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Emissions de PM 10 et PM 2.5

Emissions de PM 10 et PM 2.5

Inventaires d'émission​

Emissions de particules en suspension

Origine du polluant

On désigne par le terme « particules » un ensemble de substances particulaires solides, ou liquides (alors nommées aérosols), qui restent en suspension dans l’air, en général de quelques jours à quelques années.
La taille des particules présentes dans l’air varie de 0,01 μm (10 nm) à environ 100 μm. Selon leur taille on parle de particules ultrafines, particules fines ou de particules grossières.

Elles sont, selon leur granulométrie, transportées sur de plus ou moins longues distances par les courants atmosphériques. Ensuite elles retombent au sol sous l’action de leur propre poids (sauf pour les plus fines qui ont un comportement proche de celui d’un gaz) ou via les pluies.

Le mot « particule » englobe donc un ensemble de composés variés. On peut les classifier de différentes façons selon leur origine, leur dimension, leur composition et leur mode de formation. Cela est déterminant quant à l’importance de leur impact sur la santé humaine et les écosystèmes.

Si l’on entend de plus en plus parler des particules lorsqu’on évoque les problèmes de pollution de l’air, c’est parce que de plus en plus d’études démontrent leur impact sur la santé, surtout lorsque celles-ci sont de petite taille.

Critères de classification des particules

  • Les particules constituent un mélange complexe qui varie selon leur origine, le mode de formation et les dimensions des substances particulaires qui les composent. L’origine des particules en suspension dans l’air est très variée. Elle peut être naturelle : volcans, érosion due au vent, embruns marins ou issue des activités humaines : processus industriels, processus de combustion (gaz d’échappements des véhicules, équipements de chauffage, combustion industrielle,…), usure de la chaussée, des pneumatiques, des pièces métalliques, sel et sable utilisés pendant l’hiver, etc. Selon leur mode de formation, on distingue des particules :
    • primaires = émises telles quelles dans l’atmosphère ;
    • secondaires = qui se forment dans l’air par réactions physico-chimiques à partir d’autres polluants. Exemples : les oxydes d’azote (NOx) et l’ammoniac (NH3), qui réagissent pour former des particules secondaires de nitrate d’ammonium (NH4NO3), les composés organiques volatils qui évoluent pour former des particules secondaires organiques.
    Sur base de leurs dimensions, on les classe comme :
        • poussières sédimentables : ce sont les plus grosses, elles retombent vite et donc ne sont pas vraiment des « particules en suspension ». Pourtant, selon leur nature, elles peuvent avoir des impacts importants sur l’environnement et la santé humaine dans les alentours de leur lieu d’émission ;
        • poussières en suspension : c’est l’ensemble des particules en suspension de diamètre moyen inférieur à 75 microns (soit à peu près le diamètre d’un cheveu). Pour qualifier la mesure de poussières en suspension, on parle de « TSP » pour « Total Suspended Particles » ;
        • PM10 (PM = « Particulate Matter ») : particules inférieures à 10 microns ;
        • PM2,5 : inférieures à 2,5 microns, dites « particules fines ». Très légères, elles peuvent rester plusieurs jours en suspension dans l’air ;
        • PM1 : particules ultrafines, de diamètre inférieur à 1 micron.

  • Il s’agit donc d’une classification où chaque catégorie englobe également les catégories de dimensions inférieures.

    Il convient de remarquer qu’à l’heure actuelle ce sont les catégories de particules PM10 et de taille inférieure qui font l’objet d’une attention particulière car ce sont elles qui sont les plus nocives pour la santé.
    Sur base de leur composition :

    Les particules présentes dans l’atmosphère consistent en fait en un « cocktail complexe » de différentes substances, qui sont classées selon les catégories principales suivantes :

  • Les poussières minérales : Elles sont essentiellement d’origine terrigène (érosion des sols et remise en suspension de particules présentes sur le sol), mais peuvent aussi provenir des matériaux de construction (p.ex. démolition, disquage…), de procédés industriels produisant/utilisant des matières minérales pulvérulentes (chaux, ciment, minerais…).

Les espèces ioniques :

  • les sels marins (embruns), dont les ions constitutifs sont le sodium (Na+), le magnésium (Mg++), le calcium (Ca++), les chlorures (Cl-), les sulfates (SO4–).
  • les autres sels, dont certains sont d’origine primaire (comme le potassium K+ qui est généralement émis lors de la combustion de la biomasse) ou les sels secondaires qui se forment à partir de gaz présents dans l’atmosphère (oxydes d’azote, oxydes de soufre et ammoniac).
  • Les espèces carbonées
  • le carbone élémentaire (EC, pour « Elemental Carbon »). Il est constitué de microcristaux de graphite. On parle aussi de carbone suie ou de « Black Carbon » (carbone noir). Ces différents termes désignent approximativement les mêmes groupes de particules. La distinction réside dans la méthode utilisée pour les caractériser.
  • le carbone organique (OC, pour « Organic Carbon »). Il désigne l’ensemble des autres molécules organiques qui ne sont pas de type carbone élémentaire (EC) présentes dans un échantillon de poussières prélevées dans l’air. Elles sont notamment constituées de monosaccharides (provenant de la combustion de bois), de HAP, d’alcanes (exclusivement composés de carbones et d’hydrogène), d’acide oxalique,…

Effets

  • Effets sur la santé : L’inhalation des particules fines est à l’origine de nombreux problèmes, notamment respiratoires et cardio-vasculaires. Plus d’informations ici.
  • Effets sur les écosystèmes : Les particules vont également avoir un impact sur les espèces animales qui, tout comme les hommes, vont les respirer. Le dépôt physique des particules sur les végétaux va par ailleurs avoir un effet sur leur croissance. Les éléments toxiques contenus dans les particules vont également s’accumuler dans les sols et les écosystèmes.
  • Effets sur les biens et sur l’économie : Les particules de suies vont notamment être à l’origine du noircissement de la surface des monuments.

Secteurs les plus émetteurs

Les trois secteurs suivants représentent plus de 82 % des émissions de PM2,5 en Wallonie :

Les trois secteurs suivants représentent plus de 79 % des émissions de PM10 en Wallonie :

Évolution des émissions

Les émissions de particules ont fortement diminué depuis 2000.  Ceci est essentiellement dû aux mesures d’abattement des particules qui ont été prises via les permis d’environnement pour les industries et le secteur des producteurs d’énergie. La conjoncture économique a également contribué à la réduction des émissions au niveau de l’industrie.  Dans le secteur du transport, une diminution est également remarquée grâce à la généralisation de véhicules équipés de filtres à particules.

Les émissions de particules observées dans le résidentiel sont dues à l’utilisation de systèmes de chauffage au bois.  Mais grâce à l’utilisation de poêles ou de chaudières plus performants, ainsi que par la combustion de pellets, les émissions de particules fines de ce secteur diminuent depuis 2013.

Objectifs de réduction

Au niveau international, les émissions de particules (PM2,5) sur le territoire belge sont règlementées par le Protocole « LRTAP » de Göteborg  de 1999, amendé en 2012, qui fixe un objectif juridiquement contraignant pour 2020 de réduction des émissions de PM2,5 de 20 % par rapport aux émissions de 2005.

Au niveau européen, la directive NEC II 2016/2284, dite directive NEC (pour National Emissions Ceilings), a fixé des objectifs nationaux aux horizons 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 39% par rapport à 2005.   En 2020, la Wallonie a déjà atteint et même dépassé les objectifs de 2020 et de 2030.

D’autres dispositions européennes, transposées dans le droit wallon, contribuent à réduire les émissions de poussières, dont la directive IED 2010/75 du 24 novembre 2010 relative aux émissions industrielles, qui impose des normes et valeurs limites d’émission dans les permis et l’usage des Meilleures Technologies Disponibles (MTD) pour les grandes installations industrielles, ainsi que la nouvelle directive 2015/2193 du 28 novembre 2015 relative aux émissions de certains polluants provenant des installations de combustion moyennes (1 à 50 MW) (dite directive MCP – Medium Combustion Plants).

Plus d’informations sur ces obligations dans la partie législation ici