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Air ambiant

Composition

 

L'Homme inhale quotidiennement environ 15 000 litres d'air. Cet air est composé en majorité :

78% D'azote

21% D'oxygène

0,9% D'argon

0,035% De dioxyde de carbone

de gaz rares (hélium, krypton, xénon) et d’hydrogène

 de vapeur d'eau dans les basses couches atmosphériques.

On trouve également dans l'air, en quantités infimes, des gaz polluants (oxydes de soufre, oxydes d'azote, ozone, oxydes de carbone etc.).

Ces gaz peuvent être produits de façon naturelle (volcans, végétation, érosion, etc.) mais aussi anthropique (transports, industries, chauffage, agriculture, etc.).

 Les conditions météorologiques transportent et transforment ces gaz. Les polluants peuvent alors se retrouver au sol sous forme de dépôts secs ou humides.

L'atmosphère : basses couches et hautes couches

L'atmosphère est constituée de plusieurs couches qui se comportent différemment en fonction de l'altitude. Les deux couches qui nous concernent directement sont appelées troposphère et stratosphère.

Dans la troposphère, la température diminue au fur et à mesure que l'on monte. Cette couche inférieure est le siège des phénomènes météorologiques qui assurent le brassage des polluants (force et direction du vent, température). Généralement l'air chaud et les polluants au niveau du sol se dispersent verticalement.

Dans la stratosphère, la température augmente jusqu'à 0°C. C'est dans cette couche de l'atmosphère que la concentration du « bon » ozone est maximale.

La pollution de l'air

La pollution atmosphérique est définie comme : « L'introduction par l'Homme, directement ou indirectement, dans l'atmosphère et les espaces clos, de substances ayant des conséquences préjudiciables de nature à mettre en danger la santé humaine, à nuire aux ressources biologiques et aux écosystèmes, à influer sur les changements climatiques, à détériorer les biens matériels, à provoquer des nuisances olfactives ».

Les polluants représentent moins de 0,05 % de la composition de l’air mais cette quantité peut avoir un impact important sur la santé et les écosystèmes.

Cette définition rend les activités anthropiques responsables de la pollution atmosphérique. Si cela est vrai, il faut néanmoins savoir que les émissions des activités humaines ne produisent pas à elles seules les concentrations respirées par l'Homme. Elles proviennent aussi des mécanismes naturels (volcans, incendies, marécages, physiologie des organismes vivants…).

Échelles de pollution

Une fois émis, les polluants sont transportés à des distances variables par les mouvements des masses d'air. Au cours de ce transport, ils subissent des transformations : l'atmosphère fonctionne comme une véritable « usine chimique ». On distingue généralement les pollutions de l'air à quatre échelles différentes : de l'intérieur des bâtiments à l'échelle planétaire.

Polluants

Les polluants chimiques

L’ozone (O3)

Polluant dit « secondaire », le « mauvais » ozone résulte d’une réaction photochimique (sous l’effet des rayons solaires) de certains polluants « primaires » automobiles et industriels (NOx et COV) dans l’atmosphère. La pollution à l’ozone intervient donc essentiellement en période estivale.

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Les oxydes d’azote (NOx)

Les NOx sont principalement émis lors des phénomènes de combustion. Les secteurs majoritairement émetteurs sont le transport, l’industrie, la transformation d’énergie et le chauffage. Les feux de forêts et les éruptions volcaniques constituent des sources naturelles.

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Le dioxyde de soufre (SO2)

Outre lors des éruptions volcaniques, le dioxyde de soufre est formé principalement lors du brûlage de combustibles fossiles soufrés : charbon, lignite, coke de pétrole, fioul lourd, fioul domestique, gazole,... Tous les utilisateurs de ces combustibles sont concernés.

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Le monoxyde de carbone (CO)

Le monoxyde de carbone provient des combustions incomplètes. Il est émis en grande partie par le trafic routier et par le chauffage résidentiel/tertiaire.

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Les pesticides

L’usage agricole des pesticides (grande cultures, viticulture, arboriculture) est le plus connu. Les produits phytosanitaires sont aussi utilisés dans d’autres domaines : voirie, voies ferrées, espaces verts, aires de loisirs (golfs, hippodromes…), jardins particuliers…

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L’ammoniac (NH3)

Les fermentations des marécages, les océans, les gisements de gaz et de pétrole sont des sources naturelles d’ammoniac. Il s’agit aussi d’un polluant agricole, émis dans les bâtiments d'élevage, lors de l'épandage des lisiers et des engrais ammoniaqués. Certains process contribuent aux émissions : synthèse d’engrais, explosifs, carburants, polymères, traitement des déchets…

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Les composés organiques volatils (COV)

L’émission de COV dans l’atmosphère est liée à certains procédés industriels impliquant la mise en œuvre de solvants (chimie, peinture, colles, adhésifs, caoutchouc…) ou non (raffinage du pétrole) et à certaines installations de combustion de l'industrie et du secteur résidentiel/tertiaire. Les forêts émettent naturellement des COV.

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FOCUS sur les aldéhydes

Les aldéhydes sont présents dans l’air ambiant à faible concentration. Ils sont à la fois des polluants primaires émis par différentes sources (circulation automobile, process industriels, pratiques sylvicoles et agricoles), mais aussi des polluants secondaires produits indirectement par l’oxydation photochimique des COV.

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FOCUS sur les BTEX

Les BTEX proviennent des industries (raffinage du pétrole, fabrication de peintures, colles, plastiques, nylon, détergents,…) ainsi que du transport routier. Les incendies de forêts et les volcans sont quant à eux des sources naturelles de BTEX.

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Le sulfure d’hydrogène (H2S)

Les éruptions volcaniques, les geysers ou encore les zones marquées par la décomposition de la matière organique (marais, décharges...) sont des sources naturelles de sulfure d'hydrogène. Ce polluant est aussi lié à certaines activités humaines: exploitation et traitement des ressources naturelles, traitement des eaux usées, procédés industriels (papier, colorants, caoutchouc, chimie, métallurgie...).

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Le chlorure d’hydrogène (HCl)

Les rejets de chlorure d’hydrogène dans l’atmosphère résultent principalement de la combustion du charbon et de l’incinération des ordures ménagères. Certaines activités industrielles sont aussi émettrices (production d’acide chlorhydrique, PVC, engrais, explosifs…). Le chlorure d’hydrogène est naturellement émis dans l’atmosphère par les volcans et autres sources chaudes ainsi que lors de la dégradation du chlorure de méthyle issu des océans.

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Les dioxines

Les dioxines sont la conséquence quasi-exclusive d'activités humaines. Elles sont formées involontairement lors de certaines combustions: procédés industriels, transports routiers, chauffage résidentiel... et même brûlage illicite de câbles, qui en serait la principale source! 

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Les polluants physiques

Les particules fines (PM)

Les particules fines ont pour origine les combustions (chauffage, incinération de déchets, trafic routier, feux de forêts, éruptions volcaniques…), certains procédés industriels (carrières, cimenteries, fonderies…) et autres activités telles chantiers BTP ou l’agriculture qui les introduisent ou les remettre en suspension dans l’atmosphère.

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Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)

Les HAP proviennent essentiellement du secteur résidentiel/tertiaire ainsi que du transport routier. Certaines industries peuvent introduire des HAP dans l’atmosphère : raffineries, fonderies, production et utilisation de goudron et d’asphalte, usines d’incinération des déchets… les feux de forêts et les éruptions volcaniques sont des sources naturelles. 

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Les métaux toxiques particulaires (MTP)

Dans le milieu naturel, certains métaux sont abondants dans la croûte terrestre, et se retrouvent en petites quantités dans l'air. L’activité volcanique, les poussières d’érosion ou encore les feux de végétation contribuent à l’introduction des MTP dans l’atmosphère. Les sources liées à l’activité anthropique proviennent essentiellement du secteur industriel (fonderies, métallurgie, combustion des combustibles fossiles, incinération des déchets…).

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Les polluants biologiques

Les pollens

Toutes les espèces végétales qui produisent des fleurs, si petites soient-elles, produisent du pollen. En période de pollinisation, celui-ci est transporté par le vent et les insectes. 

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Indice de qualité de l’air

 

Chaque jour, les indices de qualité de l’air informent la population en temps réel sur l’état général de la qualité de l’air. L’indice, mesuré quotidiennement, est représentatif de la pollution atmosphérique urbaine de fond d’un territoire donné.

Un indicateur journalier de la qualité de l’air

Pour les 13 agglomérations majeures de la région que sont Auxerre, Belfort, Besançon, Chalon-sur-Saône, Dijon, Dole, Le-Creusot-Montceau, Lons-le-Saunier, Mâcon, Montbéliard, Nevers, Sens et Vesoul, ainsi que pour le Parc du Morvan, Atmo Bourgogne-Franche-Comté diffuse un indicateur journalier de qualité de l’air nommé « indice ATMO » ou « indice de qualité de l’air » selon la taille de l’agglomération (respectivement plus de 100 000 habitants et moins de 100 000). Cet indicateur permet de disposer d’une information synthétique sur la pollution atmosphérique quotidienne dans les agglomérations.

L’« indice ATMO », comme l’« indice de qualité de l’air », est déterminé à partir des résultats des stations de mesure « urbaines » et « périurbaines » représentatives des zones dites « de pollution homogène ». Ils ne concernent donc ni les zones industrielles, ni les zones rurales.

Comment sont calculés les indices de qualité
de l’air?

L’indice ATMO est construit à partir des données de mesures de 4 polluants, qui résultent majoritairement des activités anthropiques :

• Particules fines (de taille < 10 micromètres)
• Dioxyde d’azote
• Ozone
• Dioxyde de soufre

Ces polluants font partie des composés dont la surveillance est assurée an permanence par Atmo BFC, et dont les niveaux dans l’air ambiant font l’objet d’une réglementation au niveau européen et national. Leurs concentrations sont classées sur une échelle de 1 à 10. Le plus élevé de ces 4 sous-indices détermine l’indice ATMO de la journée.

L’indice de qualité de l’air simplifié (IQA) est basé sur les résultats d’un, deux, trois ou quatre de ces polluants, en fonction de l'équipement de surveillance déployé dans la zone géographique considérée. Les règles de calcul restent les mêmes que celles de l'indice ATMO.

Les 10 classes d’indice

Les indices de la qualité de l’air sont des outils de communication qui permettent de décrire sous une forme simple (chiffre, qualificatif et code couleur) l’état global de la qualité de l’air. Celle-ci est d’autant plus dégradée que l’indice est élevé.

Le palier 10 correspond généralement aux niveaux d’alerte fixés par les réglementations française et européenne, le palier 8 correspond au seuil de recommandation et d’information de ces mêmes réglementations.

Un indicateur réglementé

• Arrêté du 22 juillet 2004 relatif aux indices de qualité de l’air
Cet arrêté définit et fixe les modalités de calcul des indices de qualité de l’air.

• Arrêté du 21 décembre 2011 modifiant l’arrêté du 22 juillet 2004 relatif aux indices de qualité de l’air.

Suite à l’abaissement du seuil d’information et de recommandation et du seuil d’alerte relatifs aux PM10 (décret du 21 octobre 2010), cet arrêté ajuste l’échelle des sous-indices PM10 dans le but d’assurer une cohérence dans les informations délivrées auprès du public, en faisant correspondre :

• Le seuil d’information et de recommandation avec l’indice 8 (« mauvais »)

• Le seuil d’alerte avec l’indice 10 (« très mauvais »)