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L'origine de la pollution par l'ozone

Dossier - Pollution par l'ozone au cours de l'été 2003
DossierClassé sous :développement durable , Pollution , ozone

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La lutte contre la pollution par l'ozone représente un enjeu majeur dans le domaine de la qualité de l'air, compte tenu de l'impact de cette pollution sur la santé humaine et sur l'environnement. L'ozone est un gaz agressif pour les muqueuses qui peut entraîner une diminution de la fonction respiratoire, particulièrement chez les personnes sensibles (insuffisants respiratoires, personnes âgées…). L'ozone a également un effet sur les végétaux (nécroses, altération de la croissance), entraînant notamment des pertes de production agricole. Il contribue en outre à l'effet de serre.

  
DossiersPollution par l'ozone au cours de l'été 2003
 

L'ozone est le résultat de réactions chimiques, sous l'effet du rayonnement solaire, entre principalement les oxydes d'azote (NOx) et les composés 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'air 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 automobiles 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 vent ou lors de la création de couches d'inversion thermique (en fonction du gradient de température entre l'air et le sol), la dispersion atmosphérique est très faible et les polluants précurseurs qui sont émis stagnent dans l'atmosphère. 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 émissions 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 durées de vie des composés impliqués dans la pollution 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 vitesse 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.