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L'origine de la pollution par l'ozone
L'ozone est le résultat de réactions chimiques, sous l'effet du rayonnement solairerayonnement solaire, entre principalement les oxydes d'azoteoxydes d'azote (NOx) et les composés organiques volatilscomposés organiques volatils (COV : hydrocarbures, solvants...)). Du fait du rôle joué par le soleil, les pics d'ozone surviennent principalement l'été : un fort ensoleillement et des températures élevées conduisent à des concentrations élevées d'ozone dans l'airair ambiant.
- D'où viennent les précurseurs de l'ozone ?
Les précurseurs de l'ozone ont pour origine l'activité humaine : les oxydes d'azote sont émis principalement par les véhicules automobilesautomobiles et par les industries et les composés organiques volatils sont, pour la plus grande part, émis par les industries, les véhicules automobiles et lors de l'utilisation de solvants : peinture, dégraissage...
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- Pourquoi un épisode aussi intense en 2003 ?
Lorsqu'il y a très peu de ventvent ou lors de la création de couches d'inversion thermiqueinversion thermique (en fonction du gradientgradient de température entre l'air et le sol), la dispersion atmosphérique est très faible et les polluants précurseurs qui sont émis stagnent dans l'atmosphèreatmosphère. Les réactions qui conduisent à la production d'ozone ont alors lieu comme à l'intérieur d'un gigantesque réservoir.
Les conditions rencontrées au cours de la période du 1er au 15 août, avec des températures très élevées même la nuit et un ensoleillement très fort, ont conduit à l'épisode de pollution persistant.
Pendant cette même période, la faible dispersion des émissionsémissions a conduit à une élévation des concentrations de la plupart des polluants (NO2, particules, SO2), notamment dans les agglomérations ; c'est ainsi qu'il y a eu des dépassements du seuil d'alerte pour le SO2 au Hâvre et à Rouen.
- La pollution par l'ozone : un phénomène transfontière
Les duréesdurées de vie des composés impliqués dans la pollution photochimiquepollution photochimique obligent à considérer le problème sur une grande échelle de temps (plusieurs jours) et d'espace (sur des distances de plusieurs milliers de kilomètres).
La pollution par l'ozone peut ainsi affecter des territoires éloignés des sources : les émissions de polluants émis en Allemagne ou en Grande-Bretagne, par exemple, peuvent venir affecter la qualité de l'air en Alsace ou en Ile de France ; la réciproque est bien entendu vraie.
Cet impact à longue distance dépend des conditions météorologiques et géographiques : alors qu'il n'y a pas d'obstacle naturel au transfert de pollution entre la France, l'Allemagne et l'Angleterre, la barrière que constituent les Alpes isole l'Italie du Nord. La forte pollution par l'ozone à laquelle cette région est habituellement soumise, du fait notamment de l'importance des émissions (activités industrielles importantes, fort trafic routier), affecte peu les pays voisins ; il y a toutefois des transferts de pollution via la mer Méditerrannée.
- La pollution par l'ozone affecte les zones rurales
La production d'ozone est un phénomène chimique non linéaire qui dépend des niveaux de concentration en NOx et en COV dans l'air ambiant. C'est notamment le rapport des concentrations de COV et de NOx qui déterminent les conditions de production de l'ozone.
Généralement lorsque les concentrations de NOx sont élevées (dans les centres urbains), la vitessevitesse de production d'ozone décroît (excepté lors de conditions météorologiques stagnantes ou de recirculations qui favorisent la production d'ozone localement). Lorsque le panache s'éloigne du centre urbain, il tend à s'appauvrir en NOx qui ont un faible temps de vie et qui ne sont que peu émis hors des grandes agglomérations. En revanche la charge en COV du panache persiste, ces composés ayant une durée de vie plus importante, et il y a par ailleurs des émissions de COV en milieu rural (notamment par la végétation). Le rapport COV/NOx augmente donc, ce qui accroît la vitesse de production de l'ozone, d'où des concentrations potentiellement importantes. Ceci souligne l'importance de réduire les émissions anthropiques de COV pour lutter contre l'ozone.
Dans des conditions météorologiques « normales », les valeurs maximales de concentration en ozone ne sont pas enregistrées dans les centres urbains, mais à plusieurs dizaines de kilomètres sous le panache. De ce fait, des zones à caractère rural, où les émissions de polluants sont faibles, peuvent être concernées par des épisodes de pollution : c'est ainsi que dans des régions sous l'influence des émissions de l'agglomération parisienne (forêt de Rambouillet par exemple), les concentrations en ozone peuvent être supérieures à celles mesurées à Paris.