Cours VET «Environnement atmosphérique et qualité de l air» Introduction

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1 Cours VET «Environnement atmosphérique et qualité de l air» Introduction Christian Seigneur Cerea

2 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Changement climatique Diminution de la couche d ozone Impacts sanitaires Physique et chimie de l atmosphère Dépôts et impacts sur les écosystèmes Détérioration du bâti Dégradation de la visibilité

3 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Diminution de la couche d ozone Impacts sanitaires Physique et chimie de l atmosphère Dépôts et impacts sur les écosystèmes Détérioration du bâti Dégradation de la visibilité

4 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Impacts sanitaires Physique et chimie de l atmosphère Dépôts et impacts sur les écosystèmes Détérioration du bâti Dégradation de la visibilité

5 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Physique et chimie de l atmosphère Dépôts et impacts sur les écosystèmes Détérioration du bâti Dégradation de la visibilité

6 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Physique et chimie de l atmosphère Détérioration du bâti Dégradation de la visibilité

7 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Physique et chimie de l atmosphère Détérioration du bâti

8 Qu est ce que la pollution atmosphérique? Physique et chimie de l atmosphère

9 Polluants atmosphériques Polluants primaires : émis directement dans l atmosphère particules, monoxyde de carbone, oxydes d azote, composés organiques volatils, dioxyde de soufre, etc. Polluants secondaires : formés par réactions chimiques dans l atmosphère ozone, pluies acides, particules secondaires, etc.

10 Sources anthropiques et naturelles

11 «Pollutions» anthropiques et naturelles

12 Complexité de la pollution atmosphérique Qualité de l air Réduction non-optimale des émissions Seuil réglementaire Émissions A Réduction efficace des émissions Les relations entre les émissions de polluants et la qualité de l air ne sont pas linéaires et peuvent même être antagonistes Modélisation mathématique pour identifier les scénarios de réduction des émissions les plus efficaces

13 Qualité de l air : Émissions dans l atmosphère Évolution des émissions de trois catégories de polluants en Île de France : Oxydes d azote (NO x ), composés organiques volatils (COV) et particules fines (PM 2.5 ) Hypothèse : la qualité de l air en Île de France aurait donc dû s améliorer

14 Qualité de l air : Concentrations atmosphériques Évolution des niveaux de trois polluants en Île de France : Dioxyde d azote (NO 2 ), ozone (O 3 ) et particules fines (PM 2.5 ) Résultat : la qualité de l air en Île de France ne s est pas améliorée pour les polluants principaux (NO 2, O 3 et PM 2.5 ) alors que les émissions des polluants précurseurs ont diminué

15 Simulation de la pollution atmosphérique Qualité de l air Réduction non-optimale des émissions B Seuil réglementaire Émissions A Réduction efficace des émissions Les relations entre les émissions de polluants et la qualité de l air ne sont pas linéaires et peuvent même être antagonistes Modélisation mathématique pour identifier les scénarios de réduction des émissions les plus efficaces

16 Objectif du cours Formation de base en pollution atmosphérique (processus physiques et chimiques, représentation mathématique) Comprendre la complexité des politiques publiques environnementales Faire le lien avec d autres disciplines (santé publique, ingénierie de la réduction des émissions de polluants) Faire le lien entre les problèmes de pollution atmosphérique et ceux du changement climatique

17 Les processus de la pollution atmosphérique Un système complexe non-linéaire et multi-disciplinaire Dispersion Transformation Émissions Pollution ambiante

18 Les processus de la pollution atmosphérique Un système complexe non-linéaire et multi-disciplinaire Météorologie Dispersion Transformation Émissions Pollution ambiante

19 Les processus de la pollution atmosphérique Un système complexe non-linéaire et multi-disciplinaire Météorologie Dispersion Transformation Émissions Pollution ambiante Dépôts Impacts environnementaux Effets sanitaires

20 Les processus de la pollution atmosphérique Un système complexe non-linéaire et multi-disciplinaire Météorologie Dispersion Transformation Émissions Réglementations Pollution ambiante Dépôts Réduction des émissions Impacts environnementaux Effets sanitaires

21 Les processus de la pollution atmosphérique Un système complexe non-linéaire et multi-disciplinaire Météorologie Changement climatique Dispersion Transformation Émissions Réglementations Pollution ambiante Dépôts Réduction des émissions Impacts environnementaux Effets sanitaires

22 Les processus de la pollution atmosphérique Un système complexe non-linéaire et multi-disciplinaire Météorologie 2 Changement climatique Dispersion Transformation Émissions 4 Réglementations Pollution ambiante 11 Réduction des émissions Dépôts Impacts environnementaux 9 10 Effets sanitaires

23 Plan du cours 1. Introduction, polluants atmosphériques et circulation générale 05/10 2. Rayonnement atmosphérique et l ozone stratosphérique 12/10 3. Météorologie de la couche limite atmosphérique 02/11 4. Inventaires et réduction des émissions de polluants 09/11 5. Dispersion atmosphérique 23/11

24 Plan du cours 6. Photochimie de la pollution atmosphérique 30/11 7. Nuages, brouillards et chimie de la phase liquide 07/12 8. Dynamique et chimie des particules 04/01 9. Dépôts atmosphériques et impacts sur les écosystèmes 11/01

25 Plan du cours 10. Effets sanitaires de la pollution atmosphérique et réglementations 18/ Modélisation et travaux pratiques 25/ Changement climatique 01/ Travaux pratiques et contrôle 08/02

26 Référence bibliographique Bruno Sportisse : Pollution atmosphérique - des processus à la modélisation, Springer, 2008 Notes de cours

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