Les particules - Bilan annuel 2018 - Nouvelle-Aquitaine

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Bilan
30 juillet 2019

Depuis plusieurs années, les particules fines sont suivies sur trois sites de la région Nouvelle-Aquitaine, dont deux sont aujourd’hui des stations de référence « particules » de la région, dans le but d’étudier la composition chimique des particules : la station urbaine de fond de Bordeaux - Talence et la station urbaine de fond de Poitiers - Augouard. Les particules ultrafines ont également été suivies sur une station de proximité industrielle : Lacq.

Plusieurs grandeurs sont suivies en continu sur ces sites :

  • la granulométrie des particules ultrafines suivant six classes de taille entre 20 et 800 nm stations de Bordeaux - Talence et Lacq),

  • le Black Carbon ou carbone suie (BC) permettant de quantifier deux sources de combustion : la combustion de la biomasse et les combustions fossiles telles que le trafic routier (Bordeaux - Talence et Poitiers - Augouard),

  • la composition chimique des particules comprenant la matière organique (OM) et les ions majeurs (ions chlorure (Cl-), ammonium (NH4+), nitrate (NO3-) et sulfate (SO42-)) (Bordeaux - Talence et Poitiers - Augouard).

En fond urbain, deux sources majoritaires de particules ont été identifiées :

  • la combustion de la biomasse, identifiable à travers le nombre de particules de diamètre compris entre 100 et 200 nm, le BC issu de la combustion de la biomasse (BCwb) et une quantité de matière organique importante, 

  • le trafic routier, émettant des particules de diamètre inférieur à 50 μm et du BC (BC issu de la combustion de fuel fossile : BCff).

Si la part du trafic routier est globalement constante tout au long de l’année (entre 6 % et 14 % des PM10 en moyenne mensuelle pour les deux sites de fond urbain), la combustion de la biomasse est très marquée par la saisonnalité du fait d’une prédominance du chauffage résidentiel au bois l’hiver mais également de conditions météorologiques très stables favorisant l’accumulation des polluants. Ainsi, en période froide (mois de janvier, février, novembre et décembre), la combustion de la biomasse a représenté 31 % à Bordeaux - Talence et 23 % à Poitiers - Augouard, contre 7 % et 8 % en été (mois de juin, juillet et août), respectivement pour Talence et Poitiers, de la masse des PM10. Le nombre de particules de diamètre compris entre 100 et 200 nm a également presque doublé entre la période froide et la période chaude, atteignant 1 390 particules/cm3 en moyenne horaire en période froide à Bordeaux - Talence.
Les particules secondaires jouent aussi un rôle non négligeable dans les concentrations en particules mesurées. En effet, la période froide est caractérisée par la présence de nitrates (NO3 -) provenant de l’oxydation des oxydes d’azote (NOx, issus principalement du transport routier) stabilisés par association avec l’ammoniac (NH3, émis principalement par les activités agricoles). C’est en fin d’hiver - début de printemps que les concentrations en nitrate d’ammonium (NH4NO3) sont les plus élevées du fait de faibles températures et d’une forte humidité qui entraînent sa plus forte stabilité. En 2018, les nitrates ont contribué à 15 % et 18 % de la masse des PM1, respectivement à Bordeaux - Talence et Poitiers - Augouard, en moyenne entre les mois de janvier à mars et d’octobre à décembre. En période chaude, les sulfates (SO4 2-) remplacent les nitrates car les fortes conditions
d’ensoleillement accélèrent l’oxydation photochimique du dioxyde de soufre (SO2), émis par des combustions fossiles contenant du soufre (fioul, charbon, etc.) en SO4 2-. Les sulfates peuvent également dériver de sulfure de diméthyle (DMS) produit par les algues marines. En moyenne, sur les mois d’avril à septembre, les sulfates ont contribué à 21 % et 12 % des PM1, respectivement à Bordeaux - Talence et Poitiers - Augouard.

En proximité industrielle, les deux sources majoritaires identifiées en fond urbain sont présentes mais une troisième à clairement été identifiée : la plateforme industrielle de Lacq alimentée en énergie et en matière première soufrée grâce à l’ancien gisement à haute teneur de sulfure d’hydrogène (H2S). En effet, l’étude des vents a permis de mettre en évidence la provenance sud-ouest, pointant directement la zone industrielle, des masses d’air chargées en particules ultrafines et plus particulièrement les particules inférieures à 50 nm de diamètre. De plus, même si à l’échelle annuelle, il ne semble y avoir aucune corrélation entre le traceur de l’activité industrielle du secteur, le dioxyde de soufre (SO2), et cette classe de taille de particules, à l’échelle. horaire, des correspondances entre ces deux paramètres ont clairement été identifiées. En effet, ces particules pourraient être liées à la formation d’aérosols secondaires tels que les sulfates à partir du SO2.