Composés azotés

Les principaux polluants atmosphériques azotés sont les oxydes d'azote, surtout le NO (monoxyde), le NO₂ (dioxyde), le N₂O (protoxyde), ainsi que l'ammoniac (NH₃), et les acides nitrique (HNO₃) et nitreux (HNO₂) qui peuvent être importants lors d'épisodes de SMOG d'hiver. Dans ce chapitre, nous aborderons le cas des oxydes d'azote (NO, NO₂). Les effets de ces composés sur les retombées acides seront envisagés plus tard.

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3.1.2. Emissions

Les oxydes d'azote (NO_x) sont formés à haute température, lors de toute combustion, par oxydation d'une fraction de l'azote (N₂) contenu dans l'air comburant (servant à la combustion) ou d'azote contenu dans le carburant, la contribution de ce dernier phénomène étant moins importante. La proportion entre le NO et le NO₂ varie selon le procédé de combustion. Elle est, entre autres, fonction de la température. Le NO est émis majoritairement, mais comme il se transforme intégralement en NO₂ dans l'air, on exprime généralement les émissions des NO_x en masse de NO₂. Les principales sources de NO_x sont donc les activités les plus consommatrices d'énergie.

En 1994, les émissions wallonnes sont estimées à 145.955 T et se répartissent approximativement comme suit :

Transformation d'énergie (électricité et chauffage urbain)	10.4 %
Combustions dans les secteurs résidentiel et tertiaire	4.3 %
Combustion dans l'industrie	29.4 %
Procédés de production	0.6 %
Extraction et distribution de carburants	0.0 %
Utilisation de solvants	0.0 %
Transport routier	52.3 %
Autres transports	2.6 %
Traitement de déchets	0.4 %
Agriculture et forêts	0.0 %
Nature	0.0 %

Tableau 11 : Emissions de NO_x en 1994

Les transports sont largement responsables des émissions de NO_x, à près de 55 %. Signalons par ailleurs que les émissions augmentent avec la vitesse des véhicules. Les émissions globales sont en stagnation depuis 1990 (143.260 T). Cependant, la part des transports augmente légèrement.

Le protoxyde d'azote est principalement émis par les terrains fertilisés à l'aide d'engrais.

Les principales sources de N₂O sont l'agriculture, les forêts et les procédés de production d'acide nitrique. Le transport est un émetteur marginal, mais sa contribution est en forte augmentation du fait de l'introduction des pots catalytiques.

En 1994, les émissions wallonnes sont estimées à 12.936 T et se répartissent approximativement comme suit :

Transformation d'énergie (électricité et chauffage urbain)	2.1 %
Combustions dans les secteurs résidentiel et tertiaire	8 %
Combustion dans l'industrie	9 %
Procédés de production	18.4 %
Extraction et distribution de carburants	0.0 %
Utilisation de solvants	0.0 %
Transport routier	3.7 %
Autres transports	0.4 %
Traitement de déchets	0.2 %
Agriculture et forêts	58.2 %
Nature	0.0 %

Tableau 12 : Emissions de N₂O en 1994

Les émissions globales sont en stagnation depuis 1990 (13.053 T).

Les principales sources d'ammoniac NH₃ sont l'agriculture (fertilisation des cultures et dégradation des excréments des animaux) ainsi que les procédés de production d'acide nitrique et d'ammoniac. Le transport est un émetteur marginal, mais sa contribution est en forte augmentation du fait de l'introduction des pots catalytiques.

En 1994, les émissions wallonnes sont estimées à 29.980 T et se répartissent approximativement comme suit :

Transformation d'énergie (électricité et chauffage urbain)	0 %
Combustions dans les secteurs résidentiel et tertiaire	0 %
Combustion dans l'industrie	0 %
Procédés de production	6.85 %
Extraction et distribution de carburants	0 %
Utilisation de solvants	0 %
Transport routier	1.5 %
Autres transports	0 %
Traitement de déchets	0 %
Agriculture et forêts	91.65 %
Nature	0 %

Tableau 13 : Emissions de NH₃ en 1994

Les émissions globales sont en stagnation depuis 1990 (29.839 T).

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3.1.3. Transformations, interactions et transport

Le monoxyde d'azote se transforme en dioxyde d'azote dans l'air.

Les NO_x sont impliqués dans les réactions de formation de l'ozone troposphérique. De plus, ils présentent un potentiel important pour l'acidification des pluies.

Le protoxyde d'azote est un gaz à potentiel d'effet de serre important, dont la durée de vie dans l'air est longue (estimé à 132 ans, IPCC 1990-1992).

L'ammoniac et les acides nitrique et nitreux présentent des effets sur les retombées acides.

Ces polluants, comme tous les gaz, peuvent subir des transports sur de longues distances (plusieurs centaines de km). Cependant, certains, relativement solubles dans l'eau (l'ammoniac et les acides nitrique et nitreux), peuvent être ramenés au sol par les précipitations.

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3.1.4. Immissions et Effets

Les informations suivantes ont été puisées dans la littérature (Organisation Mondiale de la Santé), quant aux concentrations de NO₂:

Dans le monde, les moyennes annuelles pour les zones urbaines varient de 20 à 90 µg/m³; les valeurs enregistrées depuis plusieurs décennies indiquent qu'elles sont en augmentation.
Les valeurs maximales des moyennes horaires dans les zones à densité élevée de trafic sont de 3 à 10 fois plus élevées que les moyennes annuelles.
Dans les cuisines, pendant la préparation des repas, on peut enregistrer des valeurs allant jusqu'à 2.000 µg/m³(il n'est pas précisé mais il est très probable que cela se rapporte au cas des cuisinières au gaz).

Le NO₂ est un gaz irritant. Les effets du NO₂ sur la santé humaine, en exposition aiguë, se portent surtout sur le système respiratoire (oedème des poumons), en particulier chez les enfants et les asthmatiques. Il n'y a pas d'études épidémiologiques portant sur les expositions à long terme.

Les NO et N₂O ne sont pas des gaz irritants et, par rapport au NO₂, ils présentent une relative innocuité pour la santé humaine.

Le N₂O provoque des spasmes de rire et est un analgésique puissant, naguère très utilisé pour l'anesthésie générale.

Les acides nitrique et nitreux ainsi que l'ammoniac sont très irritants et corrosifs pour les muqueuses et les yeux.

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3.1.5. Normes et valeurs guides

La valeur guide OMS pour les expositions à court terme est de 400 µg/m³ en moyenne sur une heure pour le NO₂.

La valeur guide OMS pour les expositions à moyen terme est de 150 µg/m³ en moyenne sur 24 heures pour le NO₂.

Les valeurs limites en vigueur pour les concentrations en NO₂ font l'objet d'une directive européenne et d'un arrêté du Gouvernement wallon (5/12/91) :

Valeur limite	période de référence: 1 h. statistique : percentile 98	200 µg/m³
Valeur guide	médiane	50 µg/m³
période de référence une heure	percentile 98	135 µg/m³

Tableau 14 : Norme relative au NO₂

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3.2. Monoxyde d'azote

6 stations du réseau télémétrique permettent l'analyse du monoxyde d'azote. Le Tableau 15 reprend les statistiques des mesures pour les valeurs semi-horaires, tandis que les statistiques sur base des moyennes journalières figurent au Tableau 16.

On observe, pour toutes les stations, des valeurs légèrement plus élevées en 1996 qu'en 1995, les valeurs les plus élevées étant enregistrées pour les stations situées en milieu urbain (Liège et Charleroi)

1995
Station	Localité	Nombre de valeurs	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	14638	30	14	74	112	156
TMEG01	Engis	16095	8	1	19	43	90
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	15149	17	5	42	79	122
TMNT03	Vezin	15696	4	0	8	19	41
TMNT04	Offagne	7925	*	*	*	*	*
TMNT08	Eupen	15895	2	0	3	11	30

1996
Station	Localité	Nombre de valeurs	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	13092	35	18	95	128	169
TMEG01	Engis	15965	11	1	33	63	111
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	14878	23	7	62	98	151
TMNT03	Vezin	14020	6	1	18	34	64
TMNT04	Offagne	(10199)	(3)	(2)	(6)	(9)	(15)
TMNT08	Eupen	13959	3	0	4	13	35

Tableau 15 : Monoxyde d'azote - Valeurs semi-horaires - Statistiques 1995 et 1996

1995
Station	Localité	Nombre de jours	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	322	30	21	60	81	110
TMEG01	Engis	356	8	3	16	37	61
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	338	17	8	48	65	84
TMNT03	Vezin	340	3	1	7	13	32
TMNT04	Offagne	171	*	*	*	*	*
TMNT08	Eupen	349	2	0	4	11	31

1996
Station	Localité	Nombre de jours	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	289	35	22	78	101	130
TMEG01	Engis	353	11	3	32	52	79
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	334	23	11	60	80	119
TMNT03	Vezin	310	6	2	21	27	46
TMNT04	Offagne	(221)	(3)	(2)	(5)	(6)	(12)
TMNT08	Eupen	306	3	0	6	10	30

Tableau 16 : Monoxyde d'azote - Valeurs journalières - Statistiques 1995 et 1996

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3.3. Dioxyde d'azote

3.3.1. Résultats de l'année 1996

Les statistiques des mesures de dioxyde d'azote sont reprises au Tableau 17 pour les valeurs semi-horaires, et au Tableau 18 pour les moyennes journalières.

Comme pour le NO, les concentrations en NO₂ sont légèrement plus élevées en 1996 qu'en 1995.

1995
Station	Localité	Nombre de valeurs	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	14847	42	41	69	79	93
TMEG01	Engis	14895	28	25	52	61	74
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	15015	35	34	59	67	79
TMNT03	Vezin	15056	14	11	30	38	47
TMNT04	Offagne	7924	*	*	*	*	*
TMNT08	Eupen	15765	13	9	32	40	50

1996
Station	Localité	Nombre de valeurs	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	(12995)	(47)	(45)	(72)	(80)	(92)
TMEG01	Engis	14847	28	26	50	57	66
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	15159	39	37	64	72	83
TMNT03	Vezin	13219	19	16	41	48	56
TMNT04	Offagne	(10267)	(9)	(7)	(22)	(30)	(37)
TMNT08	Eupen	14034	17	13	38	45	54

Tableau 17 : Dioxyde d'azote - Valeurs semi-horaires - Statistiques 1995 et 1996

1995
Station	Localité	Nombre de jours	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	326	42	41	62	70	77
TMEG01	Engis	325	28	26	44	54	65
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	333	35	35	50	54	61
TMNT03	Vezin	329	14	12	24	29	38
TMNT04	Offagne	173	*	*	*	*	*
TMNT08	Eupen	345	13	11	27	33	41

1996
Station	Localité	Nombre de jours	Moyenne (µg/m³)	Médiane (µg/m³)	P90 (µg/m³)	P95 (µg/m³)	P98 (µg/m³)
TMCH03	Charleroi (Gl. Michel)	289	47	45	66	71	79
TMEG01	Engis	327	28	26	42	47	56
TMLG03	Liège (P. des Congrès)	340	39	38	57	61	70
TMNT03	Vezin	292	19	16	36	43	52
TMNT04	Offagne	(223)	(9)	(8)	(20)	(26)	(34)
TMNT08	Eupen	310	16	14	31	38	42

Tableau 18 : Dioxyde d'azote - Valeurs journalières - Statistiques 1995 et 1996

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3.3.2. Evolution à long terme

Les évolutions à long terme des concentrations mensuelles pour une station de la région de Charleroi (TMCH03), une station de la région liégeoise (TMLG03) et une station rurale (TMCH03, Vezin) sont reprises à la Figure 16. L'évolution des paramètres statistiques des valeurs semi-horaires est représentée à la Figure 17.

Même si on observe une légère augmentation des concentrations en dioxyde d'azote en 1996, la tendance globale pour ces 5 dernières années est à la baisse.

Figure 16 : Dioxyde d'azote - Evolution à long terme - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03)

Figure 17 : Dioxyde d'azote - Evolution des paramètres statistiques (valeurs semi-horaires) - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03)

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3.3.3. Normes et objectifs de qualité

En 1996, la norme applicable au dioxyde d'azote est partout respectée : tous les centiles 98 (valeurs horaires) sont inférieurs à 200 µg/m³. Les valeurs guides ne sont jamais dépassées : les médianes sont inférieures à 50 µg/m³ et les centiles 98 inférieurs à 135 µg/m³.

A la Figure 18 sont représentées les évolutions des différents centiles pour ces dernières années. Les diminutions sont particulièrement visibles pour ces dernières années.

Figure 18 : Dioxyde d'azote - Evolution de la médiane et du centile 98 - Charleroi (TMCH03), Liège (TMLG03) et Vezin (TMNT03)

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3.3.4. Répartition géographique

Les centiles 98 des différentes stations pour l'année 1996 sont repris sur la Carte 3. On note que les stations situées en milieu urbain ou industriel enregistrent des concentrations plus élevées sans toutefois dépasser la valeur guide.

Carte 3 : Dioxyde d'azote - Résultats 1996

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