Les particules en suspension dans l'air (PM) sont aujourd'hui considérées comme un risque majeur pour la santé. Les enfants constituent l'un des groupes les plus vulnérables aux PM et à la pollution atmosphérique. Comme la majorité de la population passe plus de temps à l'intérieur, il est très important de connaître les différentes sources de particules dans cet environnement et la contribution des sources extérieures. Malgré les progrès réalisés dans la compréhension de la qualité de l'air intérieur, de nombreuses lacunes subsistent en ce qui concerne le transfert des particules de l'extérieur vers l'intérieur. Le magnétisme environnemental offre une grande opportunité pour l'étude des PM, car il est suffisamment sensible pour étudier les fractions les plus fines des oxydes de fer présents dans les PM. Les méthodes magnétiques sont également particulièrement adaptées pour être utilisées avec des biocollecteurs, échantillons naturels capables de retenir les polluants. Les biocollecteurs constituent une excellente alternative aux capteurs à faible coût, car ils sont rentables et ont un faible impact sur l'environnement. Ici, nous avons combiné des méthodes magnétiques avec des biocollecteurs afin de mieux comprendre le problème des PM intérieur-extérieur dans différents contextes urbains. L'objectif principal de la thèse était de caractériser les émissions anthropiques de PM à l'intérieur et à l'extérieur et la relation entre elles. Les différentes sources d'émissions urbaines ont été caractérisées dans des filtres PM2.5, fournissant des informations sur les propriétés magnétiques de ces sources, qui ont ensuite été utilisées dans l'étude des biocollecteurs. Les biocollecteurs ont été utilisés dans le cadre de projets scientifiques citoyens, afin d'étudier les PM dans les environnements urbains. Dans cette thèse, des techniques magnétiques innovantes ont également été utilisées pour étudier la fraction ultrafine des PM magnétiques. La microscopie électronique à balayage a fourni des informations morphologiques complémentaires sur les oxydes de fer et les autres constituants des PM. Les résultats indiquent tout d'abord que les différentes sources d'émissions anthropiques présentaient une distribution granulométrique étroite. Pour la ville de Toulouse, les émissions dues au trafic routier ont dominé la fraction magnétique des PM qui sont transportées à l'intérieur des habitations. Des sphérules d'oxydes de fer ultrafines d'environ 50 nm (et plus) liées aux émissions du trafic, ont été détectées au MEB. L'environnement intérieur présente une concentration plus faible de PM magnétiques (avec des I/O moyens pour le SIRM compris entre 0,7 et 0,9 pour les écoles et de 0,5 pour les résidences). La fraction granulométrique est plus fine par rapport à l'extérieur (dans le SSD). La fraction ultrafine pour ce type de grain a un diamètre moyen calculé à 7.7nm. D'autres sources de particules, outre les émissions du trafic, sont également importantes à l'intérieur, notamment dans l'environnement scolaire, comme le montrent les I/O pour la concentration de carbone organique allant de 1,1 à 1,9. Avec l'hypothèse que certaines des particules PM émises en milieu urbain sont entraînées dans le cycle de l'eau, les sédiments de la Garonne ont été étudiés. Les résultats montrent des pics de susceptibilité magnétique (atteignant des valeurs de 2,95x10-6) et de métaux traces (tels que Cu et Pb atteignant des concentrations de 139,0 et 73,5 ppm) dans le centre-ville de Toulouse qui indiquent un apport anthropique. La présence de sphérules d'oxydes de fer de taille micrométrique (allant de 10 à 91 um) montre que les sources d'émission liée au trafic routier sont à l'origine des particules détectées. En conclusion, cette thèse a fourni de nouvelles informations sur les émissions anthropiques de particules et sur leur relation intérieur-extérieur, qui peuvent être utilisées pour caractériser la qualité de l'air dans les environnements urbaines.