Emissions de Composés Organiques Volatils
Inventaires d'émission
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Un Composé Organique Volatil (COV) est un composé contenant au moins un atome de carbone associé à des atomes d’hydrogène, d’oxygène, de soufre, d’halogènes, de phosphore, de silicium. Ces composés, d’après leurs propriétés physico-chimiques, se trouvent à l’état de vapeur dans l’atmosphère. Fréquemment, le méthane (CH4) qui est un COV particulier et un gaz à effet de serre est distingué des autres COV pour lesquels la notation COVNM (Composés Organiques Volatils Non Méthaniques) est employée.
Les COV sont issus :
Les sources de COV sont très nombreuses. Les émissions sont dues à certains procédés industriels impliquant la mise en œuvre de solvants (chimie de base et chimie fine, parachimie, dégraissage des métaux, application de peinture, imprimerie,…) ou n’impliquant pas de solvants (raffinage du pétrole, production de boissons alcoolisées,…). Les installations de combustion sont également sources de COV, en particulier les installations de combustion de bois. Des COV sont émis lors de l’utilisation par les particuliers ou les professionnels de produits contenant des solvants (peintures, dégraissants, produits lave-glace, cosmétiques,…) mais aussi par évaporation de carburant (essence) lors du remplissage des citernes ou des réservoirs des véhicules dans les stations-service. Une part importante des émissions totales de COV est naturellement produite par la végétation (notamment par les forêts).
Les COV forment une famille de très nombreux composés. La nature et l’étendue des contributions des COV aux effets négatifs sur la santé et l’environnement dépendent de la structure chimique de chaque composé. De manière générale :
Les COV sont des précurseurs de la formation d’ozone troposphérique , au même titre que les NOx. L’ozone troposphérique affecte la santé humaine en altérant les fonctions cellulaires au niveau des muqueuses (oculaires et pulmonaires en particulier). Il entraîne une irritation des voies respiratoires et des yeux, une baisse des performances physiques et une détérioration de la fonction pulmonaire. Les émissions naturelles de COV (agriculture et forêts) sont favorisées par la lumière et la température et donc surviennent principalement en été. De ce fait, elles contribuent significativement aux pics d’ozone troposphérique.
En outre, le méthane (CH4), par sa longue durée de vie dans l’atmosphère est également un important précurseur d’ozone. Les niveaux de concentration en Europe sont influencés par les émissions de méthane de l’ensemble de l’hémisphère nord (importantes en Chine, Inde, Russie…). La réduction des émissions des précurseurs (NOx et COV) dans l’Union européenne a permis de diminuer la fréquence et l’intensité des « pics » d’ozone. Cependant, il paraît difficile de réduire les concentrations au niveau prescrit par l’OMS (100µg/m3 moyenne sur 8 heures) sans réduction drastique des émissions transfrontières de méthane de l’ensemble de l’hémisphère nord.
Les COV peuvent également réagir avec les oxydants présents dans l’atmosphère (ozone, radicaux, radicaux OH (= hydroxyles), nitrates..) et former des particules secondaires, particulièrement nocives pour la santé.
Les COV sont aussi à l’origine d’odeurs, qui peuvent être déplaisantes.
Effets sur les écosystèmes : Les COV induisent un effet négatif sur les écosystèmes par leur rôle de précurseur d’ozone. En effet, l’ozone ralentit la croissance de certains végétaux par la diminution de la photosynthèse. La sensibilité varie fortement d’une espèce à l’autre. Les haricots, laitues, maïs, pommes de terre et froments y sont particulièrement sensibles. La croissance de certains arbres peut également être ralentie.
Outre son rôle de précurseur d’ozone, le méthane est un gaz à effet de serre, au fort potentiel de réchauffement climatique.
Les 5 secteurs suivant représentent plus de 95% des émissions de COV en Wallonie :
Les émissions issues des transports routiers ont considérablement diminué et leur contribution globale est beaucoup moins importante qu’en 1990. Cela est dû à l’introduction de catalyseurs sur les gaz d’échappement et la mise en place de systèmes de récupération des vapeurs d’essence au moment du remplissage de la citerne et du réservoir des véhicules dans les stations-service.
Les émissions de COV issues de l’utilisation de solvants, bien qu’elles aient diminué de moitié depuis 1990, restent une source émettrice importante. La réduction des émissions dans les usages de solvants est souvent complexe à mettre en œuvre. Il n’y a pas de solution universelle adaptée à tout procédé industriel. La réduction peut être réalisée par des actions à la source en limitant les consommations de solvants (mesures primaires) ou par traitement des effluents gazeux chargés en COVNM (mesures secondaires). Dans les nombreuses activités concernées, les actions à la source sont variées. Il s’agit d’emploi de produits à faible teneur en solvant, de technique d’application avec des meilleurs taux de transfert dans le domaine de l’emploi des peintures et de nombreuses autres techniques selon les procédés et les activités. Pour certaines activités, les émissions ne peuvent pas toujours être canalisées et traitées. En effet, certaines activités ne génèrent pratiquement que des émissions diffuses (transformation de caoutchouc, application de peinture sur des très grosses pièces, etc.). Il faut noter que l’augmentation de la consommation en gel hydroalcoolique durant la pandémie a engendré une augmentation des émissions en 2020.
L’agriculture émet également des COVNM. Les émissions proviennent de la gestion des effluents mais également lors du stockage d’ensilage, utilisé pour l’alimentation animale. Les cultures émettent également des COVM. Les émissions provenant des cultures peuvent avoir pour but d’attirer les insectes pollinisateurs, d’éliminer les déchets ou de perdre le surplus d’énergie des plantes. Les COVNM émis se sont souvent révélés difficiles à quantifier dans les échantillons atmosphériques. Les facteurs qui peuvent influencer l’émission de COVNM comprennent la température et l’intensité lumineuse, le stade de croissance des plantes, le stress hydrique, la pollution atmosphérique et la sénescence
Au niveau international, les émissions de composés organiques volatils sur le territoire belge sont règlementées par le Protocole « LRTAP » de Göteborg de 1999, amendé en 2012. Ce Protocole fixe un objectif juridiquement contraignant pour 2020 et au-delà de réduction des émissions de COV de 21% par rapport aux émissions de 2005. Il est à noter que dans le cadre des normes internationales et européennes, seules les émissions de COV autres que le méthane et issues des activités humaines sont concernées. Les émissions de l’agriculture et des forêts ne sont donc pas visées.
Au niveau européen, la directive NEC II 2016/2284, dite directive NEC (pour National Emissions Ceilings), a fixé des objectifs nationaux pour 2020 et 2030 par rapport aux émissions de 2005. Les objectifs fixés pour 2020 sont identiques aux objectifs fixés par le protocole de Göteborg. Pour 2030, la Belgique devra réduire ses émissions de 35% par rapport à 2005. En 2020, la Wallonie avait déjà atteint et même dépassé les objectifs de 2020 et de 2030.
Pour les engagements relatifs aux émissions de COVNM, les émissions dues à la gestion des effluents d’élevage et des sols agricoles ne sont pas prises en compte.
La mise en place notamment de deux directives européennes a fortement contribué à réduire les émissions de COVNM liées aux usages de solvants :
D’autres dispositions européennes, transposées dans le droit wallon, contribuent à réduire les émissions de COV, dont la directive IED 2010/75 du 24 novembre 2010 relative aux émissions industrielles (prévention et réduction intégrées de la pollution). Cette directive concerne les entreprises européennes ayant un impact potentiel majeur sur l’environnement. Elle a pour objectif d’atteindre un haut niveau de protection de l’environnement. En Wallonie, plus de 300 établissements sont concernés. Tous les aspects environnementaux sont envisagés, y compris les rejets de substances dans l’air. La directive IED prévoit l’application des Meilleures Techniques Disponibles par les exploitants, la surveillance et le contrôle des rejets, la participation et l’information du public. Ces dispositions concernent notamment l’activité de traitement de surface avec une capacité de consommation de solvant organique supérieure à 200 t/an. Cette directive contient également un chapitre relatif aux installations consommant des solvants qui reprend le contenu de l’ancienne directive « solvant » 1999/13 et fixe des valeurs limites d’émission pour les composés organiques volatils. Ce chapitre a été transposé en droit wallon par l’arrêté du Gouvernement wallon du 18 juillet 2002 portant conditions sectorielles relatives aux installations et/ou activités consommant des solvants (M.B. 16.10.2002 ).