Le potentiel oxydant (PO) des aérosols est devenu un indicateur prometteur des effets néfastes des particules sur la santé, en complément de la masse des aérosols. En particulier, le PO est un indicateur du stress oxydant chez les organismes vivants et les êtres humains par la formation d’espèces réactives de l’oxygène.

Afin de fournir une cartographie de la variabilité spatiale et temporelle du PO en France, nous avons mis en place une stratégie pour simuler le potentiel oxydant volumique (POv) des particules dans le modèle de qualité de l’air de pointe CHIMERE sur l’ensemble du territoire français pour les années 2013 et 2014. Pour ce faire, un PO intrinsèque (POi) dérivé des mesures et spécifique à la source, déterminé par l’approche de modélisation des récepteurs par factorisation matricielle positive (PMF), est combiné aux sources de particules dans le modèle CHIMERE déterminées par une technique de taggage à l’émissions (PSAT).

Les résultats montrent un comportement satisfaisant des simulations CHIMERE par rapport aux observations d’aérosols (PM10) du réseau de qualité de l’air en France, ainsi qu’aux mesures de composition chimique effectuées sur plus de 10 sites de typologies différentes pendant deux années. En outre, une correspondance généralement satisfaisante entre la PMF et les combinaisons de sources de PM10 dérivées de la PSAT a pu être obtenue, comme l’indiquent les profils chimiques spécifiques de ces sources. Les valeurs de POv simulées par rapport aux valeurs observées ont montré des corrélations médianes allant de 0,35 à 0,60 et des biais fractionnels moyens allant de -0,3 à zéro, en fonction du test PO considéré (acide ascorbique AA, ou dithiothréitol DTT) et des sources de PM10 prises en compte (un ensemble réduit basé sur les métaux de transition et les espèces organiques contre un ensemble étendu prenant également en compte l’aérosol inorganique secondaire, la poussière et le sel de mer).

Pour l’ensemble étendu, la corrélation s’avère meilleure d’environ 0.1 à 0.15 pour les deux tests AA et DTT. Les champs de POv moyens sur deux ans obtenus montrent des zones d’intérêt majeur dans lesquelles le potentiel oxydant volumique est important, en particulier au niveau des grandes agglomérations urbaines, et également le long des autoroutes, et plus prononcés que les distributions de PM10 correspondantes. Ceci est dû à un POi élevé, en particulier pour les sources primaires telles que le trafic et la combustion de la biomasse. Ces effets sont plus marqués pour les essais AA que pour les essais DTT, ainsi que pour la méthode de l’ensemble réduit que celle de l’ensemble étendu.

Dans l’ensemble, grâce à la répartition des POv, ces résultats plaident en faveur d’une réduction accrue des émissions du transport routier et de la combustion de biomasse utilisée pour le chauffage dans les politiques de réduction de la pollution.

Collaboration LISA-IGE
Financement : ADEME, DIM Qi², Région Île-de-France

Lieu
Auditorium MSE
Université Paris-Est Créteil (UPEC)
61, avenue du Général de Gaulle 94 000 Créteil

Visio
https://u-paris.zoom.us/j/85075789677?pwd=QnNxekloaDFEV1VPb2g0aXpyT3FZdz09

• Karine SARTELET, Dr., École nationale des ponts et chaussées (CEREA), Rapportrice
• Véronique RIFFAULT, Pr., Institut Mines-Télécom Lille Douai (CERI EE), Rapportrice
• Laurent DEGUILLAUME, Physicien, Université Clermont Auvergne (LaMP), Examinateur
• Solène TURQUETY, Pr., Sorbonne Université (LATMOS), Examinatrice
• Olivier FAVEZ, Ir., INERIS, Examinateur
• Jean-Luc JAFFREZO, Dr., CNRS (IGE), Invité
• Gilles FORET, MCF., Université Paris-Est Créteil (LISA), Encadrant
• Mathias BEEKMANN, Dr., CNRS (LISA), Directeur de thèse
• Gaëlle UZU, Dr., IRD (IGE), Directrice de thèse