Impact du mois d’injection

Les figures III-42 et III-43 présentent les résultats obtenus pour les tests WDM-I2 et SDM-

I2, c'est-à-dire les situations d’injection le jour, en hiver et en été pour une quantité moyenne

de I2. La modification du paramètre « mois d’injection » va influer uniquement sur les valeurs

observe dans les deux cas la formation rapide des nitroxydes d’iode (1 heure) puis une consommation. Cette destruction est plus rapide et plus conséquente en été qu’en hiver, car la photolyse est plus importante. Il y a moins de nitroxydes d’iode présents dans le système en été qu’en hiver. Cette constatation est aussi valable pour l’ensemble des tests où l’injection a lieu le jour c’est-à-dire en comparant les tests WDL-I2/SDL-I2, WDH-I2/SDH-I2, WDL-

CH3I/SDM-CH3I, WDM-CH3I/SDM-CH3I et WDH-CH3I/SDH-CH3I.

Figure III-42 : Evolution de la spéciation massique de l’iode en fonction du temps suite à une injection de 98 ppt de I2 à 7h le 1er janvier 2013 (Test WDM-I2).

Figure III-43 : Evolution de la spéciation massique de l’iode en fonction du temps suite à une injection de 98 ppt de I2 à 4h le 8 août 2013 (Test SDM-I2).

Les mécanismes réactionnels réalisés pour les deux tests (Tests WDM-I2 et SDM-I2

respectivement) sont présentés sur les figures III-44 et III-45. On remarque en comparant les deux schémas que la photolyse de IONO2 a une probabilité de se produire plus importante en

août (44%) qu’en janvier (4%). Les schémas réactifs corroborent les résultats obtenus précédemment.

Figure III-44 : Schéma représentatif du mécanisme réactionnel de l’iode suite à une injection de 98 ppt de I2 à 7h le 1er janvier 2013 (Test WDM-I2).

Figure III-45 : Schéma représentatif du mécanisme réactionnel de l’iode suite à une injection de 98 ppt de I2 à 7h le 8 août 2013 (Test SDM-I2).

Tout comme la réactivité diurne, la réactivité nocturne est liée à la durée de cette période ainsi qu'aux concentrations des polluants atmosphériques dans le volume considéré au moment de l’injection. Les figures III-46 et III-47 présentent les résultats obtenus pour les tests WNM-I2 et SNM-I2. On observe des pourcentages proches pour les INOx sur la partie

nocturne. On observe les mêmes profils que les tests d'injection diurne précédents pour la partie diurne de ces tests. On retrouve les mêmes résultats pour l’ensemble des tests où l’injection a lieu de nuit c’est-à-dire en comparant les tests WNL-I2/SNL-I2, WNH-I2/SNH-I2,

WNL-CH3I/SNL-CH3I, WNM-CH3I/SNM-CH3I et WNH-CH3I/SNH-CH3I.

Figure III-46 : Evolution de la spéciation massique de l’iode en fonction du temps suite à une injection de 98 ppt de I2 à 18h le 1er janvier 2013 (Test WNM-I2).

Figure III-47 : Evolution de la spéciation massique de l’iode en fonction du temps suite à une injection de 98 ppt de I2 à 21h le 8 août 2013 (Test SNM-I2).

On peut interpréter la formation des nitroxydes d’iode en période nocturne en comparant les schémas réactionnels obtenus pour les deux tests WNM-I2 et SNM-I2 (figures III-48 et III-

49). On remarque que les schémas réactionnels sont très proches. On remarque également sur les deux cycles que IONO2 est formé pendant la nuit via des réactions avec NO3 mais n’est

pas consommé donc s’accumule. Les réactions A2-R41, A2-R37 et A2-R78 sont celles qui participent principalement à la formation de IONO2.

I2 + NO3 → I + IONO2 A2-R41

I + O3 → IO + O2 A2-R37

IO + NO2 → IONO2 A2-R78

On remarque que quelle que soit la saison d’injection, la quantité de nitroxyde d’iode formée la nuit est la même. En revanche, on observe également une consommation plus importante l’été que l’hiver de ces nitroxydes d’iode la journée qui suit. Au bout de 24 heures, il y aura une quantité moins importante de nitroxydes d’iode en été (22%) par rapport à celle en hiver (96%). La photolyse des nitroxydes d’iode aura également une forte influence sur la formation des oxydes d’iode (paragraphe IV.2.4.3) et sur celle des espèces organiques (paragraphes IV.5.2.3 et IV.6.2.3) et sera discuté par la suite.

Figure III-48 : Schéma représentatif du mécanisme réactionnel de l’iode suite à une injection de 98 ppt de I2 à 18h le 1er janvier 2013 (Test WNM-I2).

Figure III-49 : Schéma représentatif du mécanisme réactionnel de l’iode suite à une injection de 98 ppt de I2 à 21h le 8 août 2013 (Test SNM-I2).

V.3.4. Conclusion

Les nitroxydes d’iode sont les espèces majoritairement formées avec une injection faible ou modérée de I2 et CH3I en hiver. De nombreux paramètres ont une influence sur la

proportion de nitroxydes d’iode formée comme la nature de l’espèce injectée, la quantité injectée et la saison d’injection. La production des nitroxydes d’iode est favorisée pour une injection de I2 par rapport à une injection de CH3I. Ils seront en effet formés en quantité plus

importante et plus rapidement pour une injection de I2. Ce phénomène peut s’expliquer par le

mécanisme. En effet, il faut plus d’étapes réactionnelles pour obtenir des nitroxydes d’iode à partir de CH3I qu’à partir de I2 et la photolyse de I2 est plus forte que celle de CH3I. Cette

production est également favorisée en proportion pour des injections faibles et moyennes, du fait que la concentration des NOx est plus importante que les espèces iodées. Une forte

injection favorise la formation des oxydes d’iode. La saison a également un fort impact sur la formation des nitroxydes d’iode. Ceux-ci se photolysent aisément, c’est pourquoi on observe pour des injections faibles et moyennes, une formation rapide puis une destruction partielle des INOx. Cette destruction partielle est plus rapide et plus importante en été qu’en hiver. La

spéciation diurne de ces nitroxydes d’iode est aussi dépendante de ces paramètres. La nuit, seul IONO2 est formé. Le jour, IONO2 reste le nitroxyde d’iode majoritairement formé dans

les cas d’injection faibles et moyennes et INO2 est majoritairement formé pour les cas

d’injections fortes. Pour tous les tests, on observe la formation de INO2 en période diurne. Au

plus, l’injection est forte, au plus la quantité de INO2 formée est importante si bien que pour

majoritaire, car I2 se photolyse rapidement pour former des atomes d’iode, ces atomes d’iode

réagissent rapidement avec le NO2 présent dans l’atmosphère pour former INO2. La nature de

l’espèce injectée a aussi de l’influence sur la répartition INO2/IONO2 le jour. En effet, on

observe que INO2 se forme plus pour une injection de I2 que pour une injection de CH3I. Il

semblerait en revanche que la saison d’injection n’a pas d’influence sur la répartition INO2/IONO2.