Réseaux de surveillance de la qualité de l'air : Rapport 2005 |
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3.3. Dioxyde d’azote 3.3.1. Résultats de l’année 2005 Si les concentrations sont plus élevées pour les stations urbaines ou sous l’influence du trafic (Mons, Lodelinsart, Charleroi, Marchienne, Liège (Boverie et Chéra) et Jemeppe), la différence entre un milieu urbain et un milieu rural est plus faible que pour le monoxyde d'azote, puisque le dioxyde d'azote est un polluant à grande échelle (Tableaux 14 et 15). Si on compare les moyennes des stations de Liège (Boverie) et de Charleroi, on constate une différence de 20 % alors que pour les concentrations en NO, la moyenne de Charleroi est plus que le double de celle de Liège (Boverie). Cette comparaison montre bien la différence entre le NO, polluant directement émis (la station de Charleroi est une station implantée en plein centre alors que la station de Liège est dans un parc à l’écart des grands axes de circulation) et le NO2, polluant dont la plus grande partie résulte de l'oxydation du NO. La répartition spatiale du NO2 est beaucoup plus homogène que celle du NO. Les deux stations de Liège constituent un autre exemple. Leurs moyennes annuelles en dioxyde d’azote sont égales alors que la station Liège (Chéra) plus exposée à la circulation montre une moyenne en monoxyde d’azote plus élevée que celle de la station du Parc de la Boverie. Pour une même station, les différents centiles évoluent peu, ce qui traduit une distribution des concentrations étroites et des concentrations en NO2 relativement stables au cours de l'année. Ainsi, pour le monoxyde d’azote, le centile 98 est une dizaine de fois supérieure à la médiane (station de Charleroi), tandis que, pour le dioxyde d’azote, la différence n’est plus que d’un facteur 2. Par rapport à 2004, la plupart des paramètres statistiques soit accusent une légère diminution soit sont stables.
(1) Début le 01/11/05 Tableau 14 : Dioxyde d’azote - Valeurs semi-horaires - Statistiques 2004 et 2005
(1) Début le 01/11/05 Tableau 15 : Dioxyde d’azote - Valeurs journalières - Statistiques 2004 et 2005 3.3.2. Variations saisonnières Les concentrations en dioxyde d’azote évoluent peu au cours de l’année (Figure 12). Même si les concentrations sont en moyenne plus élevées en hiver, la différence entre les deux saisons est beaucoup moins marquée que pour d’autres polluants, et il semble bien qu’il y ait toujours une pollution de fond en dioxyde d’azote, quelle que soit la période de l’année. En milieu urbain, la pollution de fond est plus élevée (ligne de base plus haute) qu’en milieu rural et les différences entre saisons se marquent plus pour un milieu rural que pour un milieu urbain.
Figure 12 : Dioxyde d’azote - Evolution des concentrations journalières - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Habay (TMNT07) Le dioxyde d’azote peut être considéré comme un polluant secondaire, les émissions directes des sources étant minoritaires. En hiver, la dispersion est plus faible et la transformation du NO en NO2 est moindre, l’oxydation par l’oxygène étant assez lente (quelques heures). Par contre, en été, l'oxydation par l'ozone provoque une transformation assez rapide (quelques minutes). La concentration en NO2 en un lieu donné comporte toujours trois éléments : une concentration ambiante omniprésente résultant de la transformation du NO par l’oxygène, une composante provenant des émissions directes, et enfin une part provenant de l’oxydation du NO par l’ozone. Cette caractéristique rend la distribution spatiale du NO2 assez homogène et les différences entre un milieu urbain et un milieu rural sont moins marquées que pour le NO. 3.3.3. Evolution à long terme Entre 1980 et 1985, on ne constate aucune évolution favorable des concentrations en dioxyde d’azote qui sont même plutôt en hausse (Figure 13). A partir de 1985-1986, les concentrations commencent à baisser avec toutefois une interruption en 1991 pour reprendre ensuite la tendance à la baisse avec un minimum vers 2000-2002 selon les stations. Cette diminution est particulière marquante sur les centiles 98. Enfin, en 2003 et 2004, on a enregistré une légère augmentation qui semble bien s’être arrêtée en 2005.
Figure 13 : Dioxyde d’azote - Evolution des paramètres statistiques (valeurs semi-horaires) - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03) 3.3.4. Normes et valeurs guides 3.3.4.1. Arrêté du gouvernement wallon du 5 décembre 1991 Les valeurs limites en vigueur pour les concentrations en NO2 font l’objet de l’arrêté du Gouvernement wallon du 5 décembre 1991, traduisant la directive 85/203/CEE du 7 mars 1985 modifiée par les directives 85/530/CEE du 20/12/1985 et 91/692/CEE du 23/12/1991 (Tableau 16)
Tableau 16 : Normes relatives au NO2 (AGW du 5/12/91) En 2004, la valeur limite est largement respectée (Tableau 17). De plus, les valeurs guides, 50 µg/m³ pour la médiane et 135 µg/m³ pour le percentile 98, ne sont jamais dépassées.
Tableau 17 : Dioxyde d'azote - Valeurs horaires – Médianes, centiles 98 et maxima – 2005 Globalement, la situation s'est améliorée et on n'observe plus de dépassements des valeurs guides depuis 1991 (Figure 14).
Figure 14 : Dioxyde d’azote - Evolution de la médiane et du centile 98 - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03) 3.3.4.2. Arrêté du Gouvernement wallon du 23 juin 2000 A partir de 2010, il faudra se conformer aux exigences de la directive 1999/30/CE transposée dans la législation wallonne par l’Arrêté du 23/06/2000 (Tableau 18). Depuis l’entrée en vigueur de la directive, soit le 19/07/1999, il faut respecter les valeurs limites augmentées d’une marge de tolérance diminuant linéairement pour atteindre la valeur limite en 2010. Actuellement, nous vivons une période transitoire où nous sommes soumis à deux directives aux approches différentes réglementant les teneurs en oxydes d’azote.
Tableau 18 : Oxydes d'azote - Valeurs limites (directive 1999/30/CE) Pour la première fois, il sera tenu compte, non seulement des concentrations en dioxyde d’azote, mais aussi des concentrations totales en NOx (valeur limite pour la protection de la végétation). Notons que cette valeur est applicable dès 2001. La directive 1999/30/CE fixe également un seuil d’alerte à 400 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. Un dépassement implique notamment une information à la population. En 2005, on a observé deux dépassements de la valeur limite horaire : un à la station de Liège (Chéra) et un à Engis (Tableau 19). Dans chacun des cas, ces épisodes ne correspondent pas à des conditions météorologiques particulières, ne se retrouvent pas pour d’autres stations et ne s’accompagnent pas d’une augmentation des autres polluants, monoxyde d’azote excepté. Il s’agit probablement à chaque fois d’incident à caractère local. A titre d’exemple, la Figure 15 reprend l’évolution des concentrations horaires à Engis. Malgré ces deux dépassements, on est loin des 18 dépassements permis et, en ce qui concerne la valeur limite horaire, la norme est respectée.
Tableau 19 : Dioxyde d’azote- Dépassements de la valeur limite horaire de protection de la santé (200 µg/m³ sur 1h) – 2005
Figure 15 : Engis - Evolution des valeurs horaires en dioxyde d’azote (31/05/05 au 02/06/05) Le seuil d’alerte de 400 µg/m³ sur trois heures consécutives ne fut jamais atteint en 2005. La valeur limite annuelle pour la protection de la santé (40 µg/m³) n’est dépassée qu’à la station de Charleroi (TMCH03). Par contre, si on tient compte de la marge de dépassement permise par la directive, on n’atteint pas la valeur limite annuelle (50 µg/m³ en 2005). Enfin, la valeur limite annuelle pour la protection de la végétation est respectée pour toutes les stations à caractère rural. En 2005, on a enregistré à Charleroi un dépassement de la limite annuelle pour la troisième année consécutive même si ce dépassement fut de faible amplitude (Figure 16). Toutefois, on se situe en dessous de la valeur limite augmentée de la marge de dépassement autorisée (10 µg/m³ en 2005). Entre 1999 et 2002, le seuil de 40 µg/m³ ne fut pas franchi même si les moyennes annuelles en étaient fort proches. Depuis 1997, les moyennes annuelles à Charleroi sont proches de la limite annuelle, parfois supérieures parfois inférieures. La situation s’est toutefois améliorée puisque avant 1999, la limite était constamment franchie et que les niveaux dans les années 80 et début 90 étaient largement au-dessus de la limite. A Liège, il faut remonter à 1994 pour observer des dépassements et à Vezin, on n’a jamais connu de dépassements de la limite annuelle.
Figure 16 : Evolution des moyennes annuelles en dioxyde d'azote 3.3.4.3. Autres chiffres de référence Pour information, le Tableau 20 reprend différentes valeurs de référence de pays ou régions voisines. On remarque que les valeurs guides OMS sont les valeurs qui ont été retenues pour la directive européenne 1999/30/CE.
Tableau 20 : Oxydes d’azote - Autres chiffres de référence 3.3.5. Indice de qualité Afin de donner au lecteur une vue simplifiée de la situation en Région wallonne, il est utile de définir des indices de pollution pour le dioxyde d’azote (Tableau 21).
Tableau 21 : Dioxyde d’azote - Définition des indices de pollution La Carte 2 reprend la répartition des jours de 2005 suivant ces indices de pollution pour les différentes stations de la Région wallonne
Carte 2 : Dioxyde d’azote 2005 – Indices de pollution (2.97 Mo) Pour les stations rurales, on enregistre une fréquence maximale de jours dont l’indice est égal à 1 (Excellent) avec une fréquence allant de 49 % (Eupen) à 79 % (Vielsalm). Le reste de l’année, les indices vont de 2 (très bon) à 5 (moyen) en proportion décroissante. Pour les stations plus urbaines et/ou industrielles, la proportion de jour d’indice égal à 1 ne représente plus que quelques pourcents et les valeurs se répartissent principalement sur les indices allant de 2 à 5 (de 80 à 98 % du temps) avec une fréquence maximale se situant à 3 et même 4 pour les stations de Charleroi (TMCH03) et Liège (TMLG03). Les indices peuvent parfois monter jusqu’à 6 (médiocre) ou 7 (très médiocre) mais seulement pendant de 1 à 2 % des jours. 3.3.6. Répartition géographique La Figure 17 reprend la répartition géographique des moyennes annuelles en dioxyde d’azote, suivant une interpolation basée sur l’inverse de la distance à la quatrième puissance. Pour cette interpolation, nous n’avons pas tenu compte des résultats des stations de Corroy, Vezin et Sinsin dont la couverture temporelle a été insuffisante pour être caractéristique de l’année.
Figure 17 : Dioxyde d'azote - Répartition des moyennes annuelles – 2005 La zone la plus touché par la pollution par le dioxyde d’azote suit un axe est-ouest qui correspond au bassin Sambre et Meuse et donc à la zone la plus peuplée de la Wallonie. Dans ce secteur, les régions de Charleroi et de Liège sont plus exposées. Les zones plus rurales de la Région wallonne, comme le sud et l’est ont été moins touchées. Dans cette représentation, Charleroi semble plus exposé que Liège. Ceci est plus que probablement lié à l’implantation des stations utilisées pour l’interpolation. En effet, la station du centre de Charleroi (TMCH03) est proche de la circulation tandis que les stations de Liège sont plus à l’écart. Ces considérations mettent en exergue la limitation due au modèle d’interpolation et aux manques dans la couverture du territoire. Il est clair que les moniteurs de Sinsin et Corroy amélioreront la couverture surtout pour cette dernière station qui permettra de voir l’impact de la région bruxelloise sur le Brabant wallon. Pour encore affiner le calcul, il faudrait encore une station pour assurer la couverture du Hainaut occidental. 3.3.7. Journée et semaine moyennes Sur les graphiques d’une journée moyenne (Figure 18), on retrouve, comme pour le monoxyde d’azote, un profil bimodal, avec un maximum matinal et un maximum vespéral. Ces pics sont plus larges (le dioxyde d’azote est principalement un polluant secondaire) et le pic vespéral est bien plus marqué, atteignant la même intensité que le pic matinal. En été, le pic de fin de journée est plus tardif et commence quand la production d’ozone et la destruction de dioxyde d’azote conséquente s’arrêtent faute de rayons solaires suffisamment énergétiques. Le NO présent est alors transformé en NO2 par l’ozone. En été, à la mi-journée, les concentrations sont du même ordre de grandeur que pendant la nuit, alors qu’en hiver, ces concentrations sont supérieures aux niveaux atteints durant la nuit. La raison de ce creux, plus marqué en été, réside dans la consommation du NO2 entrant dans la formation de l’ozone.
Figure 18 : Dioxyde d’azote - Journée moyenne - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Habay (TMNT07) Sur le profil d’une semaine moyenne (Figure 19), on relève une diminution des concentrations durant les week-ends, diminution plus marquée durant la saison d'été. Or, ces week-ends correspondent précisément aux concentrations maximales en ozone. On remarque également que le pic matinal du week-end est moins intense, probablement à cause de la baisse du trafic.
Figure 19 : Dioxyde d’azote - Semaine moyenne - Stations de Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Habay (TMNT07) |
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