Étude des sources d’émission de COV non conventionnels et de leur impact sur l'OZONE
Acronyme : AQACIA 2024 : ECOZONE
Programme : AQACIA 2024 - Gérer les pollutions à l’ozone et sectorielles
Mots-clés : Qualité de l'air
Contexte : La pollution à l’ozone constitue un enjeu majeur à la fois pour la santé publique et pour l’environnement. En France, malgré la baisse des émissions de ses précurseurs (oxydes d’azote, et composés organiques volatils - COV), les niveaux d’ozone stagnent, voire augmentent dans certaines régions comme les Hauts-de-France. Les modèles de chimie-transport, utilisés pour orienter les politiques de régulation, dépendent fortement de la complétude des inventaires d’émissions en COV. Or, ces inventaires restent incomplets, notamment en milieu urbain où certaines sources sont mal renseignées, telles que l’utilisation de produits chimiques volatils (VCP), les activités de cuisson, et les émissions de l’asphalte. Ces incertitudes représentent un verrou pour l’évaluation des stratégies d’atténuation. Une meilleure caractérisation des sources d’émission mentionnées au-dessus et de leur rôle dans la chimie de formation de l’ozone est aujourd’hui essentielle pour renforcer la robustesse des outils de modélisation et de gestion de la qualité de l’air.
Description : Le projet se structure en 4 lots : - Le Lot 1 a pour objectif d’identifier des traceurs de sources spécifiques aux VCP, à la cuisson et aux revêtements d’asphalte, afin de mieux caractériser ces sources en milieu urbain. Ce travail permettra de configurer les instruments analytiques à déployer lors des campagnes de mesures du Lot 2. Des travaux seront également menés afin d’affiner les inventaires d’émissions de ces sources sur la Métropole Européenne de Lille (MEL). - Le Lot 2 repose sur une campagne d’observation d’un an menée sur le site ATOLL (plateforme ACTRIS située dans la MEL), complétée par deux campagnes intensives été/hiver. Des outils analytiques de pointe seront déployés pour mesurer les COV (spectromètres de masse à ionisation chimique), la réactivité du radical OH, les concentrations en radicaux ROx (OH, HO2, RO2), la vitesse de production d’ozone, etc., fournissant ainsi un jeu de données complet pour les Lots 3 et 4. - Le Lot 3 vise à identifier les sources de COV (y compris VCP, cuisson et asphalte) et à quantifier leur contribution aux concentrations ambiantes par factorisation matricielle positive. Des modèles d’apprentissage automatique seront également mobilisés pour explorer les liens non linéaires entre ozone, précurseurs et conditions météorologiques. - Le Lot 4 s’appuie sur un modèle explicite 0D pour estimer la contribution des différentes sources de COV à la formation d’ozone dans la MEL. Confronté aux observations des campagnes intensives, ce modèle permettra d’améliorer les inventaires d’émissions et de tester des scénarios de réduction de la formation d’ozone.
Objectifs et résultats attendus : Ce projet vise à évaluer la pertinence d’une meilleure prise en compte des inventaires d’émissions urbaines encore mal renseignées, telles que l’utilisation des produits chimiques volatils (VCP), les activités de cuisson, et les émissions de l’asphalte, dans les modèles de chimie-transport pour une gestion plus efficace de la pollution à l’ozone. ECOZONE se décline en plusieurs objectifs : - Quantifier les contributions respectives du transport atmosphérique et de la chimie locale aux concentrations d'ozone dans la Métropole Européenne de Lille sur la base d’une nouvelle méthodologie d’observation du bilan en ozone, - Déterminer la contribution des sources liées à l'utilisation des VCP, la cuisson, et les émissions de l’asphalte, aux concentrations de COV ambiants, - Évaluer l'impact de ces sources sur la formation in situ d'O₃. Le projet apportera des avancées significatives pour l’identification et la quantification des COV issus de l’utilisation des VCP, des activités de cuisson et de l’émission des revêtements d’asphalte. Il permettra une meilleure prise en compte de ces sources dans les inventaires d’émissions et dans les modèles de qualité de l’air. À terme, il contribuera à une compréhension plus fine des facteurs influençant les concentrations d’ozone dans la MEL et à l’identification de leviers d’action pour les réduire. Le projet est conduit en étroite collaboration avec ATMO Hauts-de-France, ce qui renforcera la gestion de la qualité de l’air à l’échelle locale et permettra de répliquer cette méthodologie sur d’autres territoires. Les résultats du projet seront diffusés via des conférences scientifiques, des publications dans des revues à comité de lecture, ainsi que des actions de communication grand public (réseaux sociaux, communiqués de presse). Certains résultats seront également intégrés à des modules d’enseignement, notamment dans le master Atmospheric Sciences de l’Université de Lille, afin de sensibiliser et former les futurs spécialistes de la qualité de l’air et de la chimie atmosphérique. Les retombées opérationnelles incluent l’amélioration des inventaires ATMO, l’évaluation d’une méthodologie innovante d’observation du bilan en ozone, et l’identification de sources de précurseurs à cibler pour réduire les concentrations en ozone. De plus le consortium participera aux actions de restitution AQACIA des résultats finaux acquis, notamment le colloque de restitution.
Bénéficiaire : ATMO HAUTS DE FRANCE
Localisation : Hauts-de-France, Hauts-de-France, FRANCE
Début : 01/01/2026 — Durée : 42 mois
Budget total : 423254.82 € — Aide ADEME : 267380.62 €
Statut : Suivi du projet