Réseaux de surveillance de la qualité de l'air : Rapport 2004 |
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| 2.2. Dioxyde de soufre 2.2.1. Résultats de l’année 2004 Les teneurs en dioxyde de soufre apparaissent comme relativement faibles (Tableaux 2 et 3). Les stations situées en milieu urbain et/ou industriel (stations de la région de Charleroi et de Liège) enregistrent des concentrations plus élevées que les stations à caractère rural. Cependant, les différences deviennent minimes et les moyennes annuelles pour certaines stations rurales (comme Corroy ou Habay) sont du même ordre que celles des stations urbaines les moins touchées. Par contre, les centiles élevés permettent encore une discrimination entre ces stations.
Tableau 2 : Dioxyde de soufre - Réseau télémétrique - Valeurs semi-horaires - Statistiques 2003 et 2004 Remarque : Sauf spécification contraire, toutes les données reprises dans les tableaux ou les figures sont exprimées à 20°C. Pour passer des concentrations de 20°C à 25°C, il suffit de multiplier par un facteur égal à 0.983.
Tableau 3 : Dioxyde de soufre - Réseau télémétrique - Valeurs journalières - Statistiques 2003 et 2004 Par rapport à 2003, les paramètres statistiques sont stationnaires voire en légère diminution. Les stations de Saint-Nicolas (hauteurs de Liège) et d'Engis font exception et on y remarque une faible progression. Ces variations sont infimes et pas toujours nécessairement très significatives. Pour les stations de l'entité de Charleroi, les niveaux atteints sont les plus faibles de ces cinq dernières années. La station d'Engis se distingue par des teneurs plus élevées en SO2 en raison de l’influence des industries voisines et de la topographie particulière des lieux. Cette station a d'ailleurs un comportement totalement différent des autres stations. Par rapport à 2002, on y constate une très légère augmentation en 2003 et 2004, les niveaux y restent toutefois bien inférieurs à ceux de 2001 et des années précédentes. 2.2.2. Variations saisonnières Les teneurs en dioxyde de soufre varient avec les saisons, et les épisodes de fortes concentrations se rencontrent généralement durant la saison froide (Figure 1). D’une part, les conditions climatiques en hiver sont plus défavorables à la dispersion des polluants et, d’autre part, les besoins énergétiques et donc les émissions sont plus importants (chauffage domestique, secteur de l’énergie). Figure 1 : Dioxyde de soufre - Evolution des concentrations journalières - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03), Vezin (TMNT03) et Engis (TMEG01) Le cas extrême d'épisode a lieu en période d’inversion de température. La température est alors plus basse au niveau du sol qu'en altitude et les polluants restent confinés au niveau du sol. Cet effet peut être renforcé par l’effet de cloche. En milieu urbain, la part du chauffage domestique peut alors devenir importante, car les émissions s’effectuent à basse altitude, alors que la plupart des installations industrielles sont équipées de cheminées suffisamment hautes pour émettre les polluants à une altitude supérieure à la hauteur de l'inversion. Comme les années précédentes, 2004 fut particulièrement douce au niveau des températures et il y eu un excès des précipitations : «A Uccle, la seule particularité climatique remarquable de l’année 2004 dans son ensemble fut l’excès de température moyenne. Sa valeur est caractérisée de très anormale. Le total des précipitations est anormal et les valeurs annuelles de l’ensoleillement et de la fréquence des jours de précipitations sont quant à elles normales. L’hiver 2004 (décembre 2003 à février 2004) a été doux et pluvieux.
L’excès très anormal des précipitations est dû au mois de janvier :
les quantités pluviométriques relevées furent particulièrement abondantes
au cours de la deuxième décade du mois, avec un excès caractérisé de
« très exceptionnel ». Cette deuxième décade fut la deuxième
décade de janvier la plus arrosée depuis 1901. … Au niveau des températures,
l’hiver a été marqué par une alternance de périodes chaudes et froides,
avec une période particulièrement douce en février. Anormal : phénomène égalé ou dépassé en moyenne une fois tous
les 6 ans. Source : IRM - Bilan climatologique de l’année 2004 La clémence de la température (meilleure dispersion et besoins énergétiques amoindris) constitue un avantage pour de faibles concentrations en polluants. L’abondance des précipitations constitue également un facteur positif (lavage de l’atmosphère) comme par exemple lors de la seconde décade de janvier, mois où traditionnellement les concentrations sont parmi les plus élevées. Ainsi, les concentrations lors de cette période furent moindres que pendant le reste du mois. De plus, ces conditions sont aussi antagonistes avec les conditions nécessaires pour connaître un épisode d’inversion de température qui arrive généralement quand la température est très basse et que le ciel est dégagé (conditions anticycloniques). Enfin, en hiver, les conditions anticycloniques amènent des courants continentaux plus chargés en polluants que les courants maritimes. En 2004, les mois les plus chargés furent les mois de janvier, février, mars et décembre. Le premier pic de l’année eut lieu aux alentours du 3 janvier. Du 1er au 3 janvier, le temps fut déterminé par des courants continentaux associés à un anticyclone. Les températures minimales absolues ont varié de -16 °C à -5 °C et ont été relevées les 3 ou 4 janvier. Il y eu d’autres pics notamment au mois de décembre. Cependant, un des plus marquants de par son caractère universel (on le retrouve sur toutes les stations) est certainement celui centré sur les trois premiers jours de mars. Les deux premiers jours de ce mois ont été caractérisés par des conditions anticycloniques amenant des courants continentaux. Les températures minimales du mois ont été enregistrées entre le 1er et le 3 et ont varié entre -14 °C et -1 °C. (Source : Résumé climatologique de janvier/mars 2004 - IRM). Comme les années précédentes, on note également que la différence entre la saison froide et la saison chaude est peu marquée. Les faibles teneurs en dioxyde de soufre sont un facteur positif pour la santé humaine et pour l’environnement. Cependant, si la diminution des concentrations dans l’air ne s’accompagne pas d’une réelle diminution des émissions, la charge en polluants que reçoit l’environnement ne diminue pas. En revanche, la façon (retombées humides ou sèches) et l’endroit où retombe cette charge change. 2.2.3. Evolution à long terme Depuis le début des mesures, les concentrations en dioxyde de soufre n’ont cessé de baisser (Figure 2). Cette diminution est à mettre directement en rapport avec la diminution des émissions liée à plusieurs facteurs : abandon progressif de combustibles riches en soufre (charbon, fuel) au profit de combustibles plus propres (gaz naturel, ...), limitation de la teneur en soufre des combustibles, augmentation de la part du nucléaire dans la production d’énergie, utilisation plus rationnelle de l’énergie, développement de l’épuration des rejets et aussi, il faut bien l’avouer, déclin de l’industrie lourde au profit du secteur tertiaire. Figure 2 : Dioxyde de soufre - Réseau télémétrique - Evolution des paramètres statistiques - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03), Vezin (TMNT03) et Engis (TMEG01) Les concentrations ont diminué plus ou moins régulièrement jusqu’à atteindre un minimum vers 1994. Après une légère augmentation rencontrée en 1995 et 1996, la tendance est de nouveau à la baisse depuis 1996 pour atteindre un minimum en 2002. Depuis, les niveaux se sont stabilisés à des niveaux très faibles. Or, une hypothèse évoquée pour expliquer l’augmentation de 1995-1996 était un apport provenant des pays plus éloignés, et notamment des pays de l'Est. Il est fort probable que cet apport soit en diminution, suite aux fermetures des anciennes installations dans ces pays ou à leur modernisation. Il faut toutefois se montrer prudent car à ces faibles niveaux de pollution, il est difficile de discerner l’effet de conditions météorologiques plus favorables d’une année à l’autre, d’une réelle diminution des émissions. Néanmoins, il est troublant de constater que les climats plus doux et plus pluvieux rencontrés ces dernières années coïncident avec les minima de teneurs en dioxyde de soufre. A Engis, la diminution des paramètres statistiques est remarquable entre 1985 et 1988, puis entre 1993 et 1995. Ensuite, on note une légère augmentation entre 1995 et 1998, puis une diminution pour atteindre en 2002 les valeurs les plus basses jamais rencontrées à cette station. Après une légère augmentation en 2003, la tendance semble s’être inversée en 2004 sans toutefois atteindre le minimum de 2002. 2.2.4. Normes et dépassements 2.2.4.1. Arrêté royal du 16 mars 1983 En Belgique, un arrêté royal (16 mars 1983) fixe les valeurs limites et les valeurs guides pour le dioxyde de soufre. Cet arrêté transpose la directive européenne 80/779/CEE du 15 juillet 1980. Cette norme associe dioxyde de soufre et particules en suspension (Tableaux 4 et 5).
Tableau 4 : Dioxyde de soufre - Normes (directive 80/779/CE)
Tableau 5 : Dioxyde de soufre – Valeurs guides Les valeurs préconisées par cette norme ne correspondent plus à l'actualité et se révèle maintenant bien supérieures aux concentrations mesurées. C’est d’ailleurs la dernière année qu’elle est d’application pour être définitivement remplacée par la Directive 1999/30/CE. En 2004, cette norme est très largement respectée pour toutes les stations (même celle d’Engis) tant pour les valeurs applicables à l’année civile que pour les valeurs applicables à l’hiver (du mois d’octobre à mars). Durant ces 25 dernières années, les médianes ont diminué plus ou moins régulièrement même si, depuis 1990, cette réduction est devenue moins importante (Figure 3). Par contre, pour les centiles 98 (paramètre plus sensible à une pollution occasionnelle), on remarque une légère augmentation entre 1994 et 1996; puis la tendance à la baisse reprend à partir de 1997 pour arriver à un minimum en 2002. En 2004, les niveaux ont été similaires à ceux de 2002. Figure 3 : Dioxyde de soufre - Réseau télémétrique - Evolution des médianes et des percentiles 98 (exprimés à 25 °C) - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03) 2.2.4.2. Arrêté du Gouvernement wallon du 23 juin 2000 La directive 80/779/CEE est d’application jusque fin 2004. A partir de 2005, il faudra se conformer aux prescriptions de la directive fille 1999/30/CE du 22 avril 1999, transposée dans la législation wallonne par l’arrêté du Gouvernement wallon du 23 juin 2000 (Tableau 6). Depuis l’entrée en vigueur de cette directive, soit le 19 juillet 1999, il faut respecter les valeurs limites augmentées des marges de dépassement diminuant linéairement chaque année jusqu’à atteindre en 2005 la valeur limite. Nous sommes donc dans une période transitoire où deux directives, dont les approches et les chiffres diffèrent, édictent des normes pour le dioxyde de soufre.
Tableau 6 : Dioxyde de soufre - Valeurs limites (directive 1999/30/CE) 1. Les conditions de référence sont 20 °C et 101.3 kPa,
alors que les normes de la directive 80/779/CEE sont exprimées à 25
°C et 1 bar (100 kPa). Dans ce rapport, les concentrations sont
toujours exprimées par rapport à la directive 1999/30/CE. Contrairement à la directive 80/779/CEE, la directive 1999/30/CE définit des valeurs limites, pour le dioxyde de soufre et pour les particules, totalement indépendantes l’une de l’autre. Les Tableaux 7 et 8 reprennent les dépassements pour la protection de la santé, respectivement sur une heure et sur 24 heures.
Tableau 7 : Dioxyde de soufre - Dépassements de la valeur limite horaire de protection de la santé (350 µg/m³ sur 1h) – 2004
Tableau 8 : Dioxyde de soufre - Dépassements de la valeur limite journalière de protection de la santé (125 µg/m³ sur 24 h) - 2004 Seule la station d’Engis montre des dépassements des seuils. Tant le nombre de dépassements sur une heure (7 dépassements) que celui sur 24 heures (2 dépassements) restent dans les limites prescrites dans la norme (respectivement, 24 et 3 dépassements). Un des dépassements journaliers et trois des dépassements horaires eurent lieu sur une période centrée sur le 28-29 mars (Figure 4). Ces deux jours furent également riches en monoxyde d’azote et en particules en suspension même si les maxima pour ces polluants n’eurent pas nécessairement lieu aux mêmes heures. Ce pic se retrouve à d’autres stations comme Marchienne, Lodelinsart, Eupen ou Dourbes. La cause de cet épisode résiderait donc plutôt de conditions climatiques particulièrement défavorables plutôt qu’à un incident particulier à la vallée d’Engis. Figure 4 : Engis - Evolution des valeurs horaires Il faut remarquer que la directive 1999/30/CE est tout à fait muette quant à la gravité des dépassements. Si les valeurs limites sont dépassées, et quelle que soit la marge de dépassement, les autorités sont tenues de prendre les mesures nécessaires pour remédier à cet état. Si la station d’Engis est la seule à encore enregistrer des dépassements, la situation s’est nettement amélioré et le nombre de dépassements a chuté en 1994 (Figure 5). Depuis, le nombre de dépassement sur une heure a systématiquement été inférieur aux 24 dépassements permis par la norme. Par contre, en 1994 et 1998, le nombre de dépassement journalier dépassa les trois dépassements permis. Figure 5 : Evolution du nombre de dépassements à Engis On n'atteint jamais la valeur limite de protection des écosystèmes (20 µg/m³ sur un an et en hiver), sauf à la station d’Engis mais ce seuil est applicable à la protection des écosystèmes et ne concerne donc pas une station à caractère industriel. La directive fixe un seuil d’alerte à 500 µg/m³ sur trois heures consécutives dans des lieux représentatifs d’une surface d’au moins 100 km² ou une zone ou une agglomération entière, la plus petite surface étant retenue. Le dépassement de ce seuil implique une information à la population. Aucun cas ne s’est présenté en 2004. 2.2.4.3. Autres chiffres de référence Pour information, le Tableau 9 reprend différentes valeurs de référence de pays ou régions voisines.
Tableau 9 : Dioxyde de soufre - Autres chiffres de référence (1) Dans la version de 1987, l’OMS associait ces valeurs à des teneurs de 125 µg/m³ en particules en suspension mesurées par la méthode des « fumées noires » pour la moyenne 24 h et de 50 µg/m³ pour la moyenne annuelle. Actuellement, l’OMS conserve les mêmes valeurs guides pour le SO2, mais ne les lie plus aux teneurs en particules (Guidelines for Air Quality, Genève, 1999 et Air Quality Guidelines for Europe, Second Edition, 2000). 2.2.5. Indices de qualité Afin de donner au lecteur une vue plus claire et plus simple de la situation, on peut définir des indices de la pollution (voir § introduction) relatifs au dioxyde de soufre (Tableau 10).
Tableau 10 : Dioxyde de soufre - Définition des indices de pollution Sur la Carte 1, sont reprises les répartitions par station des indices journaliers de pollution en dioxyde de soufre.
Carte 1 : Dioxyde de soufre 2004 – Indices de pollution (1.9 Mo) Pour toutes les stations à caractère rural, on retrouve un indice égal à 1 entre 99 et 100 % du temps. La situation de la station d’Eupen, sous l’influence des polluants venant d’Allemagne est légèrement différente avec 3 % de jours d’indice égal à 2 et 2 % de jours d’indice égal à 3. Pour les stations de la région liégeoise et carolorégienne, la proportion de jours avec un indice de 1 diminue au profit de jours avec un indice égal à 2 (entre 3 et 18 %) et quelques jours avec un indice égal à 3. La situation est nettement différente à Engis, où les indices 1 et 2 ne représentent plus que 33 % et 31 % avec 21 % de jours dont l’indice est égal à 3 et 15 % de jours appartenant à un indice supérieur ou égal à 4. Les indices sont même montés jusque 7 (pendant 4 jours) et 8 (2 jours). 2.2.6. Répartition géographique La Figure 6 reprend la répartition des concentrations en dioxyde de soufre lors de l’épisode du début du mois de mars (temps influencé par des courants continentaux et froids). Au départ, les concentrations sont plus élevées dans les deux bassins industriels (Charleroi et Liège) et surtout dans l’est de la Région wallonne. La région d’Engis est également plus touchée. Le 2 mars, la pollution s’étend à partir de ces deux pôles industriels. Seul le sud de la Région est épargné. Le 3 mars, la pollution s’est étendue au sud de la Région mais commence à diminuer dans sa partie nord sauf à Engis où on enregistra un des dépassements en valeurs horaires de la norme. Enfin, le 4 mars, la pollution diminue pour revenir à la normale le 5. Figure 6 : Répartition des concentrations en dioxyde de soufre (épisode du début mars 2004) Ces cartes sont le résultat d’une estimation, une image approximative de la réalité. La répartition des concentrations dépend tout d’abord de la méthode d’interpolation choisie (ici l’inverse de la distance à la quatrième puissance). Cette méthode donne le même poids à tous les points et l’étendue de la zone polluée dépend de l’exposant choisi. Les fortes concentrations enregistrées à Engis donnent dans ce modèle un impact sur une zone de surface importante. Il faudrait multiplier le nombre de points de mesure dans cette région pour circonscrire plus exactement la zone d’impact. En outre, cette modélisation ne tient aucun compte du relief. Ainsi, il est probable que la zone polluée autour d’Engis ne soit pas plus ou moins circulaire mais suive plus le relief de la vallée. Le résultat dépend aussi de l’emplacement de nos points de mesure. Ainsi dans les régions de Charleroi et de Liège, le nombre de points est certainement suffisant. A l’inverse, il manque une station pour couvrir le Hainaut occidental (rond autour de Mons). |
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