Direction de la recherche parlementaire

PRB 98-4F

LES PRINCIPAUX COMPOSANTS DU SMOG

Rédaction :
Christine Labelle
Division des sciences et de la technologie
Octobre 1998

Le smog, qui se forme généralement au-dessus des centres urbains, se compose principalement d’ozone troposphérique et de substances particulaires primaires (pollen et poussière) et secondaires (oxydes de soufre, ammoniac et composés organiques volatils). En règle générale, c’est l’ozone au niveau du sol que l’on mesure afin d’évaluer l’importance du smog en milieu urbain.

L’ozone troposphérique (O₃) se retrouve sous forme de gaz polluant au niveau du sol. Il ne faut pas le confondre avec l’ozone de la stratosphère qui, lui, forme une couche qui entoure la Terre et la protège des rayons du soleil. Il n’est question ici que de l’ozone troposphérique. L’ozone est produit sous l’action de la lumière par la combinaison chimique des composés organiques volatils (COV) et des oxydes d’azote (NO_x). Le tableau ci-dessous indique les principales sources de polluants qui entraînent la formation du smog.

Étant donné l’influence de la chaleur provenant des rayons du soleil, c’est pendant la saison estivale, en milieu urbain, que la concentration d’ozone au sol est la plus élevée. Les phénomènes météorologiques jouent également un rôle à cet égard. En effet, s’il y a présence de masses d’air stagnant, le polluant peut-être retenu au sol pendant plusieurs jours. Outre les régions les plus affectées (couloir Windsor-Québec, sud de l’Ontario, région de l’Atlantique sud et vallée inférieure du Fraser), d’autres centres urbains, tels North York, London et Oakville, connaissent, deux ou trois fois par année, une pollution supérieure à la norme maximale admissible (82 ppb (parties par milliard)/heure).

Sources : Anonyme, « Health Effects of Outdoor Air Pollution », American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, vol. 153, 1996; Santé Canada, « La qualité de l’air et la santé à Saint-John. Un résumé de la recherche récente sur les effets de la pollution de l’air ambiant sur la santé », site Internet de Santé Canada,1997.

L’anhydride sulfureux (SO₂), n’est pas un produit toxique à des concentrations normales. C’est sa transformation chimique sous forme de polluants acides qui entraîne des effets négatifs sur la santé. Le SO₂ se retrouve dans l’atmosphère par suite de la combustion fossile, de la production d’électricité ou de la fusion de minerais sulfuriques (voir le tableau ci-dessus). Les vents le transportent ensuite, parfois sur de longues distances, et il se mélange à la vapeur d’eau, en subissant des transformations complexes telle l’oxydation. Le SO₂ se transforme alors en acide sulfurique (H₂SO₄) et en sulfates (SO₄^2-)(1). Au moment où ce phénomène se produit, certains polluants se transforment en précipitations acides, alors que d’autres restent en suspension dans l’air sous forme de poussières ou de gouttelettes. Les sulfates représentent une portion importante des particules totales de moins de trois microns (µm) présentes dans l’atmosphère.

Au Canada, près de la moitié du SO₂ provient des fonderies de métaux non ferreux, alors qu’aux États-Unis, les deux tiers sont produits par les centrales thermiques. Quatre-vingt pour cent des émissions des deux pays se concentrent dans l’est du continent, soit à l’est de la frontière Manitoba-Saskatchewan et dans les États à l’est du fleuve Mississippi.

Comme les autres substances, les particules peuvent provenir de sources naturelles mais ce sont les activités industrielles ou autres sources humaines qui sont responsables de leur concentration élevée dans l’atmosphère (voir le tableau). Elles sont constituées majoritairement de sulfates, mais aussi de nitrates et autres polluants tels les métaux, et elles se retrouvent dans l’air sous forme solide ou liquide. Ces substances se mesurent en PST (particules en suspension totales comprenant toutes les tailles), en PM₁₀ (diamètre moyen de 10 microns ou moins) et en PM_2,5/2,1 (fines particules de diamètre moyen de 2,5 ou 2,1 microns ou moins)(2). Les plus petites particules pénètrent facilement dans les voies respiratoires, occasionnant des troubles de la santé. Elles peuvent aussi transporter des substances chimiques dans les poumons, telles que des métaux, des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et autres polluants. Alors que l’est du Canada est confronté principalement à une forte concentration de particules de sulfates, l’ouest se caractérise plutôt par un taux élevé de particules de nitrates(3).

(3) Accord Canada-États-Unis sur la qualité de l’air, Scientific and Technical Activities and Economic Research, Progress Report, 1996.