Ozone - Contaminants atmosphériques
Description et propriétés
L’ozone (O3) est un gaz formé de trois atomes d’oxygène. Relativement instable, il réagit chimiquement avec les autres composantes de l’atmosphère. À l’état naturel, il se trouve à différentes altitudes de l’atmosphère. À très haute altitude (stratosphère), il nous protège des rayons nocifs du soleil en absorbant une bonne partie du rayonnement ultraviolet. Près du sol (troposphère), c’est un contaminant qui est nuisible à la santé et à l’environnement. Il est un des principaux composants du smog.
Origine
L’O3 n’est pas émis directement dans l’atmosphère, il résulte plutôt de réactions photochimiques de contaminants précurseurs : les oxydes d’azote (NOX), le monoxyde de carbone (CO) et les composés organiques volatils (COV). Ces contaminants sont produits en grande quantité par des activités humaines comme le transport, les industries ou le chauffage. Étant donné que l’O3 peut voyager sur de longues distances et que la vallée du Saint-Laurent est un corridor naturel qui draine les masses d’air depuis le centre du continent, les niveaux d’O3 au Québec sont en partie imputables aux contaminants émis aux États-Unis et en Ontario, dans la région des Grands Lacs (Gouvernement du Canada, 2016). Les émissions provenant des villes québécoises contribuent aussi à l’augmentation des concentrations d’O3 observées au Québec. Il existe aussi des sources naturelles d’O3, comme les transferts de masses d’air entre la stratosphère et la troposphère. Les feux de forêt émettent également de grandes quantités de contaminants précurseurs qui peuvent faire augmenter le niveau d’O3 à des centaines de kilomètres en aval de ces incendies. Enfin, dans une moindre mesure, les éclairs sont responsables de la production d’une faible quantité d’O3.
Effets
L’O3 est un oxydant qui peut occasionner des irritations du nez et de la gorge. À la suite de courtes périodes d’exposition, il peut provoquer des difficultés respiratoires, comme de l’essoufflement, une douleur lors de profondes respirations et de la toux causée notamment par la constriction des bronches. L’exposition à l’O3 peut causer ou aggraver plusieurs maladies respiratoires telles que l’asthme, l’emphysème ou des bronchites chroniques. Aussi, il peut causer des dommages à la végétation et nuire au rendement des cultures (USEPA, 2022e).Norme
Le Règlement sur l’assainissement de l’atmosphère (MELCC, 2022a) prescrit les normes de qualité de l’atmosphère suivantes pour l’ozone :
- 82 ppb (160 μg/m³) sur une période d’une (1) heure;
- 64 (125 μg/m³) pour une période de 8 heures.
Principe de mesure
L’air est acheminé vers une cellule dans l’analyseur, où il sera soumis à une intensité de lumière ultraviolette (UV) connue. Puisque l’ozone absorbe les rayons UV, l’intensité lumineuse, après être passée à travers l’échantillon, sera plus faible. Cette absorption lumineuse est proportionnelle à la concentration d’ozone de l’échantillon, c’est-à-dire que plus la concentration d’ozone est élevée, plus l’absorption augmente. L’absorption est ensuite convertie en concentration d’ozone.À consulter aussi
