Pluviométrie Unités µgS.m-3 µgS.m-3 mgS.L-1 mgS.m-2.an-1 mm Période d’étude 1990-2003 1990-2003 1990-2003 1990-2003 1990-2003 Nb de données 42610 41966 20111 20111 20111 Moyenne 1,41 ± 0,94 0,72 ± 0,29 0,51 ± 0,18 78 ± 36 236 ± 81 %.an-1 - 5,8± 3,9 - 3,7 ± 2,9 - 4,5± 2,2 - 2,7± 3,6 + 4,2± 5,7 Min %.an-1 - 7,2 - 6,1 - 6,3 - 4,5 + 2,0 Hiver Max %.an-1 - 3,6 - 2,3 - 4,5 + 5,1 + 10,2 Moyenne 1,12 ± 0,84 1,00 ± 0,26 0,62 ± 0,12 127 ± 42 273 ± 108 %.an-1 - 5,3 ± 3,2 - 4,6 ± 3,6 - 2,4± 3,4 - 2,0± 3,7 + 2,9± 3,7 Min %.an-1 - 7,6 - 6,0 - 4,9 - 4,6 - 0,8 Printemps Max %.an-1 - 3,9 - 2,3 - 0,5 + 4,8 + 10,1 Moyenne 1,19 ± 0,93 0,86 ± 0,21 0,56 ± 0,15 118 ± 33 271 ± 94 %.an-1 - 4,5± 3,2 - 3,8 ± 1,4 - 1,8 ± 2,9 - 1,9± 3,1 + 2,4± 4,7 Min %.an-1 -5,6 - 4,6 - 5,2 - 3,7 + 0,7 Eté Max %.an-1 0 - 1,8 + 0,5 + 1,6 + 9,6 Moyenne 1,83 ± 1,26 0,60 ± 0,21 0,32 ± 0,10 89 ± 33 392 ± 105 %.an-1 - 5,7± 2,7 - 2,4± 2,3 - 2,2 ± 1,5 - 1,3± 3,9 + 2,6± 4,6 Min %.an-1 - 6,9 - 5,3 - 3,9 - 5,2 - 1,3 Automne Max %.an-1 - 1,3 + 4,8 - 1,2 + 7,1 + 7,5
Concernant le SO2 (Annexe 11, Tableau 11-1) en hiver, les taux sont homogènes dans la moitié Nord
de la France (- 5,8 %.an-1). En automne, les taux de changement sont homogènes et élevés dans la moitié Nord (- 6,6 %.an-1 en moyenne).
Pour les sulfates particulaires (Annexe 11, Tableau 11-2), en automne, les taux de changement sont
homogènes dans la moitié Nord (- 3,5 %.an-1). Aucune distribution spatiale significative des taux de changement saisonniers n’est observée pour le SO2 et les sulfates particulaires.
Concernant les concentrations en nss-SO4 2-
(Annexe 11, Tableau 11-7), en hiver, les taux sont assez homogènes en France. Au printemps, les taux sont homogènes dans le quart Nord-est (- 4,8 %.an-1). En automne, les taux de changement sont homogènes dans la moitié Nord (- 2,5 %.an-1 en moyenne). Concernant les dépositions humides en nss-SO4
2-
(Annexe 11, Tableau 11-8), aucune distribution spatiale significative des taux de changement saisonniers pour les dépositions humides en nss-SO42-
n’est observée. Ces taux sont attribués principalement aux variations saisonnières de la hauteur des précipitations pour chacune des stations (Annexe 11, Tableau 11-4).
1.2.3. Relation Concentrations – Emissions
1.2.3.1. Concentrations – Emissions nationales
Si l’on considère les coefficients de corrélation obtenus entre les émissions nationales totales de SO2 et
les concentrations en SO2 dans l’air ambiant relevées en chaque station (Annexe 18-4), on obtient
un R² variant de 0,48 à Iraty à 0,79 au Donon. Si l’on considère les concentrations moyennes nationales, on obtient un R² de 0,75. Le Tableau 18-1 (Annexe 18) relate les coefficients de corrélation obtenus entre les émissions de SO2 selon les secteurs d’activités et les concentrations moyennes
nationales dans l’air en SO2. De par cette étude, nous ne distinguons pas de secteurs d’émissions ayant
une corrélation dominante avec les teneurs mesurées dans l’air ambiant. Au niveau national, deux secteurs « Transformation d’énergie » (R² = 0,70) et « Industries manufacturières » (R² = 0,74) se détachent légèrement et à l’inverse le secteur « Autres transports » (R² = 0,31) présente un faible R². A Revin, nous obtenons une corrélation très significative entre les teneurs en SO2 mesurées et les
secteurs « Transformation d’énergie » (R² = 0,91) et « Industries manufacturières » (R² = 0,92). En général, nous obtenons les R² les plus élevés pour les stations de Donon, Revin et Morvan. Ceci mettant en évidence que ces stations du Nord du territoire sont des régions particulièrement exposées aux sources de SO2 (résidentiel, industries, transformation d’énergie…).
Concernant les concentrations en sulfates particulaires dans l’air ambiant, on obtient un R² variant
de 0,20 au Casset (concentrations en sulfates particulaires faibles) à 0,94 au Morvan. Si nous considérons les concentrations moyennes nationales, nous obtenons un R² de 0,76. La relation entre les émissions anthropiques de SO2 et les concentrations en sulfates particulaires peut être
significativement différente de la linéarité, ceci met en évidence la complexité des processus de transformation chimique et physique au sein de l’atmosphère ou de l’existence d’émissions naturelles non négligeable. Les raisons chimiques sont, par exemple, les variations de concentrations en radicaux OH• engendrées par les variations d’émissions en NOx, ceci influençant la transformation du SO2 en
sulfates particulaires (Leck et al., 1989). Au niveau national (Annexe 18-1), les secteurs :
« Transformation d’énergie » (R² = 0,59) et « Industries manufacturières » (R² = 0,60) sont particulièrement bien corrélées.
Au Morvan, une corrélation très significative entre les teneurs en sulfates particulaires mesurées et les secteurs « Transformation d’énergie » (R² = 0,91) et « Industries manufacturières » (R² = 0,95) apparaît clairement. En général, nous avons les R² les plus élevés pour les stations de Morvan, La Hague et la Crouzille de par la proximité de la mer engendrant des apports de sulfates marins.
Si l’on considère les coefficients de corrélation obtenus entre les émissions nationales totales de SO2 et
les concentrations en nss-SO4
2-
dans les précipitations (Annexe 18, Tableau 18-4), le R² varie de
0,12 au Casset à 0,92 à Revin sur la période 1990-2003 (A noter un coefficient R² de 0,84 à la Crouzille sur la période 1980-2002). Si l’on compare aux concentrations moyennes nationales, nous obtenons R² = 0,83 (R² = 0,70 avec les ions SO42-). Les valeurs R² les plus élevées sont rencontrées
dans les régions de la moitié Nord, régions exposées à des apports en SO2 plus importants (Donon,
Revin, Morvan, Brotonne). Ceci est en accord avec les teneurs élevées en SO2 dans l’air ambiant. Le
Tableau 18-3 relate les coefficients de corrélation obtenus entre les émissions de SO2 selon les secteurs
d’activités et les concentrations moyennes nationales en SO4 2-
et nss-SO4 2-
dans les précipitations. Au niveau national, trois secteurs « Transformation d’énergie » (R² = 0,70), « Industries manufacturières » (R² = 0,72) et « Transport routier » (R² = 0,74) présentent une corrélation significative.
En considérant les coefficients de corrélation obtenus entre les émissions totales de SO2 en France et
les concentrations médianes, moyennes et P.98 en SO2, sulfates particulaires et en ions SO4 2-
et nss-SO4
2-
(Tableau V-1.4), il apparaît clairement que la réduction des concentrations en SO2, en
sulfates particulaires et des concentrations en sulfates dans les précipitations est fortement corrélée à la réduction des émissions de SO2, politique commencée à la fin des années 1980. Cette réduction affecte
surtout les niveaux en SO2 dans l’air ambiant et les P.98 en particulier. Les valeurs médianes et
moyennes sont moins sensibles aux changements d’émissions.
Les teneurs en sulfates dans les précipitations sont issus de l’oxydation du SO2 émis en particulier par
les deux secteurs « Transformation d’énergie » et « Industries manufacturières ». Les diminutions sont liées notamment à la consommation d’énergie primaire et aux combustibles soufrés, en particulier dans les deux secteurs « Transformation d’énergie » et « Industries manufacturières » qui montrent des taux de réduction sur la période 1990-2003 (Annexe 9) des plus importants (- 65% et - 72% respectivement).
Tableau V-1.4 : Comparaison entre les taux de changement annuels (T.C) et les coefficients de corrélation R² obtenus entre les émissions totales de SO2 en France et les concentrations médianes, moyennes et P.98
en SO2, sulfates particulaires et en ions SO42- et nss-SO42-.