La qualité de l'air que nous respirons est un enjeu majeur pour notre santé et notre environnement. De nombreuses études montrent les effets néfastes de la pollution atmosphérique sur notre organisme, surtout chez les personnes vulnérables comme les enfants, les personnes âgées et celles souffrant de maladies respiratoires. Pour suivre l'évolution de la pollution de l'air et mettre en place des actions pour la réduire, il est crucial de comprendre comment on mesure cette pollution. Dans cet article, nous allons découvrir les différents outils et techniques utilisés pour surveiller et analyser la qualité de l'air.
Mesure des polluants atmosphériques
Il existe une grande diversité de polluants atmosphériques ayant des impacts variés sur la santé et l'environnement, tels que les particules en suspension, le dioxyde d'azote (NO2), l'ozone (O3) et le monoxyde de carbone (CO). La mesure de ces polluants permet d'évaluer la qualité de l'air et de déterminer si celle-ci respecte les normes établies par les organismes de régulation.
Les stations de surveillance de la qualité de l'air
Les stations de surveillance constituent la méthode la plus courante pour mesurer la pollution de l'air. Elles sont généralement installées dans des zones à forte densité de population ou près de sources de pollution spécifiques, comme les zones industrielles ou les axes routiers. Ces stations utilisent des capteurs pour mesurer la concentration de divers polluants dans l'air en temps réel. Les données collectées sont ensuite transmises à des centres de traitement et d'analyse, qui évaluent la qualité de l'air selon les normes en vigueur.
La télédétection par satellite
Les satellites offrent une autre approche pour mesurer la pollution atmosphérique à grande échelle. Ils sont équipés de capteurs spécifiques qui détectent plusieurs types de polluants en analysant le rayonnement électromagnétique réfléchi ou émis par l'atmosphère. Cette technique permet d'obtenir des informations sur la distribution spatiale et temporelle des polluants à l'échelle régionale ou globale. Toutefois, la mesure de la pollution de l'air par satellite présente certaines limites, notamment en termes de résolution spatiale et de sensibilité aux faibles concentrations de polluants.
Mesure des particules en suspension
Les particules en suspension, également appelées aérosols ou poussières, constituent un groupe de polluants particulièrement préoccupant en raison de leur impact sur la santé humaine. Elles sont classées en fonction de leur taille : les grosses particules (PM10), avec un diamètre inférieur à 10 micromètres, et les fines particules (PM2.5), avec un diamètre inférieur à 2,5 micromètres. Plusieurs méthodes sont utilisées pour mesurer la concentration de ces particules dans l'air.
La méthode gravimétrique
La méthode gravimétrique est la technique de référence pour la mesure des concentrations en particules. Elle consiste à faire passer un volume d'air à travers un filtre pendant une période déterminée, généralement 24 heures. Les particules en suspension sont captées par le filtre, qui est ensuite pesé avant et après l'échantillonnage pour déterminer la masse des particules collectées. La concentration en particules est exprimée en microgrammes par mètre cube (µg/m3).
Les méthodes optiques
Les méthodes optiques permettent de mesurer en continu la concentration des particules en suspension en se basant sur leurs propriétés optiques. Par exemple, la diffusion de la lumière par les particules ou l'absorption du rayonnement infrarouge peuvent être utilisées pour estimer leur concentration. Ces méthodes sont souvent moins précises que la méthode gravimétrique, mais elles offrent l'avantage de fournir des données en temps réel et de faciliter la surveillance de la pollution de l'air.
Mesure des gaz polluants
Les gaz polluants comme le dioxyde d'azote, l'ozone et le monoxyde de carbone sont également surveillés pour évaluer la qualité de l'air. Plusieurs techniques analytiques sont disponibles pour mesurer la concentration de ces gaz dans l'atmosphère.
Les méthodes chimiluminescentes
Les méthodes chimiluminescentes sont basées sur la réaction chimique entre un gaz polluant et un réactif, produisant de la lumière. La quantité de lumière émise est proportionnelle à la concentration du gaz dans l'échantillon d'air analysé. Par exemple, pour mesurer la concentration en dioxyde d'azote, on utilise généralement une réaction avec l'ozone qui produit une lumière caractéristique.
Les méthodes infrarouges
Les méthodes infrarouges reposent sur l'absorption de rayonnement infrarouge par les molécules de gaz polluant. Chaque gaz possède une signature spectrale unique, permettant de déterminer sa concentration en analysant le spectre d'absorption. Cette technique est largement utilisée pour la mesure du monoxyde de carbone et des composés organiques volatils (COV).
L'électrochimie
L'électrochimie est une autre méthode couramment utilisée pour mesurer la concentration de certains polluants gazeux, comme l'ozone ou le dioxyde d'azote. Les capteurs électrochimiques fonctionnent grâce à une réaction chimique provoquant un courant électrique dont l'intensité est proportionnelle à la concentration du gaz dans l'air.
En résumé
Mesurer la pollution de l'air est essentiel pour évaluer la qualité de l'air que nous respirons et mettre en place des actions visant à réduire les émissions de polluants atmosphériques. Plusieurs techniques sont disponibles pour quantifier la concentration des différents polluants, allant des stations de surveillance aux satellites, en passant par diverses méthodes analytiques pour les particules et les gaz. Chacune de ces méthodes présente des avantages et des inconvénients, et leur choix dépend souvent des objectifs de mesure et des contraintes techniques.
