Thèse soutenue

Identification et contribution des sources de COV à Athènes, comparaison avec d'autres zones urbaines du bassin méditerranéén
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Auteur / Autrice : Anastasia Panopoulou
Direction : Nadine LocogeNikolaos MihalopoulosSpyridon PergantisStéphane Sauvage
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Univers
Date : Soutenance le 19/11/2019
Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai en cotutelle avec University of Crete
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMT Lille Douai
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Gros, Eleni Liakakou
Rapporteurs / Rapporteuses : Maria Kanakidou, Charbel Afif

Résumé

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Les COV (Composés Organiques Volatils) jouent un rôle majeur dans la problématique de pollution atmosphérique, puisqu’ils interviennent en tant que précurseurs des composés secondaires comme l’ozone troposphérique (O3) et l’Aérosols Organiques Secondaires (AOS) qui ont des impacts sur la santé et le climat. Afin de mettre en place des stratégies efficaces de réduction de la pollution de l’air, il est crucial de caractériser et quantifier la contribution des principales sources d’émission de COV.Le bassin méditerranéen constitue un environnement complexe, favorisant le développement des épisodes de pollution. Cependant, les mesures de COV dans les zones urbaines de la région restent limitées et les études existantes ont montré des incertitudes significatives quant à la contribution des différentes sources d’émission. Dans ce contexte, Athènes (Grèce) est un cas d’étude intéressant notamment pour les COV. Cette zone urbaine fait face à des dépassements des valeurs limites européennes en d’O3 et d’AOS ainsi qu’une augmentation des émissions de polluants pour des sources spécifiques (par exemple, le chauffage résidentiel au bois).Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur l’étude des COV à Athènes, réalisée dans le cadre du projet international ChArMEX (The Chemistry – Aerosol Mediterranean Experiment). La méthodologie s’appuie sur une campagne de mesure de 17 mois (d’octobre 2015 à février 2017) sur un site représentatif proche du centre-ville, sur deux campagnes intensives d’un mois chacune réalisées à la même station ainsi que sur deux campagnes réalisées en champ proche des sources (en tunnel et en station trafic).Plus de 40 COV de 2 à 16 atomes de carbone (C2 à C16) ont été mesurés, permettant la caractérisation détaillée de leur variabilité temporelle et spatiale sur une base annuelle, suivie de la détermination des facteurs d’influence. Les COV de C2 à C3 étaient mesurés pour la première fois à Athènes. La comparaison aux autres études de COV en zones urbaines a mis en évidence la typologie des sources ainsi que l’importance de la pollution atmosphérique en hiver à Athènes. Concernant les monoterpènes et l’isoprène, composés en général d’origine biogénique, l’analyse a mis en évidence des sources anthropiques dans cette atmosphère urbaine, ce qui fournit des informations intéressantes pour l’évaluation de leur impact sur la qualité de l’air en tant que précurseurs des polluants secondaires. L’application du modèle orienté récepteur « Positive Matrix Factorization » (PMF) sur la base de données annuelles, a permis d’identifier et quantifier les contributions des principaux facteurs associés aux sources de COV. Les émissions liées au transport routier et au chauffage résidentiel ont été déterminées comme les sources de COV dominantes. Une seconde analyse PMF sur la base de donnes des campagnes intensives à d’une part corroboré les résultats et, d’autre part, a conduit à l’identification de sources supplément aires comme l’évaporation de carburants des points stationnaires.