Industrial air emissions are major contributors to human exposure to toxic pollutants, posing significant health risks. Life cycle assessment (LCA) is increasingly used to quantify human toxicity impacts from industrial processes. Conventional LCA often overlooks spatial and temporal variability, limiting its ability to capture actual inhaled doses and exposure-driven impacts. To address this, we developed a site-dependent dynamic LCA (SdDLCA) framework that integrates conventional LCA with Enhanced Structural Path Analysis (ESPA) and atmospheric dispersion modeling. Applied to the production of double-glazed PVC windows for a residential project, the framework generates high-resolution, site-specific emission inventories for three key pollutants: nitrogen oxides (NO_x), sulfur dioxide (SO₂), and fine particulate matter (PM_2.5). Local concentration fields are compared with World Health Organization (WHO) air quality thresholds to identify hotspots and periods of elevated exposure. By coupling these fields with the ReCiPe 2016 endpoint methodology and localized demographic and meteorological data, SdDLCA quantifies human health impacts in Disability-Adjusted Life Years (DALYs), providing a direct measure of inhalation toxicity. This approach enhances LCA’s ability to capture exposure-driven effects, identifies populations at greatest risk, and offers a robust, evidence-based tool to guide industrial planning and operations that minimize health hazards from air emissions.

L'Analyse du Cycle de Vie (ACV) est une approche d'analyse environnementale holistique qui, au XXIème siècle, fait l'unanimité pour l'évaluation des impacts écologiques potentiels de produits, systèmes ou procédés. Des études sur la disponibilité et la fiabilité des données utilisées ont montré que certaines incertitudes générées lors de ces évaluations environnementales fragilisaient la robustesse des résultats ainsi que la chaine d'analyse. Pour y remédier, des études récentes préconisent l'introduction de spécificités spatio-temporelles où des solutions telles que l'Analyse du Cycle de Vie Dynamique ou l'Analyse du Cycle de Vie Régionalisée ont démontré leur pertinence. Ces méthodes d'ACV présentent cependant quelques limites d'opérationnalité et de polyvalence.L'objectif de cette thèse est de développer un outil fiable et conceptualisé permettant d'optimiser l'ACV lors de l'évaluation d'impacts locaux tels que la toxicité humaine par inhalation. Le dispositif mis en œuvre repose sur le couplage d'outils complémentaires intégrants la dynamique des procédés, la cinétique des flux d'émission de polluants et des spécificités spatio-temporelles déterminantes. On aboutit alors à l'élaboration d'un nouveau modèle baptisé l'Analyse du Cycle de Vie Dynamique Site-dépendante (ACVDSd).Les outils qui composent l'ACVDSd sont : (i) ES-PA (Enhanced Structural Path Analysis), une méthode d'Inventaire du Cycle de Vie Dynamique qui, par l'emploi d'une algèbre de distribution, intègre la désagrégation spatiale et temporelle des flux économiques et élémentaires ; (ii) une modélisation gaussienne de la dispersion atmosphérique de polluants qui évalue, en tout point de l'espace et à chaque instant, les concentrations en substances toxiques réceptionnées ; (iii) USEtox, un modèle consensuel pour l'évaluation de l'impact de toxicité humaine et d'écotoxicité.Dans ce travail de recherche une méthodologie a été développée afin de garantir la généricité du modèle. Lors de l'étude d'impact de toxicité humaine, elle s'emploie à optimiser les facteurs de devenir et les facteurs d'absorption par l'intégration de caractéristiques spatiales et temporelles déterminantes. La pollution atmosphérique contribuant à la contamination de milieux tels que les sols et les eaux, cette méthode aura également une incidence bénéfique sur l'évaluation éventuelle d'une écotoxicité dans ces mêmes milieux.Afin d'analyser la viabilité de la méthodologie proposée, une étude de faisabilité est réalisée. Elle consiste en l'observation des résultats d'une évaluation de l'impact de la toxicité humaine en utilisant l'ACVDSd. Le scénario étudié est l'étape de fabrication de fenêtres double vitrage en châssis PVC. Il répond à un programme immobilier et aux attentes de la réglementation environnementale 2020. Afin de généraliser les résultats obtenus avec un modèle de dispersion par panache gaussien, spécifiquement adapté à un terrain plat, un modèle gaussien de transfert-diffusion de bouffées (CALPUFF) est utilisé pour une configuration de terrain accidenté.La précision et les spécificités spatio-temporelles mises en évidence par ce travail de recherche ouvrent plusieurs autres perspectives intéressantes telles que l'hétérogénéité spatiale des populations ou une étude d'impact d'écotoxicité. L'utilisation d'un modèle de dispersion lagrangien peut être envisagée pour l'évaluation d'un impact global tel que le changement climatique.