Sources de la pollution atmosphérique

Les polluants que l’on retrouve dans l’atmosphère peuvent être d’origine anthropique (c'est-à-dire produits par les activités humaines), ou d’origine naturelle (émissions par la végétation, l’érosion du sol, les volcans, les océans, etc.). Tous les secteurs d’activité humaine sont susceptibles d’émettre des polluants atmosphériques. Les principales activités contributrices aux émissions de polluants en France sont les activités industrielles, les transports (routiers et non routiers), le secteur résidentiel (chauffage en particulier), les activités humaines liées à l’agriculture et la sylviculture, etc.

Il est d’usage de faire la distinction entre les gaz à effet de serre qui impactent les changements climatiques et les polluants atmosphériques qui, par leur présence dans les basses couches de l’atmosphère, se caractérisent par leurs effets sur la santé humaine et les écosystèmes. Certaines substances sont à la fois des gaz à effet de serre et des polluants atmosphériques, les deux exemples les plus connus étant l’ozone et le carbone suie. Le cas du méthane est particulier : il s‘agit d’un gaz à effet de serre et d’un composé précurseur à la formation de l’ozone.

En France, la réalisation technique des inventaires nationaux des émissions de polluants atmosphériques est déléguée au Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique (Citepa). Le Citepa est l’organisme national de référence dans ce domaine et assure pour le compte du ministère chargé de l’environnement, le rapportage réglementaire des émissions nationales au titre du protocole de Göteborg de la Convention sur le transport atmosphérique à longue distance et de la directive NEC sur les plafonds nationaux d’émissions (2016/2284/EU). Le Citepa est responsable en France de l’organisation et des méthodes d’établissement des inventaires nationaux des émissions atmosphériques, selon les prescriptions élaborées et contrôlées au niveau international. Le Citepa participe lui-même aux revues internationales des inventaires. Les méthodologies adoptées en France forment le système Ominea (Organisation et méthodes des inventaires nationaux des émissions atmosphériques en France) qui fait l’objet d’un document de référence revu périodiquement. Les inventaires nationaux de référence sont élaborés selon un format appelé SECTEN (par SECTeur émetteur et par ENergie) qui donne son nom au rapport annuel de référence sur les émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques.

Les émissions de polluants atmosphériques sont aujourd’hui majoritairement dues à des secteurs constitués d’une diversité de sources résidentielles (chauffage domestique, biomasse), mobiles (émissions véhiculaires routiers et non routiers) et agricoles (épandages d’engrais, élevage..), pour lesquelles l’influence de l’utilisateur est majeure ; et à des sources non contrôlées telles que les sources diffuses (par opposition aux sources canalisées : émissions de bassin, de bâtiments, fuites d’installation chimique etc.). A titre d’exemple, d’après le rapport SECTEN 2021 du Citepa, les émissions de l’ammoniac (NH₃) sont très majoritairement dues à l’agriculture/sylviculture (contribution 94%), alors que celles des oxydes d’azote (NO_X) sont liées à 58% au transport, et celles de particules PM_2.5 sont dues à 53% au secteur résidentiel.  

Les polluants émis sont des gaz ou des particules inorganiques ou organiques. Certains d’entre eux sont réglementés au niveau national ou international. De fait, les émissions de polluants atmosphériques en France ont beaucoup diminué ces trente dernières années (SECTEN 2021). Ceci a été rendu possible par la réglementation des émissions de certains secteurs, notamment industriels. Ainsi, des avancées majeures ont été obtenues sur la réduction des émissions issues des cheminées industrielles (émissions dites canalisées), au point qu’à ce jour les émissions industrielles contribuent de manière minoritaire aux émissions de la plupart des polluants atmosphériques réglementés (données SECTEN).

Au niveau international, des plafonds d’émissions pour certains polluants sont fixés par le protocole de Göteborg de la convention de Genève. Ce protocole a été révisé en 2012 et fixe des objectifs de réduction des émissions de certains polluants à horizon 2020, par rapport aux émissions de 2005.

Au niveau européen, la directive (EU) 2016/2284 du 16 décembre 2016 fixe des objectifs de réduction des émissions de polluants par rapport aux émissions de 2005 pour les horizons 2020 et 2030, en intégrant les objectifs du Protocole de Göteborg.

Ces obligations se traduisent par l’obligation de mettre en place :

• un système d’inventaires nationaux d’émissions de polluants atmosphériques ;
• un plan d’action national de réduction des émissions de polluants atmosphériques. Le décret du 10 mai 2017 et l’arrêté du 11 mai 2017 qui composent le Plan national de réduction des émissions de polluants atmosphériques (PREPA) fixent ainsi des objectifs de réduction des émissions de PM_2.5, SO₂, NO_X, NH₃ et COVNM.

Le protocole de Göteborg est en cours d’examen pour une révision probable en 2023-2024 qui fixera, pour chaque État membre, les objectifs de réduction à l’horizon 2030, par rapport à 2005, pour réduire de 50 % la mortalité prématurée due à la pollution atmosphérique de particules fines et de l’ozone au niveau européen (par rapport à 2005).
De nombreuses directives et règlements sectoriels viennent en soutien à la réduction des émissions de polluants issus :

• des transports (routiers, non routiers, maritimes…) en réglementant la qualité des carburants et combustibles, ou les émissions liées aux moteurs ;
• des activités industrielles : directive relative aux émissions industrielles (dite IED), qui s’appuie sur les BREF (document de référence sur les meilleures techniques disponibles), les directives relatives aux grandes et moyennes installations de combustions, etc. ;
• de certains appareils domestique : la directive Ecoconception relative aux chaudières et aux appareils de chauffage individuels ;
• de l’utilisation de certains produits : directive sur l’utilisation des solvants pour réduire les émissions de Composés Organiques Volatils (COV).

La poursuite de la baisse de émissions atmosphériques en France passe par l’amélioration des connaissances des émissions en situation réelle de ces sources et de leur devenir, par la mesure et la modélisation. Pour répondre à cet enjeu, l’Ineris mobilise ses moyens expérimentaux et a mis en place un nouveau programme d’appui intitulé “Données d’émissions atmosphérique en situation réelle : production, vérification et diffusion” qui sera opérationnel à partir de 2022.

Ainsi, l’Ineris est un acteur reconnu dans le domaine des émissions atmosphériques, notamment pour ses travaux concernant les émissions liées aux appareils de chauffage domestique au bois, la mesure des émissions liées aux activités industrielles aussi bien à l’émission qu’autour des sites, la gestion et l’exploitation de l’Inventaire national spatialisé (INS) et du registre des émissions polluantes et des déchets (BDREP).

L’Inventaire national spatialisé (INS)

La connaissance des émissions de polluants atmosphériques permet d’identifier les sources principales de pollution et les actions prioritaires de réduction, d’évaluer les politiques de réduction des pollutions et d’alimenter les modèles de prévision de la qualité de l’air.
Le système national d’inventaires des émissions de polluants atmosphériques permet d’estimer les émissions des principaux polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre des différents secteurs d’activité. Ces inventaires permettent de répondre aux obligations des conventions internationales et des directives européennes. De plus, lorsqu’ils sont correctement alimentés, ils constituent un outil de gestion indispensable pour vérifier l’impact des politiques de réduction d’émission de polluants mises en œuvre et le respect des grands engagements pris par l’Etat dans le cadre français ou international.

En 2003, le ministère chargé de l’environnement a entrepris la réalisation d’un inventaire national spatialisé des émissions de polluants dans l’air (INS), en France métropolitaine et en outre-mer. Il concerne les émissions d’une quarantaine de polluants émis par toutes les sources recensées (activités anthropiques ou émissions naturelles). Il fait l’objet de mises à jour et d’améliorations au fil de l’eau. Les données sont mises à disposition à une résolution communale et peuvent être fournies à une résolution plus fine selon les demandes.

L’Inventaire national spatialisé a plusieurs objectifs :

• améliorer les prévisions de pollution par l’ozone (O₃), le dioxyde d’azote (NO₂) et les particules (PM_2.5 et PM₁₀) réalisées avec le système PREV’AIR, en fournissant des données d’entrée d’émissions dont la distribution spatiale est finement résolue ;
• améliorer le dispositif de surveillance de la qualité de l’air et répondre à des besoins relatifs à la gestion de la qualité de l’air par une description précise des sources et de leur localisation ;
• répondre aux attentes des différents acteurs, impliqués de manière directe ou indirecte dans l’évaluation, l’analyse et la gestion du comportement des polluants atmosphériques (AASQA, administrations, organismes d’études et de recherche, industriels…) ;
• informer le public.

Depuis 2013, l’Ineris héberge et administre l’INS tout en assurant son exploitation et sa maintenance. La mission de l’Ineris sur l’INS inclut également la fourniture de données d’émission aux utilisateurs et le couplage avec les modèles de qualité de l’air comme PREV’AIR.