Exposé Ozone

1.L’émission des gaz polluants

L’ozone O3 émis par la pollution n’est pas directement émis dans l’atmosphère par la combustion d’énergie fossile. En effet, ce dernier résulte du NO2 et NO sous l’effet du rayonnement solaire.
Pour comprendre cela il faut d’abord saisir comment l’ozone naturel apparait.

Le « bon » ozone est comme je l’ai dit présent naturellement dans l’atmosphère : il est créé dans une section de l’atmosphère, appelée la stratosphère. Les photons (particules présentes dans les rayonnements solaire UV) peuvent frapper les molécules d’oxygène (O2) et séparer les deux atomes d’oxygène. La collision d’un atome d’oxygène libre avec une molécule d’oxygène (O2) peut produire une molécule d’ozone (O3).

[pic 1]

Par la suite, l’ozone est ensuite naturellement désintégré dans d’autres réactions chimiques avec divers produits comme l’azote présent dans l’atmosphère.
Dans une atmosphère non polluée, production et destruction de l’ozone naturel se compensent exactement. Il en résulte que la concentration totale de l’ozone dans l’atmosphère reste relativement constante. Ceci concerne le « bon » ozone, l’ozone naturellement présent. Il n’impacte pas notre santé car, étant en haute altitude, on ne le respire pas. D’où la vulgarisation « bon ozone ».

Cependant de nos jours l’atmosphère est polluée : on y trouve donc des Oxydes d’azote comme NO2 et NO. Ces derniers sont émis principalement par les transports (56%), les émissions résidentielles (11%), les aéroports (8%), les industries (6%).

L’ozone formé par les polluants en revanche est produit de la rencontre du NO2 et NO avec les rayonnement solaires UV ce qui libère des molécules d’oxygènes qui vont se fixer sur les molécules de dioxygène O2. Ce « mauvais » ozone est en revanche formé dans une atmosphère plus basse que l’Ozone naturellement présent : la troposphère.
Ce phénomène est d’ailleurs flagrant lors des jours de circulation automobile intense avec un temps ensoleillé et faible circulation atmosphérique (vent nul ou faible).

Ex : [pic 2]

Ainsi la différence fondamentale entre le « bon » et le « mauvais » ozone sont l’origines des molécules d’oxygènes qui la composent, et l’altitudes de sa formation.

Mauvais Ozone : NO2 et NO + basse altitude (troposphère)
Bon Ozone : O2 + haute altitude (stratosphère)

Attention : Il s’agit de la même molécule dans les deux cas, avec les mêmes propriétés. Le qualificatif bon ou mauvais est une vulgarisation dû au fait que l’ozone de la stratosphère n’impacte pas la santé des individus puisqu’il est en haute altitude et qu’on ne le respire pas, à la différence de l’ozone de la troposphère, qu’on respire presque tous les jours.

Comme vous l’avez vu sur la photo de la troposphère lyonnaise, l’atmosphère est polluée. Ceci s’explique par des expositions moyennes annuelles NO2 (qui est un composant de l’ozone) très élevées (plus de de 60 microgrammes par m3 pour les axes les plus violet) : c’est 3 fois plus qu’à la campagne.

[pic 3]

Sur cette carte, on voit bien que le dioxyde d’azote vient principalement des émissions de transports, et donc des principaux axes routiers Lyonnais. Le même phénomène est observé à Paris par exemple.

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