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ESTAMPE - Etude des Sources par les Traceurs Atmosphériques de la Matière Particulaires des émissions

JPEG ESTAMPE

Objectifs

Les particules constituent une problématique majeure pour la qualité de l'air à Fos-sur-Mer, et donc sur la santé de ses habitants. Or une diminution des quantités de particules dans l'atmosphère nécessite de connaître les sources et les processus qui conduisent à ces niveaux de concentration.

L’objectif est d’établir les signatures chimiques des principales sources de polluants touchant les communes de Fos et de Port-Saint-Louis du Rhône. D'importants travaux scientifiques sont menés depuis plusieurs années afin d'obtenir ce type de signature pour les sources liées aux transports routiers et à la combustion de biomasse, ce qui a permis de mesurer leur contribution aux niveaux de particules observés. En revanche peu d'études ont été conduites sur les sources industrielles, et leur contribution reste difficile à évaluer.
Les travaux menés ici doivent établir les signatures chimiques des sources industrielles de la ZIP de Fos. Leurs contributions aux particules pourront alors être déterminées dans des prélèvements réalisés à l'avenir en zone d'habitation. Cette connaissance permettra de désigner les principales sources impactant la qualité de l'air et de mieux cibler les éventuelles réponses qui pourraient être apportées pour diminuer les niveaux de concentration en particules autour des zones industrialo-portuaires (ZIP).


Conclusion

(Conclusion partielle)

Après correction, il a été déterminé que la source de combustion de biomasse représente 63 et 50% des PM2.5 respectivement pour l’automne et l’hiver. La contribution de la source véhiculaire représente entre 5 et 12 % des PM2.5. La correction avec les données de radiocarbone a aussi permis d’isoler la contribution de la source organique secondaire d’origine non-fossile représentant 25 et 21% en été et au printemps. La source de nitrate d’ammonium (nitrate rich) représente 32% des PM2.5 en hiver et entre 5 et 13% pour le reste de l’année. La source d’aérosol marin âgé représente, au printemps et en été, 17% des PM2.5. En automne et hiver, cette source diminue et ne représente plus que 3% des PM2.5 . La source industrielle est relativement stable sur l’année. Cette source représente, au printemps et en été, 36 et 43% des PM2.5 et est donc la source majoritaire des PM2.5. En hiver et à l’automne, cette source ne représente plus qu’entre 9 et 12% des PM2.5.
Au terme de cette étude, il a été déterminé que la source de combustion de biomasse est la source majoritaire pendant les épisodes de PM2.5 (plus de 50% des PM2.5). La source de nitrate d’ammonium ( nitrate rich ) est la seconde fraction la plus abondante pendant les épisodes de pollution (30% des PM2.5), traduisant très probablement l’impact des épisodes de pollution à large échelle. La source véhiculaire ne représente qu’environ 6% des PM2.5 pendant les épisodes de pollution de PM2.5. Pour finir, si les sources industrielles sont la source majoritaire en dehors des épisodes de PM2.5, les sources ne sont pas la source majoritaire lors des épisodes de PM2.5. Toutefois, cette étude a montré que les émissions industrielles, même si elles ne constituent pas un driver fort des fortes concentrations en particules, impactent significativement les populations de particules dans la zone d’étude (concentrations en métaux et éléments traces, nombre de particules, particules ultrafines).
Ainsi, l’impact de ces sources sur la qualité de l’air, de par la nature de l’aérosol émis, ne doit pas être négligé.
Cette étude a permis de mettre en évidence plusieurs pistes de réflexions futures:
-L’analyse de la composition chimique de l’aérosol en utilisant des instruments à haute résolution temporelle  tels que l’AMS (Aerosol  Mass  Spectrometer), le TAG  (Thermal Desorption AerosolGC) ou des analyseurs de  métaux type Xact625, constitue une réelle avancée et il est maintenant envisageable d’équiper quelques sites pilotes. Ces instruments permettent de disposer d’un nombre beaucoup plus important de données améliorant ainsi la robustesse  des  analyses  multivariées et donc limitant l’impact des facteurs de confusion tels que les paramètres météorologiques et la dynamique atmosphérique sur les données de sortie du modèle. Le cas échant, un nombre de données suffisamment important peut permettre des études distinctes selon les saisons. Ces types d’instruments permettent enfin de capturer des
évènements  très  résolus  dans le  temps  (panaches  industriels,  alternance  de  brises,  transport longue  distance  de  masses  d’air  polluées)  et  ouvrent  le  champ  des  possibles  en  termes d’études statistiques.
- La modélisation ME-2, par l’ajout de contraintes permet de combiner les avantages du CMB et du PMF. L’ajout d’autres contraintes (autres variables quantitatives
telles que le 14C, contrainte des évolutions temporelles, etc.) doit être étudié afin d’améliorer nos connaissances sur la contribution des sources aux PMs et de limiter  les  mélanges  observés  avec  le  PMF classique.
- L’étude de l’empreinte chimique des différentes sources de PM est un travail qui doit continuer afin de disposer de profils représentatifs de ces différentes ources. Ces profils sont des  données  nécessaires  afin  d’améliorer et d’affiner les données de  sortie des  différents modèles.
- Pour finir, des réflexions sur l’évolution de la réglementation doivent être menées. En effet, si la règlementation sur la masse des particules a permis d’améliorer la qualité de l’air et de diminuer l’exposition des populations, ce paramètre n’est probablement plus suffisant. Le nombre de particules doit  être  suivi et éventue
llement réglementé afin d’améliorer encore la qualité de vie des habitants et ceci notamment à proximité des zones émettrices de particules ultrafines.

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Aucun jugement, ni dans la qualité des études, ni dans l'exactitude de leurs résultats, n'est porté par le SPPPI PACA et les partenaires du projet Enviro'Fos sur ces études.