Caractérisation des retombées atmosphériques acides en zones rurales : étude des relations sources-récepteur et des moyens de mesure adaptés

• Auteur / Autrice : Aurélie Charron
• Direction : René Guillermo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels et développement durable
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circulation atmosphérique

Géographie rurale

Sulfates

Dioxyde de soufre

Précipitations acides (météorologie)

Polluants atmosphériques

Pollution atmosphérique

Résumé

Les travaux présentés portent sur les retombées acides en zone rurale. Ils s'inscrivent dans le cadre du programme français de MEsure des Retombées Atmosphériques (MERA). Deux axes de recherche ont été abordés : l'étude de systèmes d'échantillonnage du SO2 et du S042 particulaire, l'analyse des relations sources-récepteur. L'étude comparative de quatre systèmes d'échantillonnage du SO2et du S042 particulaire, un système da prélèvement par barbotage (AbSO2), deux systèmes denuder/filter pack, un filter pack, a comporté I ‘évaluation de leurs limites de détection, efficacités de piégeage du SO2 et la réalisation d'une campagne d'inter comparaison. Un assez- bon accord a été trouvé entre les deux svstèmes denuder/filter pack. L'AbS02, actuellement utilisé dans le réseau NIERA, présente une limite de détection élevée et sous-estime les concentrations de S02 et de S042 particulaire. Les relations sources-récepteur pour les composés acidifiants ont été examinées en zone rurale pour le site du Morvan. Trois modèles récepteur-orientés, les modèles de Ashbaugh et al. , de Seibert et al et de Stol, ont éte comparés à travers leur application aux ions S042, N03-, NH4' mesurés dans les pluies. Ils ont produit des cartes de sources modélisées similaires. Le modèle développé par Seibert et al. A été retenu et appliqué aux ions H des précipitations, au S02 et au S042 particulaire. Le rôle du transport atmosphérique à longues distances a été mis en évidence. Des zones fortement émettrices (frontière entre la Pologne, la République Tchèque et l'Allemagne et zone allant du Nord de la France au nord de l'Allemagne) ont été identifiées comme responsables des événements pollués. Des relations sources-récepteur quantitatives ont été établies. L'application du modèle aux données des saisons - chaudes » (mars-août) et froides » (septembre-février) séparément a permis de révéler les rôles déterminants de la chimie atmosphérique et de la météorologie sur les relations sources-récepteur.

Works presented in this thesis deal with acid deposition in rural areas and are a part of the MERA (MEsure des Retombées Atmospheriques) program. Two aims have been developed, study of samplers for S02 and particulate S042 and source-receptor relationship analyses. A field intercomparison has been conducted including four S02 and particulate S042- samplers: a bubbling method (AbSO2), two denuder/filter pack systems, a filter pack. Their detection limits and absorption efficiency for SO 2 have also been evaluated. Good agreement within 10 % was found between the two denuder/ filter pack systems. The AbSO2 have underestimated S02 and particulate S042- in comparison with the other methods. Source-receptor relationship influencing acidifying compounds have been studied at a rural site, Morvan. Three receptor-oriented models, the Ashbaugh et al. One, the Seibert et al. One and the Stohl one, have been compared through S042 N03-, NH4' ions measured in raie. Each has been revealed as efficient tool. The Seibert et al. Model was selected and applied to W ions measured in precipitation, SO2 and particulate S042-. The influence of the long range transport in atmosphere has been shown. Areas of high anthropogenic emissions (Polish-Czech-. German border area and the region from north of France to north of Germany) have been identified responsible for high concentration events. Quantitative relationship have been established. Database have been studied for the « warm » (March to August) and « cold » (September to February) seasons separatly. Atrnospheric chemistry and meteorology have been revealed influencing source-receptor relationship.