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Caractéristiques et origines principales des épisodes de pollution hivernaux aux PM10 en France | Main properties and origins of winter PM10 pollution events in France
2012
Favez, Olivier | Petit, Jean-Eudes | Bessagnet, Bertrand | Meleux, Frédérik | Chiappini, Laura | Lemeur, Sébastien | Labartette, Claire | Chappaz, Claire | Guergnion, Pierre-Yves | Saison, Jean-Yves | Chretien, Eve | Pallares, Cyril | Verlhac, Stéphane | Aujay, Robin | Malherbe, Laure | Beauchamp, Maxime | Piot, Christine | Jaffrezo, Jean-Luc | Besombes, Jean-Luc | Sciare, Jean | Rouil, Laurence | Leoz-Garziandia, Eva
This paper aims at gaining an insight into the PM10 daily threshold (50 micro g/m3) exceedances measured by French regional air quality monitoring networks for the last four years. As almost three quarter of these exceedances happens to occur between November and April, we focus here on such winter (broadly speaking) pollution episodes. The deployment of monitoring devices allowing for a proper account of semi-volatile material within PM10 was achieved concomitantly to the development particulate pollution episodes largely influenced by ammonium nitrate (which is semi-volatile) in March-April 2007. Since then, such pollution events are frequently observed at this period of the year, notably due to stable meteorological conditions favoring the condensation of semi-volatile material into the particulate phase along with the resumption of manure spreading, which constitutes a major source of ammonium nitrate gaseous precursors (at least at some points of the year). Such pollution events, which are also related to combustion emissions (among which mobile sources) are typically preceded, from November to February, by frequent daily threshold exceedances with potentially significant influences of biomass burning (e.g. residential wood burning). The winter period is also impacted by long range transport episodes, corresponding notably to increases of ammonium sulfate relative abundances within PM10. Moreover, as traffic sites are generally the first ones showing PM10 exceedances due the increment of direct emissions and resuspension processes, mobile sources are also considered as a major target for action plans. Finally, it is underlined that the occurrence of daily threshold exceedances is highly influenced by meteorological conditions, so that the yearly number of these exceedances shows well-marked inter-annual variations, with 2009 and 2011 (and 2012, but not shown here) being significantly more polluted than 2008 and 2010. The on-going development of efficient forecasting systems still suffer lacks of detailed emission inventories and strong knowledge on the physical and chemical transformation processes of particles and their gaseous precursors within the boundary layer. | Cette synthèse dresse une analyse non exhaustive des dépassements du seuil réglementaire journalier de 50 micro g/m3 pour les PM10 mesurés au niveau national par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA) au cours des quatre dernières années. Près des trois quarts de ces dépassements étant observés entre fin novembre et début avril, nous nous intéressons plus particulièrement ici à ces épisodes hivernaux (au sens large). La mise en oeuvre de techniques analytiques permettant une prise en compte correcte des espèces semi-volatiles dans la composition des PM10 a coïncidé en mars-avril 2007 à la survenue de nombreux dépassements de seuil journalier s'accompagnant d'importants niveaux de nitrate d'ammonium (composé semi-volatil). Ce type d'épisode est régulièrement observé à cette période. Il s'explique notamment par la conjonction de conditions atmosphériques stables et propices à la condensation en phase particulaire des espèces labiles, et de la reprise des épandages agricoles, constituant une source majeure, au moins ponctuellement, de précurseurs gazeux azotés du nitrate d'ammonium. Ce type d'épisode, mettant également en cause les émissions anthropiques de combustion (dont les transports), est typiquement précédé entre novembre et février de fréquents dépassements pour lesquels le rôle des combustions de biomasse (incluant notamment le chauffage au bois individuel) peut être important. La période hivernale est également marquée par l'occurrence de phénomènes de transport longue distance se caractérisant par une augmentation des contributions du sulfate d'ammonium. Les sites de proximité automobile étant généralement les premiers concernés par les dépassements du seuil journalier en raison du surplus de concentrations provenant des émissions à l'échappement et des phénomènes de remise en suspension, le transport routier est également considéré comme un levier incontournable pour le respect des valeurs limites. Enfin, il est souligné que l'occurrence des différents types d'épisodes de dépassements dépend fortement des conditions météorologiques, de sorte qu'on observe une forte variabilité interannuelle du nombre de dépassements hivernaux ? : 2009 et 2011 (et 2012) étant significativement plus impactées que 2008 et 2010. Une bonne prévision de ces épisodes passe encore par l'affinage des cadastres d'émission et une meilleure compréhension du devenir dans l'atmosphère des émissions primaires (gazeuses et particulaires).
Afficher plus [+] Moins [-]L'apport des méthodes d'analyses chimiques des PM pour la connaissance des sources d'émission | Chemical analysis of atmospheric PM and improvment of the knowledge on emissions sources
2012
Jaffrezo, Jean-Luc | Piot, Christine | Besombes, Jean-Luc | Marchand, Nicolas | El Haddad, I. | Favez, Olivier | Brulfert, G.
Main properties and origins of winter PM10 pollution events in France | Caractéristiques et origines principales des épisodes de pollution hivernaux aux PM10 en France
2012
Favez, Olivier | Petit, Jean-Eudes | Bessagnet, Bertrand | Meleux, Frédérik | Chiappini, Laura | Lemeur, Sébastien | Labartette, Claire | Chappaz, Claire | Guergnion, Pierre-Yves | Saison, Jean-Yves | Chretien, Eve | Pallares, Cyril | Verlhac, Stéphane | Aujay, Robin | Malherbe, Laure | Beauchamp, Maxime | Piot, Christine | Jaffrezo, Jean-Luc | Besombes, Jean-Luc | Sciare, Jean | Rouil, Laurence | Leoz-Garziandia, Eva | Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS) | Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Air Normand ; Air Normand | Association pour la Surveillance et l'Etude la Pollution Atmosphérique en Alsace ; Association pour la Surveillance et l'Etude la Pollution Atmosphérique en Alsace | Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE) ; Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire de Chimie Moléculaire et Environnement (LCME) ; Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
National audience | This paper aims at gaining an insight into the PM10 daily threshold (50 micro g/m3) exceedances measured by French regional air quality monitoring networks for the last four years. As almost three quarter of these exceedances happens to occur between November and April, we focus here on such winter (broadly speaking) pollution episodes. The deployment of monitoring devices allowing for a proper account of semi-volatile material within PM10 was achieved concomitantly to the development particulate pollution episodes largely influenced by ammonium nitrate (which is semi-volatile) in March-April 2007. Since then, such pollution events are frequently observed at this period of the year, notably due to stable meteorological conditions favoring the condensation of semi-volatile material into the particulate phase along with the resumption of manure spreading, which constitutes a major source of ammonium nitrate gaseous precursors (at least at some points of the year). Such pollution events, which are also related to combustion emissions (among which mobile sources) are typically preceded, from November to February, by frequent daily threshold exceedances with potentially significant influences of biomass burning (e.g. residential wood burning). The winter period is also impacted by long range transport episodes, corresponding notably to increases of ammonium sulfate relative abundances within PM10. Moreover, as traffic sites are generally the first ones showing PM10 exceedances due the increment of direct emissions and resuspension processes, mobile sources are also considered as a major target for action plans. Finally, it is underlined that the occurrence of daily threshold exceedances is highly influenced by meteorological conditions, so that the yearly number of these exceedances shows well-marked inter-annual variations, with 2009 and 2011 (and 2012, but not shown here) being significantly more polluted than 2008 and 2010. The on-going development of efficient forecasting systems still suffer lacks of detailed emission inventories and strong knowledge on the physical and chemical transformation processes of particles and their gaseous precursors within the boundary layer. | Cette synthèse dresse une analyse non exhaustive des dépassements du seuil réglementaire journalier de 50 micro g/m3 pour les PM10 mesurés au niveau national par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQA) au cours des quatre dernières années. Près des trois quarts de ces dépassements étant observés entre fin novembre et début avril, nous nous intéressons plus particulièrement ici à ces épisodes hivernaux (au sens large). La mise en oeuvre de techniques analytiques permettant une prise en compte correcte des espèces semi-volatiles dans la composition des PM10 a coïncidé en mars-avril 2007 à la survenue de nombreux dépassements de seuil journalier s'accompagnant d'importants niveaux de nitrate d'ammonium (composé semi-volatil). Ce type d'épisode est régulièrement observé à cette période. Il s'explique notamment par la conjonction de conditions atmosphériques stables et propices à la condensation en phase particulaire des espèces labiles, et de la reprise des épandages agricoles, constituant une source majeure, au moins ponctuellement, de précurseurs gazeux azotés du nitrate d'ammonium. Ce type d'épisode, mettant également en cause les émissions anthropiques de combustion (dont les transports), est typiquement précédé entre novembre et février de fréquents dépassements pour lesquels le rôle des combustions de biomasse (incluant notamment le chauffage au bois individuel) peut être important. La période hivernale est également marquée par l'occurrence de phénomènes de transport longue distance se caractérisant par une augmentation des contributions du sulfate d'ammonium. Les sites de proximité automobile étant généralement les premiers concernés par les dépassements du seuil journalier en raison du surplus de concentrations provenant des émissions à l'échappement et des phénomènes de remise en suspension, le transport routier est également considéré comme un levier incontournable pour le respect des valeurs limites. Enfin, il est souligné que l'occurrence des différents types d'épisodes de dépassements dépend fortement des conditions météorologiques, de sorte qu'on observe une forte variabilité interannuelle du nombre de dépassements hivernaux ? : 2009 et 2011 (et 2012) étant significativement plus impactées que 2008 et 2010. Une bonne prévision de ces épisodes passe encore par l'affinage des cadastres d'émission et une meilleure compréhension du devenir dans l'atmosphère des émissions primaires (gazeuses et particulaires).
Afficher plus [+] Moins [-]Chemical analysis of atmospheric PM and improvment of the knowledge on emissions sources | L'apport des méthodes d'analyses chimiques des PM pour la connaissance des sources d'émission
2012
Jaffrezo, Jean-Luc | Piot, Christine | Besombes, Jean-Luc | Marchand, Nicolas | El Haddad, I. | Favez, Olivier | Brulfert, G. | Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE) ; Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire de Chimie Moléculaire et Environnement (LCME) ; Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) | Laboratoire Chimie de l'environnement (LCE) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS)
National audience
Afficher plus [+] Moins [-]Determination of agri-environmental risks on the 4 watersheds studied in the SUDOE area | Détermination des risques agro-environnementaux sur les 4 bassins versants étudiés dans la zone SUDOE
2012
Macary, Francis | Sánchez-Pérez, J.M.
L’identification des zones des bassins versants, potentiellement contributrices en contaminants d’origine agricole, est effectuée par une modélisation spatiale (méthode PIXAL) en croisant des indicateurs spatialisés de la vulnérabilité des eaux de surface avec ceux de la pression agricole. Ces indicateurs qui traduisent les facteurs de risque sont choisis d’abord suivant leur pertinence à l’égard des milieux sur les espaces géographiques considérés, mais aussi suivant la disponibilité des données nécessaires en ce qui concerne l’évaluation de la vulnérabilité des eaux de surface. Les pressions anthropiques d’origine agricole résultent du croisement entre l’occupation du sol et les pratiques agricoles pour une campagne donnée. L’occupation du sol est obtenue soit à partir d’images satellitales pour les grands bassins versants tels que Save, Flumen, soit à partir des données parcellaires du SIG-PAC pour les petits bassins tels qu’Alegria, Enxoe.
Afficher plus [+] Moins [-]Eausage. L'eau, sa qualité et sa gestion : Étude des conditions de la réduction de la pollution par l'agriculture et analyse des conflits d'usage de la ressource
2012
Képhaliacos, Charilaos | Reynaud, Arnaud | Kouzmine, Yael
Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du Climat (GIEC) indique que le réchauffement climatique est sans équivoque. Le sud de l'Europe doit ainsi anticiper des conditions climatiques plus difficiles (sécheresses estivales, températures plus élevées) ainsi qu'une une baisse de la disponibilité de la ressource en eau. La question prioritaire est donc de savoir comment l'agriculture va devoir s'adapter à des conditions climatiques différentes. Par ailleurs, et comme en témoignent la Directive Cadre sur l'Eau (DCE) et le dernier bilan santé de la PAC de 2008, la qualité de l'eau est devenue un des objectifs prioritaires de l'Union Européenne ; mettant en avant l'intérêt d'un référencement des pratiques agricoles alternatives en matière d'emploi de pesticides et l'importance de prendre en compte les conditions d'adoption et de mise en œuvre de ces pratiques. Le Projet EAUSAGE articule ainsi deux approches complémentaires, l'une qualitative et l'autre quantitative : La première approche a pour hypothèse que l'existence d'incertitudes constitue un frein majeur à l'adoption de pratiques alternatives de réduction des phytosanitaires et que les modalités de diffusion de l'information et de réalisation du conseil technique vont influencer la façon dont les acteurs perçoivent les risques et les incertitudes et, partant, déterminent les possibilités d'un changement de pratiques. La seconde approche, quantitative, consiste à développer des outils permettant l'évaluation de scénarios en vue d'une « meilleure » planification conjointe des différentes activités (agricoles, industrielles, domestiques) et d'une « meilleure » utilisation des ressources en eau, à une grande échelle (Région Midi-Pyrénées).
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