Etat des lieux et moyens d'action, étude réalisée par l'ADEME
Identifiées selon leur taille
Les particules se classent en fonction de leur diamètre. Leur taille s’établit sur six ordres de grandeur, de quelques nanomètres (10-9 m) à une centaine de micromètres (10-4 m). Les particules les plus grosses sont désignées sous le terme de poussières. Les plus fines sont nommées PM (Particulate Matter), terme complété d’un nombre renseignant sur leur diamètre.
Autre notion : les TSP (Total Suspended Particles). Ce sigle désigne l’ensemble des particules en suspension dans l’air.
PM10 ET PM2,5, les deux classes de particules surveillées
Deux catégories de particules, les PM10 et PM2,5, qualifiées de respirables font l’objet d’une surveillance accrue depuis plus de vingt ans. Elles présentent un impact sur la santé et l’envi ronnement. Ainsi, les particules PM10 (diamètre aérodynamique inférieur à 10 µm) ont été les premières à être mesurées dans le cadre du suivi de la qualité de l’air. Les particules PM2,5 ou particules fines (diamètre aérodynamique inférieur à 2,5 µm) sont prises en compte depuis 2008. Elles pénètrent plus profondément dans l’appareil respiratoire que la fraction grossière. Les particules PM2,5 représentent en moyenne 70 % de la masse des particules PM10. En France, en 2007, les concentrations moyennes annuelles mesurées en station urbaine s’échelonnaient entre 10 et 50 µg/m3 selon les régions. L’ouest de notre pays présente globalement des niveaux plus faibles en particules fines que les autres régions, qui sont sous le vent de zones émettrices.
Composition en lien avec la source d'émission
La composition chimique des particules dépend de l’origine et des mécanismes de formation. Elle associe du carbone élémentaire (ou carbone suie), provenant de toutes les combustions, à une fraction minérale (éléments issus de l’érosion, sulfates, nitrates, titane, plomb, zinc...) et à des matières organiques. Ces dernières sont généralement constituées d’un mélange d’hydrocarbures, d’esters, d’alcools, de cétones, de polluants organiques persistants mais aussi de pollen et de spores.
Les particules fines (PM2,5) contiennent plutôt de la matière organique et des espèces secondaires (nitrate d’ammonium, sulfates), tandis que les particules plus grossières sont riches en fractions minérales issues de processus mécaniques (particules terrigènes, sels de mer...).
Particules primaires : directement rejetées dans l'air
La formation des particules primaires est liée aux activités humaines, combustion, industrie, chantiers, transport et agriculture, mais aussi aux phénomènes naturels tels que l’érosion éolienne ou les embruns marins. Selon le Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique (Citepa), l’agriculture serait responsable en 2010 de l’émission de 48 % des particules (TSP), de 19 % des PM10, et de près de 10 % des PM2.5. Les particules les plus grosses se déposent rapidement, alors que les particules fines peuvent rester en suspension dans l’air plusieurs jours voire quelques semaines et parcourir des milliers de kilomètres.
Particules secondaires : issues d'une réacction chimique
Une particule secondaire est obtenue par réactions chimiques des composés gazeux , appelés précurseurs de particules, ou avec d’autres particules. Les principaux précurseurs gazeux sont les oxydes d’azote (NOx), de soufre (SOx), l’ammoniac (NH3) et les composés organiques volatils (COV). L’ammoniac est le principal précurseur de particules secondaires émis par l’agriculture. Basique, il réagit avec les composés acides tels que les oxydes d’azote ou de soufre provenant de l’ensemble des sources anthropiques, pour former des particules très fines de nitrate ou de sulfate d’ammonium (nucléation).
Les travaux au champ, source de particules primaires
Deux postes sont identifiés comme fortement contributeurs de particules primaires : le travail du sol, la récolte et la gestion des résidus. À eux seuls, les travaux des champs émettraient 83 % des poussières TSP, 37 % des PM10 et 14 % des PM2,5 issues des activités agricoles. Bien qu’elles ne soient pas quantifiées, les émissions de particules lors des épandages d’engrais et de pesticides pourraient être pertinentes à évaluer en raison
de leur composition chimique. Ainsi, l’Irstea (Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture) a relevé lors de l’application des produits phytosanitaires en vigne, des pertes de 15 à 40 % dans l’air sous forme de gouttelettes de pulvérisation.
Un processus naturel tel que l’érosion éolienne peut aussi conduire à des émissions lorsque les sols ne sont pas couverts, particulièrement par vents forts sur des sols secs. Néanmoins, l’impact de l’érosion éolienne sur les émissions de particules primaires n’est pas comptabilisé en France.
Les engins agricoles et sylvicoles contribueraient à hauteur de 66 % dans les émissions de PM2,5. Elles sont alors liées à la combustion et à l’abrasion des freins et des pneumatiques.
La part de l’élevage dans les émissions agricoles de poussières totales est moins importante que celle des cultures avec 9 % des TSP et 30 % des PM10. En revanche l’élevage émettrait 20 % des PM2,5.
L'élevage : prinicipal responsable des émissions d'ammoniac
L’agriculture représenterait 97 % des émissions nationales d’ammoniac, gaz précurseur de particules secondaires. L’élevage, à travers les postes bâtiment, stockage et épandage des déjections, apparaît comme le premier émetteur d’ammoniac. Que ce soit sur les cultures ou l’élevage, l’intensité de la volatilisation de l’azote dépend de plusieurs facteurs : quantité d’azote ammoniacal, température, pH du sol et de l’effluent, surface en contact avec l’atmosphère, renouvellement d’air, vent... Globalement, les déjections animales seraient à l’origine de 75 % des rejets d’ammoniac dans l’air.
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