Univ. of Arizona (credits)
Une question fréquemment posée est la suivante : pourquoi les concentrations de dioxyde d'azote (NO 2 ), de dioxyde de soufre (SO 2 ) et de monoxyde de carbone (CO) sont-elles toujours si faibles et est-il utile de les mesurer ?
Pour souligner l'importance de surveiller ces substances, cet article va expliquer d'où viennent ces polluants et comment ils affectent notre santé et l'environnement.
Pour faire court, cet article se concentrera uniquement sur le NO2.
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Qu'est-ce que le dioxyde d'azote (NO 2 ) ?
Le NO 2 est un gaz brun rougeâtre émis par tous les moteurs à combustion. Deux principaux composés à base d'azote sont émis par les moteurs à combustion : le NO 2 et l'oxyde nitrique (NO). Collectivement, ces deux polluants sont appelés NOx ou oxydes d'azote.
Résumer:
- NO2: Nitrogen Dioxyde
- NO: Nitric Dioxyde
- NOx: Oxides of Nitrogen = {NO2+NO}
Cycle de vie du NO 2
Au point d'émission (c'est-à-dire le pot d'échappement), la proportion de NO x est d'environ 90 % de NO et 10 % de NO 2 (1).
Après quelques heures dans l'atmosphère et en présence de composés organiques volatils (COV), le NO se transforme en NO 2 . Cette réaction peut se produire en quelques secondes à quelques heures (2).
Le NO 2 réagit davantage avec d'autres substances présentes dans l'air pour former de l'acide nitrique, des particules et des substances appelées PAN (nitrates de peroxyacyle).
De plus, avec la lumière du soleil, le NO 2 peut se reconvertir en NO et produire de l'ozone (O 3 ) comme polluant secondaire. En raison du potentiel du NO 2 à produire ces polluants « secondaires », il est important de surveiller et de réglementer le NO 2 .
Comment le NO 2 m’affecte-t-il ?
L'exposition à court et à long terme au NO 2 a été associée à un risque accru de problèmes respiratoires. Les personnes asthmatiques, les jeunes enfants et les personnes âgées sont plus sensibles à ses effets (1).
Les polluants secondaires provoqués par la présence de NO 2 dans l'atmosphère ont également leurs propres effets néfastes. Les PAN sont irritants, l'acide nitrique provoque des pluies acides et des particules et l'O3 provoque des problèmes respiratoires.
Qui et qu’est-ce qui émet des NO x ?
Comme mentionné précédemment, les émissions de NO x proviennent des moteurs à combustion. Mais ce qui se passe dans ces moteurs, c’est la réaction à haute température des hydrocarbures contenus dans le combustible fossile avec l’air (qui contient 80 % d’azote). Il existe également des sources naturelles d'émissions de NO x telles que les incendies de forêt et la foudre, mais la grande majorité du NO 2 présent dans l'atmosphère est causée par l'activité humaine.
Il existe de nombreuses industries différentes qui émettent des NOx . La figure (2) montre les sources d'émissions de NOx aux États-Unis mesurées en 2014. Les « sources mobiles » , c'est-à-dire les véhicules routiers, les bateaux, les avions, les véhicules agricoles, etc., sont de loin les plus grands contributeurs. Aux États-Unis et en Europe, les véhicules routiers constituent le principal type de « source mobile » de NO x (1) (3).
Dans les zones où les véhicules routiers sont la principale source de NO x, les concentrations de NO 2 sont souvent plus élevées aux heures de pointe, comme vers 17 heures en semaine, comme indiqué dans l'IQA NO 2 ci-dessous. Quelques notes supplémentaires intéressantes :
- La concentration d'ozone (O 3 ) augmente pendant la journée tandis que la concentration de NO 2 diminue. C'est parce que le NO 2 se transforme en NO x en présence de la lumière du soleil.
- Après 18 heures, la concentration de NO 2 s'accumule car il n'y a pas de lumière solaire pour reconvertir le NO 2 en NO.
Figure 3 Example of AQI in London
En Chine, cependant, une étude menée en 2013 a révélé que les sources industrielles sont les plus grandes (34 % du total) émetteurs de NO x (4). C’est pourquoi il n’existe pas de lien fort entre les concentrations de NO 2 et le trafic aux heures de pointe.
Pourquoi les concentrations de NO 2 sont-elles si faibles ?
L'IQA NO 2 se situe généralement dans la fourchette « Bon » et est affiché en vert. Mais comme le NO 2 est converti en d'autres polluants qui ont leurs propres effets négatifs, le NO 2 présent dans l'atmosphère continue d'avoir un impact négatif sur notre santé et notre environnement. Si vous souhaitez une explication plus détaillée sur les NO x dans notre atmosphère, consultez les documents ci-dessous.
Références et lectures complémentaires
2. Cheremisinoff, Paul N and Young, Richard Alan. Air Pollution Control and Design Handbook. s.l. : M Dekker, 1977. pp. 672-673. Vol. 2.
3. Urban Air Quality in Europe. Boulter, P G, Borken-Kleefeld, J and Ntziachristos, L. [ed.] M Vianna. Berlin Heidelberg : Springer-Verlag, 2013, Handbook of Environmental Chemistry, Vol. 26, pp. 31-54.
4. NOx emissions in China: historical trends and future perspectives. Zhao, B, et al. 13, 2013, Atmospheric Chemistry and Physics, pp. 9869-9897.
