Réseaux de surveillance de la qualité de l'air : Rapport 2004

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3.2. Monoxyde d’azote

3.2.1. Résultats de l’année 2004

Les concentrations en monoxyde d’azote sont faibles (Tableaux 14 et 15) et même très faibles pour les stations rurales. Ainsi, à Eupen ou Vielsalm, la médiane est même nulle. Cette dernière station, située en pleine nature et éloignée de toute source humaine, constitue même un minimum. Pour les stations à caractère industriel et/ou urbain (régions de Charleroi et de Liège), les concentrations sont plus importantes avec un maximum pour la station de Charleroi, station sous forte influence du trafic automobile. La station de Mons, située non loin d’une autoroute, montre également des valeurs plus élevées. Enfin, en région liégeoise, la station de Jemeppe est la plus chargée. Cette station est située à quelques centaines de mètres d’un nœud routier. La station de Liège,  Parc de la Boverie, est située en ville mais dans un parc et est donc relativement épargnée des effets de la circulation. Les niveaux mesurés à la station d’Engis, station à fort caractère industriel,  se situe entre ceux des stations rurales et des stations urbaines.

Par rapport à 2003 et pour les stations les plus exposées, on remarque une légère diminution particulièrement visible pour les centiles élevés. Par contre, pour les stations rurales, les niveaux sont soit stationnaires soit en très légère augmentation.

Tableau 14 : Monoxyde d’azote - Valeurs semi-horaires - Statistiques 2003 et 2004

Tableau 15 : Monoxyde d’azote - Valeurs journalières - Statistiques 2003 et 2004

3.2.2. Variations saisonnières

Comme pour la plupart des polluants, les teneurs en monoxyde d’azote varient selon les saisons (Figure 9). Ces variations sont à la fois causées par des variations des conditions de dispersion des polluants (épisodes d’hiver), mais également par les processus de formation-destruction de l’ozone durant les épisodes de fortes activités photochimiques (été). Les émissions d’oxydes d’azote provenant à 90 % des secteurs industriels et du transport, on peut supposer que ces émissions sont relativement constantes au cours de l’année, sauf pour des stations urbaines où l’influence du chauffage peut se faire sentir en hiver.

Figure 9 : Monoxyde d’azote - Evolution des concentrations journalières - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Habay (TMNT07)

Les concentrations en monoxyde d’azote furent les plus fortes durant les trois premiers et les trois derniers mois de l’année 2004. Les pics les plus intenses eurent lieu au mois de décembre avec deux périodes communes à toutes les stations. La première période commence le 30 novembre et prend fin le 4 décembre avec des maxima enregistrés le 3 décembre. La seconde période débute le 9 décembre et s’étend jusqu’au 14, 15 décembre avec des maxima les 9, 10 ou 14 décembre selon les stations. Enfin les 20 et 27 décembre, on enregistre encore des pics mais qui ne sont plus présents qu’aux stations les plus chargées.

Les épisodes de plus fortes pollutions correspondent à chaque fois à des conditions défavorables de dispersion c’est-à-dire correspondant à une météo influencée par des courants anticycloniques d’origine continentale (l’air est déjà chargé en polluants) :

« Du 3 au 8, le développement d’un anticyclone sur l’Europe occidentale a déterminé un temps sec sur notre pays. Du 9 au 13, suite au déplacement de cet anticyclone vers l’Europe centrale, les courants ont pris un caractère continental. » 

Source : IRM – Résumé climatologique de décembre 2004.

Les basses températures accompagnent souvent des épisodes de pollution. Ainsi, en décembre 2004, les températures minimales absolues ont varié de -13 °C à -4 °C et ont été observées le plus souvent entre le 20 et le 22. Enfin, le mois de décembre connut un déficit de la vitesse moyenne du vent qui fut la moyenne la plus basse depuis les mesures anémométriques en 1833 (source IRM). Une faible vitesse de vent est un paramètre défavorable à la dispersion des polluants.

A partir du mois de mai, les phénomènes photochimiques contribuent à diminuer les teneurs en monoxyde d’azote et les concentrations sont alors minimales en juin, juillet en août. Cette période dure jusqu’en septembre où l’intensité solaire diminue et avec elle les oxydants photochimiques avec comme conséquence une augmentation des concentrations en monoxyde d’azote.

Si on étudie l’évolution des moyennes mensuelles de ces dernières années (Tableau 16), on constate que les moyennes pour les mois d’hiver varient d’une année à l’autre, sensibles à des conditions météorologiques plus rigoureuses, alors que pour les mois d’été, les moyennes sont plus constantes. Ainsi, cette année, on remarque que le mois de janvier a été le moins chargé de ces cinq dernières années au contraire du mois de décembre qui a connu le maximum sur ces 5 ans.

Tableau 16 : Evolution des moyennes mensuelles – Charleroi (TMCH03) et Habay (TMNT07)

3.2.3. Evolution à long terme

Dans les années 80, on n’observe aucune diminution significative des concentrations en monoxyde d’azote (Figure 10). Au contraire, les concentrations de la fin de la décennie sont plus élevées qu’au début. A partir de 1989, les paramètres statistiques commencent à baisser avec un minimum vers 1995. En 1996 et 1997, on constate de nouveau une augmentation. Par contre, en 1998, 1999 et 2000, la tendance revient à la baisse et en 2000, on enregistre les statistiques les plus faibles depuis 1980. Depuis, les concentrations sont un peu plus élevées et atteignent des niveaux similaires à ceux de 1998 et 1999. Entre 2001 et 2004, on observe d’une année à l’autre de légères variations à la hausse ou à la baisse.

Figure 10 : Monoxyde d’azote - Evolution des paramètres statistiques (valeurs semi-horaires) - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03)

Avec le développement de systèmes de contrôle de la pollution par les NO_x et surtout la généralisation des pots catalytiques, on aurait pu s’attendre à une diminution constante des concentrations. Or, dans un premier temps, les émissions ont semblé ne pas diminuer. En réalité, il semble bien que l’augmentation du trafic routier ait contrebalancé cette amélioration technologique. Cependant, à partir de 1998, les concentrations sont plus faibles qu’au début des années 90 et les concentrations de ces dernières années sont les plus faibles depuis 1980, ce qui porte à croire que les émissions provenant du trafic sont en diminution. Toutefois à de tels niveaux de concentrations, il est souvent difficile de discerner l’impact d’une diminution des émissions de conditions météorologiques plus favorables, d’autant plus que ces dernières années furent parmi les plus chaudes et les plus pluvieuses de tout l’historique des observations météorologiques en Belgique. Ainsi, les petites variations enregistrées depuis 2000 tiennent certainement plus de changements dans les conditions climatiques que de réels changements des émissions. Un examen plus approfondi des facteurs d’émissions et de l’historique des conditions climatiques permettrait de découvrir quel est le facteur prépondérant.

3.2.4. Journée et semaine moyennes

Les concentrations en NO varient fortement au cours d’une journée (Figure 11). Le profil d’une journée moyenne en NO est typique et correspond aux flux automobiles. On aperçoit clairement un pic matinal et un pic vespéral moins marqué, ces pics correspondant aux départs du matin et aux retours du soir. En été, les concentrations moyennes sont plus faibles qu’en hiver et le pic vespéral diminue fortement jusqu'à disparaître. Cette période de la journée correspond au maximum de concentration en ozone, gaz destructeur du monoxyde d'azote. Le décalage apparent entre les profils d’hiver et d’été provient du décalage entre l’horaire d’été et l’horaire d’hiver, les graphiques étant établis en temps universel.

Figure 11 : Monoxyde d’azote - Journée moyenne - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Habay (TMNT07)

Sur le profil d’une semaine moyenne (Figure 12), on remarque une très nette diminution des concentrations durant les week-ends, attribuable à la baisse du trafic. En été, cette diminution est d’autant plus marquée que les concentrations en ozone sont plus élevées les week-ends.

Figure 12 : Monoxyde d’azote - Semaine moyenne - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Habay (TMNT07)