différents supports (peau, vêtements, cadre), heure d’arrivée dans la journée (les odeurs acceptées le matin au réveil ne sont pas les mêmes qu’en fin de journée) ;
    • au niveau du nombre de rencontres (fréquence trop élevée) ;
    • au niveau de leur coïncidence avec d’autres données sensorielles qui ne leur sont habituellement pas associées ;
    • au niveau de l’occupation du sujet (odeur de parfum pendant le repas).

Ces différents paramètres occupent, bien entendu, une place plus ou moins grande selon le sujet concerné. Ils restent observables, mais pas toujours commodes à paramétrer.

  • les affects associés aux perceptions ont un contenu négatif pour le sujet concerné [15] :
    • la peur d’une dangerosité que pourraient porter des substances dès lors que le nez les détecte. Notre présente préoccupation ne porte ni sur la toxicité ni sur les allergies, mais l’imaginaire des populations fait, le plus souvent à tort, un lien entre l’hédonisme et la dangerosité11 ;
    • les associations mémorisées sont désagréables : objet laid, situation inconfortable, personne antipathique… ;
    • des mécanismes répétés les ont fait rejeter : éducation (éducation à la propreté), réflexes acquis (troubles psychosomatiques tels que des nausées) et peut-être les formes d’intolérance aux odeurs (Idiopathic Environmental Intolerance) ;
    • les émotions inconscientes qu’ils déclenchent mettent mal à l’aise ;
    • le sentiment de viol du territoire du sujet par la démonstration de l’intrusion non autorisée de substances étrangères dans son espace. Le sujet reste frustré de son impuissance à les refouler ;
    • le contexte de conflit qui a pu se créer avec l’émetteur (ou celui qui est désigné comme tel).

Ces éléments ont un contenu essentiellement personnel même si certains ont une résonance sociologique.

Les MPO ne sont donc qu’un facteur déclenchant quand elles sont perçues et prises en compte par le sujet. À l’autre extrémité, l’essentiel de la gêne olfactive fait appel à des données totalement liées au vécu propre à chaque sujet. La connaissance du taux de gêne d’une personne (ou d’un groupe) ou du taux de personnes gênées dans une population, ne constitue pas une mesure en relation directe avec l’entité odeur. De plus, les relations avec les sources ne sont pas évidentes et nous avons maintes fois dû corriger des erreurs d’accusations patentées12.

Il convient donc de rechercher d’autres approches pour l’investigation et il faut bien être conscient que toute mesure d’abattement doit comprendre, à la fois, une action sur les « quantités d’odeurs » émises et une communication d’informations pertinentes aux riverains concernés.

Étude des « odeurs » dans l’air

Les approches classiques

La qualité de l’air doit bien entendu inclure aussi son caractère odorant et les réglementations doivent donner un cadre permettant de le garantir de manière objective. Mais les lois dans ce domaine en sont encore à leurs balbutiements et se sont rattachées à des approches existant dans d’autres domaines.

Deux types de considérations sont prises en compte :

  • 1. L’étude porte sur la gêne des riverains considérée de différentes manières : soit que le site ne doive pas « apporter de gêne aux riverains » comme l’indiquent certains arrêtés préfectoraux, perpétuant l’esprit de la loi du 2 août 1961 [3] (où sont mentionnées les « odeurs qui incommodent les populations »), soit que l’entreprise soit amenée à faire effectuer la mesure d’un « indice de gêne » donné par un échantillon non représentatif de la population. C’est sous cette forme très psychologique qu’elle est reprise dans l’annexe III de l’arrêté du 12 février 2003 [16] qui donne le mode de calcul d’un « indice de gêne ». Ce type d’approche, dit « à la réception », a l’avantage de porter son attention sur une partie de l’objectif effectif des recherches de qualité de l’air, mais il présente l’inconvénient de ne s’appuyer que sur des données totalement subjectives qu’il n’est pas raisonnable d’utiliser comme outil de mesure et encore moins comme base pour imposer des règles à un émetteur que la gêne n’identifie pas nécessairement : le bruit de la roulette du dentiste n’est-il pas infiniment plus gênant qu’un disque de jazz écouté même avec une bonne puissance ?
  • 2. L’étude s’intéresse à l’émission en observant soit les qualités odorantes des volumes d’air rejetés par le site [4, 17], soit en observant la qualité de cet air en limite de propriété. Ainsi, l’arrêté du 2 février 1998 sur les installations classées [18], donne presque à l’odeur des caractéristiques de grandeur physique et la mesure, sans, pour autant, lui attribuer un regard pertinent comme le montrent les distances aux habitations à respecter pour les épandages13.

Ce second regard semblerait plus pertinent mais nous devons faire quelques réserves :

  • toutes les sources d’un site ne sont pas toujours prises en considération ; les réglementations ne s’intéressent souvent qu’aux émissaires canalisés alors que nous avons constaté assez souvent que les émissions locales14 peuvent avoir plus d’importance ;
  • on ne s’assure pas réellement de la signification des moyens d’investigation constitués de jurys dont on ignore les sensibilités et la représentativité, ce qui conduit souvent à des résultats qui ne correspondent pas aux observations sur le terrain ;
  • on oublie généralement qu’une odeur est non pas une entité globale mais la juxtaposition de différentes notes odorantes qui ont chacune leur propre parcours, que certaines se conjuguent à celles d’autres sources alors que d’autres s’amenuisent ;
  • on omet que chaque substance participant aux volumes étudiés a sa propre courbe de réponse en fonction des dilutions et que les notes évoluent au cours des mesures. La qualité du brassage et l’aptitude de la substance à se répartir peut aussi peser sur les concentrations rencontrées par la suite ;
  • on sait peu que les relations entre les puissances odorantes de différentes MPO n’ont aucun caractère de stabilité d’un sujet à l’autre (non-transférabilité des réponses obtenues sur une substance à une autre) (( figure 3 )).
  • on ne prend pas en charge, dans les protocoles, certaines particularités de l’action des MPO, telles la ténacité de certaines notes sur les matériaux des équipements, la rémanence de certaines notes dans la réponse sensorielle ou la persistance dans les voies respiratoires… ;
  • on considère souvent que les panaches d’émission se déplacent de manière rectiligne ;
  • des perceptions de nature différente sont traitées ensemble.

Les approches nouvelles

La prise de conscience de la nature même de l’« odeur » permet d’apporter un nouveau regard sur la manière d’aborder ces sujets.

Il n’est en tout premier lieu pas pensable de demander des analyses à des sujets dans un domaine où ils n’ont pas reçu une véritable éducation. Imaginez ce que serait un critique littéraire qui n’aurait pas appris à reconnaître les caractères typographiques ! Voir une image, écouter une phrase et…percevoir une odeur, cela s’apprend. Nous disposons maintenant des outils indispensables15. La construction d’un jury de bonne qualité demande environ 70 heures, cela incluant nécessairement une cartographie des sensibilités de chaque sujet aux notes retenues pour l’étude projetée.

Cette formation a pour but d’apprendre aux sujets :

  • outre quelques techniques d’olfaction, à prendre conscience de leurs perceptions olfactives avec suffisamment de précision ainsi que de leurs sensibilités ;
  • à acquérir le langage commun du « Champ des Odeurs® » pour pouvoir structurer leurs connaissances, partager une culture et en profiter ;
  • à savoir trouver plusieurs informations simples et communicables dans les mélanges odorants rencontrés.

Avec cette formation, le groupe d’observateurs devient un véritable instrument de mesure qui offre alors la possibilité d’effectuer de réelles analyses d’odeurs :

  • discrimination des éléments constitutifs de l’ensemble odorant grâce à l’acquisition de techniques d’olfaction ;
  • reconnaissance des notes composant cet ensemble avec un langage commun, le « Champ des Odeurs® » ;
  • appréciation des niveaux par positionnement sur des séries rangées communes de concentrations de même note.

Tout cela est bien entendu appliqué, quels que soient les protocoles expérimentaux et les démarches retenus ; nous pratiquons notamment de cette manière à différents stades de dilution16 d’effluves odorants prélevés, ce qui est indispensable à la compréhension des phénomènes. Il devient donc possible de mesurer des « odeurs » avec un maximum d’objectivité.

Quelques applications de l’« analyse olfactive » au monde des nuisances odorantes

Ces approches nous ont permis de développer de nombreuses applications au cours de ces vingt dernières années. Elles se sont d’abord intéressées au domaine de la parfumerie et de l’aromatique alimentaire avant de se porter depuis dix-huit ans sur celui des nuisances dont nous donnons ci-dessous quelques exemples parmi tant d’autres.

« Veille olfactive externe »

Nous résumerons ici le cas d’une « veille olfactive externe » qui constitue l’une des applications les plus complètes [20] en rassemblant différentes approches qui pourraient aussi être utilisées indépendamment selon les investigations demandées

L’objet de cette démarche est de rechercher la contribution d’un site aux gênes ressenties par la population d’une aire donnée, d’en localiser les sources majeures et de suivre l’évolution et l’impact de telle ou telle opération. Les opérations s’enchaînent comme suit :

  • 1. Établissement des profils olfactifs des sites émetteurs qui ont été ciblés : cette étape est réalisée par les experts formés de IAP-Sentic sur les bases de l’« analyse olfactive » avec le protocole de la « méthode du cube17 » [21], suivie d’approches classiques [22] utilisant les mesures globales18. Le but est de reconnaître les notes odorantes composant les émissions de l’ensemble du site afin de former le jury et de rechercher ces notes dans l’espace avoisinant étudié. Complétée par la connaissance du fonctionnement du site, cette investigation permet de dégager les principales émissions et d’en connaître les caractéristiques. Il permet de dresser la carte olfactive du site (( figure 4 )).
  • 2. Recrutement et formation du collège d’observateurs : sur la base d’un appel à volontaires bénévoles, et selon des règles précises, un groupe de sujets sera retenu pour être formé à l’« analyse olfactive » sur les mêmes bases que nos experts, ce qui permet des échanges efficaces de réponses aux différentes sollicitations olfactives et ne laisse pas de place à des interprétations hasardeuses. La formation est adaptée aux cas étudiés.
  • 3. Mise en place de la veille : elle consiste en l’implantation d’une station météorologique en un point judicieux, à l’établissement d’un protocole de suivi du site, à la mise en place de l’outil de surveillance de l’air dans les zones étudiées (protocoles d’observation et de restitution des réponses) et à la mise en place d’un dispositif de recueil des plaintes spontanées des habitants concernés.
  • 4. La veille elle-même se déroule sur plusieurs mois ; elle comprend des observations faites, par chaque juré, en des points définis et à des heures définies (olfactions standard) et des observations chaque fois qu’un signal positif se manifeste à l’un des observateurs (olfactions complémentaires) ; ces données sont recueillies sur fiches transmises par poste, télécopie, internet ou téléphone19.
  • 5. Le traitement des données : une vaste matrice rassemble la totalité des données liées par la donnée chronologique précise. Toutes les données liées à l’odeur ont l’avantage d’être rigoureusement superposables. Des outils mathématiques permettent de comprendre les phénomènes étudiés.

Les correspondances olfactives nous permettent de nous assurer des sources des mélanges odorants parvenant dans les zones étudiées et de les hiérarchiser. Les confrontations avec les autres données nous servent à savoir quelles sont les causes des gênes, quels sont les phénomènes du site à l’origine de la situation, quelles sont les conditions météorologiques aggravantes. Elle nous aident à suivre la qualité odorante de l’air : notes, niveaux, fréquence, durée des odeurs perçues de manière objective.

Mesure de l’efficacité d’un dispositif d’abattement

L’efficacité d’un dispositif d’abattement semble pouvoir être facilement mesurée en appliquant directement les normes en vigueur. Nous donnons ici un exemple réel très simple qui montre qu’en ne faisant pas appel à l’« analyse olfactive », des résultats très incomplets peuvent conduire à un contresens. Un local de stockage de boues est désodorisé par un dispositif de masquage installé dans sa cheminée d’extraction. Les résultats des mesures effectuées se lisent facilement sur la ( figure 5 ).

Le graphe inférieur indique le profil exprimé en nombres d’odeurs par note composant l’odeur (selon les référents du « Champ des Odeurs® ») de l’ambiance telle qu’elle est rejetée par la cheminée, le dispositif de masquage étant à l’arrêt ; le graphe intermédiaire est celui du masquant et le graphe supérieur celui de l’effluent sortant de la cheminée avec le dispositif en action. Ainsi, bien que les nombres d’odeurs soient du même ordre de grandeur, laissant croire le dispositif inefficace, les graphiques montrent qu’aucune note de l’intérieur ne s’échappe du site ; les seules notes rencontrées à l’extérieur sont celles du masquant. Le dispositif remplit donc tout à fait sa fonction.

Identification des produits à l’origine de pollutions osmiques

Sur un site industriel ou, pire, sur une zone industrielle, le nombre de produits manipulés est en général très élevé ; or il est utile de savoir quel produit, quelle réaction ou quelle procédure sont à l’origine de telle ou telle pollution osmique.

Dans l’exemple présenté, le problème posé était de rechercher les effluents qui contribuaient le plus aux émissions d’un bassin qui collecte différentes sources. Des moyens de traitement sélectifs étaient possibles dans le cas présent.

Le cercle de corrélation est obtenu à partir des profils olfactifs de 9 échantillons d’effluents (EC) selon leur facteur d’odeur (fo) par note20, la somme pondérée de ces profils (S) et le profil olfactif (R) trouvé sur le prélèvement gazeux surfacique effectué sur le bassin exprimé à partir des nombres d’odeurs par note (( figure 6 )). Ce graphique montre, outre une excellente convergence entre la somme théorique obtenue par les fo et l’observation directe, que l’effluent EC15b est le principal contributeur ; viennent ensuite les EC18 et EC21. Ces émissaires, qui n’ont pas les plus gros débits, pourraient être traités séparément pour des coûts inférieurs à la totalité des installations.

Nous pouvons aussi, grâce à ces mesures, suivre en temps réel et de manière objective, la qualité odorante de l’air au-dessus d’une agglomération [23] ou encore prévoir les notes qui ont le plus de chance d’atteindre un quartier.

Ce mesurage permet réellement d’apprécier un phénomène en évitant beaucoup d’aléas et devrait permettre de fixer des règles pertinentes ; il permet aussi de suivre efficacement l’évolution d’une situation sur plusieurs années et de surveiller de manière objective la qualité odorante de l’air.

De nombreuses autres applications montreraient pourquoi nous ne pouvons plus nous passer de l’« analyse olfactive » dans la grande majorité des démarches relatives aux nuisances odorantes et dans l’étude des problèmes environnementaux mettant en jeux des composés ayant un caractère odorant.

Conclusion

Dans l’état actuel, bien que chacun puisse penser qu’il est capable de connaître le monde des odeurs, l’absence de formation des personnes ne permet pas de faire une analyse pertinente et objective des odeurs car :
  • les stimuli sont en général des mélanges plus ou moins complexes ;
  • les sujets ont une constitution différente et des moyens d’interprétations différents qui ne peuvent leur faire trouver les mêmes informations dans ces mélanges ;
  • il n’y avait pas de plate-forme commune permettant un véritable échange entre les sujets.

Les progrès réalisés au cours de ces vingt dernières années et en particulier la possibilité de pouvoir proposer une formation à l’olfaction, reposant sur un langage pertinent, montrent qu’il est maintenant tout à fait possible d’aller plus loin dans les investigations sur les odeurs et d’éviter ces imprécisions si importantes qu’elles deviennent des erreurs de par la mauvaise interprétation du contenu réel de la « grandeur odeur ». Ces nouveaux moyens offrent un nouveau chantier à la préparation de nouvelles réglementations et normes.

Les principes présentés ci-dessus ont de larges applications et s’ouvrent à de nombreux protocoles adaptés à chaque type de problème.

Cette approche tendant vers une bonne objectivité permet d’étudier de manière égale toutes les compositions odorantes, qu’elles soient directement dans l’air ou au travers d’espaces de tête21 de solides ou de liquides. Elle permet aussi de traiter de manière analogue les volumes émis ou reçus, ou encore de les suivre sur leur parcours. Par ailleurs, elle offre le seul moyen de dégager valablement des correspondances entre les différents mélanges étudiés où qu’ils soient et de pister valablement des émissions en évitant des erreurs d’adresse.

Ce type d’observations peut être encore couplé avec :

  • des analyses chimiques, par les connaissances des relations structures/activité que nous avons acquises ;
  • des informations sur l’activité de l’émetteur pour expliquer les phénomènes ;
  • des données météorologiques pour comprendre l’évolution des situations ;
  • des réactions des populations concernées pour rechercher les causes et les conditions de leurs plaintes.

Il est enfin possible de passer valablement de la pollution osmique provoquée par les substances à la gêne olfactive ressentie par des riverains.

Rien ne s’oppose donc plus à aller bien au-delà des prescriptions réglementaires ou normatives actuelles, à rechercher leur évolution et à mieux prendre en charge la réalité des problèmes d’odeur. Ces problèmes, pris le plus tôt possible tant au niveau de l’environnement qu’au niveau des processus de leurs productions, seront mieux connus et pourront donc être traités plus facilement et à des coûts moindres.

Références

1 Faivre H. Odorat et humanité en crise à l’heure du déodorant parfumé. Paris : L’Harmattan, 2001 ; 242 p.

2 Najean P. Méthodes de mesure des odeurs et leur place dans la réglementation. Conférence prononcée au colloque Eurodeur-Airodeur, Pau, 19 juin. 2003.

3 Code de l’environnement publié par ordonnance n° 2000-914 du 18 septembre 2000 et rassemblant actuellement de l’article L 110 (loi 2002-276 du 26 février 2002 art. 132, JO du 28 février 2002) à l’article 713-9 (loi 2003-347 du 15 avril 2003 art. 1, JO du 16 avril 2003) les textes relatifs à l’environnement. Journal officiel de la République française, 21 septembre 2000.

4 Loi 61-842 du 2 août 1961 relative à la lutte contre les pollutions atmosphériques et les odeurs et portant modification de la loi du 19 décembre 1917. Journal officiel de la République Française, 3 août 1961.

5 Association française de normalisation (AFNOR). Qualité de l’air, détermination de la concentration d’une odeur par olfactométrie dynamique : norme EN 13725. Saint-Denis La Plaine : AFNOR, 2003 ; 65 p.

6 Association française de normalisation (AFNOR). Méthode de mesurage de l’odeur d’un effluent gazeux, détermination du facteur de dilution au seuil de perception : norme NF X 43-101. In : Recueil de normes françaises 1996, Qualité de l’air. 6e édition. Saint-Denis La Plaine : AFNOR, 1996 : 263-81.

7 Association française de normalisation (AFNOR). Mesures olfactométriques - Mesurage de l’odeur d’un effluent gazeux, méthodes supraliminaires : norme NF X 43-103. In : Recueil de normes françaises 1996, Qualité de l’air. 6e édition. Saint-Denis La Plaine : AFNOR, 1996 : 283-302.

8 Jaubert JN. Découverte des odeurs par des populations enfantines. Parf Cosm Aron 1986 ; 72 : 72-3.

9 Jaubert JN. In : L’odeur : de l’émotif à l’objectif. Conférence prononcée au colloque Eurodeur-Airodeur, Evreux. 25 juin 2003.

10 Holley A. Éloge de l’odorat.Paris. Paris : Éditions Odile Jacob, 1999 ; 272 p.

11 Matarazzo V. Les mécanismes moléculaires de la perception olfactive. 123bio. net-Biologie et Recherche, 2000 ; 112 p. http://www.123bio.net/revues/vmatarazzo/index.html.

12 Laboratoire de neurosciences & Systèmes sensoriels CNRS ESA 5020, Université Claude Bernard, Lyon. In : Actes du European Symposium on Olfaction and Cognition. Lyon 10-12 juin 1999 : 1-58.

13 Rossiter K. Structure-odour correlation : scope and limitations. Chem Rev 1996 ; 96 : 3201-40.

14 Jaubert JN, Tapiero Cl, Doré JC. The field of odours: towards a universal language for odour relationships. Perfumer and Flavorist 1995 ; 20 : 1-16.

15 Köster EP. Tonalité affective et maîtrise de la pollution odorante. In : Martin G, Laffort P, eds. Odeurs et désodorisation dans l’environnement. Paris : Toc & Doc Lavoisier, 1991 : 61-78.

16 Arrêté du 12 février 2003 relatif aux prescriptions applicables aux installations classées soumises à autorisation sous la rubrique 2730 (traitement des cadavres, des déchets ou des sous-produits d’origine animale à l’exclusion des activités visées par d’autres rubriques de la nomenclature). Journal officiel de la République Française, 15 avril 2003 : 6662.

17 Association française de normalisation (AFNOR). Atmosphères odorantes : norme NF-X 43 –104. In : Recueil de normes françaises 1996, Qualité de l’air. 6e édition. Saint- Denis La Plaine : AFNOR, 1996 : 303-13.

18 Arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation, accompagné de la circulaire aux Préfets du 17 décembre 1998. Journal officiel de la République Française, 3 mars 1998 : 3247.

19 Arrêté du 3 mai 2000 relatif aux prescriptions applicables aux installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation sous la rubrique 2251. Journal officiel de la République Française, 8 juillet 2000 : 10350.

20 Jaubert JN. In : Veille olfactive en zone urbaine. Eurodeur-Airodeur 98, 1er Congrès International P.A.S sur les polluants atmosphériques spécifiques. Actes des conférences vol 2. Dinard : Harbour. 1998 : 177-95.

21 Jaubert JN. The « cube method » in order to analyse odours in industrial area. Odours and VOC’s Journal 1995 ; 1 : 245-50.

22 Perrin ML, Thal MF, Zettwoog P. Olfactométrie dans l’industrie : mesure des odeurs à l’émission et dans l’environnement. Paris : Éditions Techniques de l’ingénieur, 1991 ; 445.

23 Jaubert JN. In : Mise en place d’un outil de surveillance de la qualité odorante de l’air d’une agglomération.. Conférence prononcé au colloque Eurodeur-Bioodeur, Paris. 22 juin 2004.

21 Fraction gazeuse régnant au-dessus d’un liquide ou d’un solide du fait de la tension de vapeur de ses différents composés.13 100 m pour des déchets ou effluents odorants épandus selon l’arrêté du 12 février 2003 relatif aux prescriptions applicables aux installations classées soumises à autorisation sous la rubrique 2730, alors que cette distance est atteinte très rapidement avec des substances très peu odorantes. Des distances encore plus courtes étaient imposées dans des textes antérieurs (50 m dans l’arrêté du 3 mai 2000 [19] relatif aux prescriptions applicables aux installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation sous la rubrique 2251).14 Observations faites sur le site non directement liées à un émissaire caractérisé.15 Se reporter à l’« analyse olfactive » développée par IAP-Sentic. Cet outil commun constitue le préalable indispensable à l’étude de l’espace odeur : aurions-nous jamais pu comprendre puis analyser les couleurs et établir la théorie de la trichromie, si chacun avait continué à exprimer ses perceptions des couleurs au travers de son propre vécu sans une éducation commune, sans un langage commun !16 Au cours d’une procédure de mesure d’unité d’odeur standard, par exemple.17 Cette méthode consiste à découper un site en unités de travail d’un volume défini selon les caractéristiques du site (d’un cube de 5 m de côté à des volumes plus grands allant jusqu’à 250 m x 250 m x 5 m. Dans chaque volume sont reconnus les équipements, les opérations, les émissaires, les produits (intrants, présents et sortants). Les opérations d’« analyse olfactive » sont faites directement sur cet espace, des prélèvements d’air sont pratiqués en vue de leur « analyse olfactive » en laboratoire, et des produits seront aussi échantillonnés pour être également soumis à l’« analyse olfactive » en laboratoire.18 Réponses ne triant pas les notes dans un mélange odorant et ne prenant pas en considération les sensibilités spécifiques des sujets. Ces approches peuvent utiliser les normes EN 13725, NF X 43-101 et NF X 43-103 [5-7].19 Protocole EXPOLL de la Société PLANIFF.1 L’imprégnation constitue la procédure de l’apprentissage premier par lequel l’enfant associe deux informations concomitantes et les garde en mémoire. Ainsi le sujet découvre ses sens, construit sa mémoire et acquiert des réflexes. Sans éducation, cela constitue le seul domaine dans lequel le sujet peut piocher pour reconnaître et exprimer des perceptions.2 Concentration à partir de laquelle un sujet formé reconnaît une molécule dont il connaît l’odeur et qui lui a été nommée au préalable.3 Ce ratio est tout à fait dans la norme de phénomènes biologiques mais, en fait, nous n’observons pratiquement pas de rapport inférieur à 1 à 10 alors que nous trouvons des rapports de 1 à 1 000, voire plus.4 Éducation à un langage commun, voir plus loin.5 Facteur-temps-3 : les tensions de vapeur des différentes MPO contenues dans un mélange n’étant pas les mêmes, la composition de la phase vapeur perçue évolue. Les différences de perception qui en découlent permettent de séparer certaines informations odorantes.6 Facteur-temps-1 : avec une formation adéquate, le sujet apprend à trier sciemment plusieurs caractères odorants pendant les quelques secondes que dure une inspiration. Cette donnée est en fait naturelle, et pèse certainement sur l’identification de sources, mais reste inconsciente.7 Nous trouvons ici une certaine analogie avec les transformées de Fourier qui permettent de retrouver dans une forme complexe des associations d’équations élémentaires simples et connues. Ce phénomène se comprend aisément : ne sommes-nous pas capables de suivre la mélodie d’un violon au milieu des autres instruments lors de l’exécution d’une symphonie ? Cela nécessite bien sûr d’avoir appris à reconnaître le son d’un violon (sans aller jusqu’aux capacités du chef d’orchestre qui est capable d’identifier chacun des violons).8 Le nombre de référents peut être modulé pour suivre au plus près le sujet de l’étude, soit en le diminuant pour alléger le travail du jury (en le ramenant aux seuls référents concernés par les odeurs rencontrées ou en concentrant des informations trop dispersées), soit en ajoutant des référents dans un souci d’améliorer la précision (pour trier des réponses proches, pour mieux coller à certaines notes intermédiaires ou pour s’adapter à des notes précisément présentes sur l’espace étudié). Dans tous les cas, les référents sont soigneusement positionnés dans la structure du « Champ des Odeurs® » pour garder sa cohésion au système.9 Les études fondées sur les mots utilisés pour parler d’odeur en sont un exemple couramment pratiqué. Les substances odorantes servent de déclencheurs au rappel du vécu de la personne à la manière du test de Rorschach dans le domaine visuel.10 Système Lab : l’un des modes d’analyse des couleurs selon trois dimensions ; L correspond à la clarté, a à une opposition vert-rouge et b à une opposition bleu-jaune.11 Des produits toxiques peuvent tout aussi bien avoir une odeur agréable que désagréable. Des produits inodores peuvent être mortels à très faible dose…20 Le facteur d’odeur (fo) est une procédure développée par IAP-Sentic qui permet de mesurer le volume gazeux que peut odoriser un gramme d’une substance solide ou gazeuse. Comme les nombres d’odeurs (ou unité d’odeur standard), cette valeur se décline par note (fon) qui nous permet de dresser des profils.12 Nous nous souvenons d’accusations portées contre un site industriel en fonction des origines du vent, alors que la cause de la gêne était le barbecue de sardines du voisin ! Grâce à la connaissance des qualités des odeurs, nous avons d’ailleurs appris à nous méfier de l’application des pratiques du type de la « radiogoniométrique » pour identifier une source. Les stations météorologiques n’ont pas toujours l’implantation adéquate et les panaches suivent parfois des chemins bien capricieux.


 

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