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Impact des émissions naturelles sur les épisodes de pollution photochimique. Application à la région du fossé rhénan

Moukhtar, Sophie (2005) Impact des émissions naturelles sur les épisodes de pollution photochimique. Application à la région du fossé rhénan. (Estimating biogenic contribution to secondary pollutants formation at regional scale (fossé Rhénan, France).)

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Résumé

Les Composés Organiques Volatils (COV) biotiques jouent un rôle significatif dans la formation et le développement d'épisodes de pollution photochimique. Leur forte réactivité et leur abondance dans la troposphère, en font des précurseurs significatifs de l'ozone, des PANs et du formaldéhyde. La prise en compte de ces COV par les modèles de prévision de la qualité de l'air se heurte aux incertitudes relatives à la quantification de leurs émissions et aux mécanismes chimiques de la troposphère dans lesquels ils sont impliqués. Dans ce contexte, la prise en compte des COV biotiques dans le modèle de chimie-transport CHIMERE a été améliorée en intégrant une double approche, numérique et expérimentale. Concernant les émissions biotiques, des mesures de terrain réalisées lors d'une campagne européenne, ont permis la détermination sur site de taux et flux d'émission de COV biotiques de trois espèces forestières très abondantes en France : Abies alba, Fagus sylvatica et Pseudotsuga menziesii, à partir de la méthode des cuvettes instrumentées. Ces résultats, complétés par une étude bibliographique, ont permis de mettre à jour la base de données des facteurs d'émission spécifique de la zone d'étude et de la France. Cette base de données a été utilisée pour estimer les émissions annuelles de COV par l'écosystème forestier français. Concernant la réactivité des COV biotiques, une synthèse critique de la bibliographie a conduit à l'élaboration d'un nouveau mécanisme chimique permettant de mieux modéliser leur réactivité. Les développements effectués ont abouti à une nouvelle version du modèle CHIMERE dont les résultats ont été évalués par rapport aux observation disponibles dans la région du Fossé Rhénan, région fortement émettrice de COV biotiques. Si la modélisation des concentrations d'ozone est peu affectée par les modifications apportées, la modélisation des concentrations de PANs et de formaldéhyde y est nettement sensible. Une importante étude de sensibilité relative à la prise en compte des COV biotiques dans les modèles, a permis de mettre en évidence la nécessité et la pertinence de réaliser des compromis et des simplifications pour modéliser la contribution des COV biotiques dans la formation d'épisode photochimique à l'ozone. Des mesures de terrain et des travaux pour affiner la connaissance des processus réactionnels seront néanmoins toujours nécessaires pour simuler correctement les autres polluants secondaires ainsi que les aérosols organiques.

Département ou laboratoire:Laboratoire de Chimie Agro-Industrielle - LCA (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Simon, Valérie et Rouïl, Laurence
Mots-clés:COV - Terpènes - Ecosystème forestier - Emissions - Modélisation - CHIMERE - Pollution photochimique - Ozone - PANs - Formaldéhyde
Sujets:Génie des procédés > Génie des procédés et environnement
Déposé le:08 Juillet 2005

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