Qualité de l’air au Nouveau-Brunswick

La qualité de l’air change constamment. Elle est influencée par une grande variété de facteurs, notamment les conditions météorologiques, les mouvements d’air à grande distance en provenance d’autres parties du monde, les événements naturels, les cycles industriels et d’autres activités humaines. L’air pur renferme environ 79 % d’azote, 20,9 % d’oxygène, 0,04 % de dioxyde de carbone et des traces d’autres gaz et composants. Le terme « pollution atmosphérique » est employé de façon générale pour décrire les substances indésirables et potentiellement nocives qui peuvent aussi se trouver dans notre air.

La pollution atmosphérique se présente sous différentes formes et provient de différentes sources. La nature y est pour quelque chose : la fumée des incendies de forêt, la poussière et le pollen transportés par le vent, les orages, les embruns salés de l’océan et même l’éruption d’un volcan lointain peuvent affecter la qualité de l’air au Nouveau-Brunswick. De nombreux polluants sont présents naturellement dans l’environnement. Les activités humaines peuvent également augmenter la concentration de polluants dans l’atmosphère. Par exemple, l’épandage de sable sur les routes durant la saison hivernale ou le concassage de roches dans une gravière augmente la quantité de poussière dans l’air.

Il n’est pas étonnant que la pollution d’origine humaine nous préoccupe davantage au quotidien que la pollution d’origine naturelle. Par exemple, lorsque les gens brûlent des pneus ou des ordures, ou utilisent inadéquatement un poêle à bois, cela entraîne la libération de toute une série de gaz nocifs dans l’atmosphère. La principale source de ce type de pollution atmosphérique est la combustion de carburant, notamment pour les transports, pour le chauffage de nos bâtiments, pour la production d’électricité et pour l’exploitation des industries.

Les frontières n’ont aucune importance quand il est question de pollution atmosphérique. En fait, une grande partie de la pollution atmosphérique du Nouveau-Brunswick provient de sources situées au-delà de nos frontières. C’est pourquoi le gouvernement fédéral a un rôle important à jouer dans la surveillance des polluants transportés sur de grandes distances et dans l’établissement d’accords avec d’autres administrations.

Les masses d’air peuvent traverser les régions fortement peuplées et industrialisées du centre du Canada et des États-Unis, ramassant des polluants sur leur passage, avant d’arriver chez nous. Le sud du Nouveau-Brunswick subit plus de pollution émanant du transport à grande distance que les régions du nord de la province, qui tendent à être influencées par des masses d’air plus propres.

La distance parcourue par les polluants atmosphériques repose sur leur nature, le lieu et la façon dont ils sont émis, de même que sur les conditions atmosphériques. Les polluants qui demeurent dans les couches inférieures de l’atmosphère se déposent souvent près de leur source, tandis que d’autres sont transportés sur plusieurs centaines de kilomètres avant que leurs effets ne se fassent sentir. Au Nouveau-Brunswick, l’effet du transport à grande distance est important pour l’ozone troposphérique, les dépôts acides et les particules fines.

Les conditions géographiques et météorologiques locales influencent grandement la qualité de l’air. La forme en entonnoir de la baie de Fundy, par exemple, peut canaliser l’air pollué du sud-ouest vers le sud-est de la province, et les eaux froides de l’Atlantique contribuent à refroidir l’air près de la surface, ce qui peut empêcher les polluants de s’élever et de se combiner.

Les polluants ont tendance à s’accumuler dans les zones de basse altitude ou les vallées, et le terrain vallonné du Nouveau-Brunswick comporte de nombreuses poches où les inversions de température sont plus fréquentes et où les vents sont faibles. Les inversions surviennent lorsque la température augmente avec l’altitude au lieu de diminuer, créant ainsi une barrière invisible qui entrave la dispersion normale des polluants.

Parmi les autres effets locaux au Nouveau-Brunswick figurent le brouillard et la configuration des vents autour de la baie de Fundy. Lorsque le brouillard recouvre nos localités, il réduit la visibilité et son humidité peut réagir avec les polluants, aggravant leurs effets sur les humains et l’environnement.

La pollution atmosphérique peut causer une grande diversité d’enjeux d’ordre environnemental et sanitaire. Elle est particulièrement problématique pour les enfants, les aînés et les personnes atteintes de problèmes respiratoires ou cardiaques. Elle peut aussi avoir des répercussions sur :

• la production agricole
• l’eau potable 
• le poisson et la faune 
• les forêts
• la qualité des plans d’eau 
• la visibilité (brume) 

Certains polluants peuvent atteindre les bâtiments et autres infrastructures. Les polluants atmosphériques peuvent aussi causer des nuisances compromettant notre confort et notre bien-être, comme des poussières et des odeurs excessives. Voici certains des polluants atmosphériques les plus courants :

• Matières particulaires fines (PM_2,5)
• Ozone troposphérique (O₃)
• Anhydride sulfureux (SO₂)
• Dioxyde d’azote (NO₂)
• Acide sulfhydrique (H₂S)
• Composés organiques volatils (COV)
• Oxyde de carbone (CO)

La notion de matières particulaires désigne de minuscules particules solides ou liquides en suspension dans l’air. Il peut notamment s’agir de poussière, de cendres, de suie, de fumée et d’autres polluants microscopiques. La plupart de ces particules sont plus petites que des grains de pollen, ce qui signifie qu’elles peuvent facilement parcourir de longues distances dans l’air. En raison de leur taille et de leur présence généralisée, les particules contribuent largement à la pollution atmosphérique.

Les particules émanent de sources humaines et naturelles. Exemples de sources humaines :

• activités agricoles
• combustion de combustibles comme le bois, l’essence, le pétrole et le charbon (par exemple dans les habitations, les véhicules et l’industrie)
• activités de construction et de démolition
• poussière de route émanant des véhicules

Exemples de sources naturelles :

• embruns salés de l’océan
• activité volcanique
• pollen, poussière et sable transportés par le vent

De plus, certaines particules se forment dans l’atmosphère lorsque des gaz comme l’anhydride sulfureux et les oxydes d’azote réagissent entre eux. Ces réactions chimiques contribuent à la formation du smog, en particulier au-dessus des zones urbaines.

Les matières particulaires fines, suffisamment petites pour être invisibles à l’œil nu, peuvent présenter de graves risques pour la santé. Ces particules peuvent pénétrer profondément dans les poumons, réduisant l’apport d’oxygène et sollicitant davantage le système respiratoire. Les personnes atteintes d’asthme, de bronchite ou d’autres affections pulmonaires sont particulièrement exposées lorsque les concentrations de particules sont élevées.

Les particules peuvent aussi avoir des effets d’ordre environnemental et esthétique. En voici des exemples :

• selon leur composition chimique, les particules peuvent endommager la végétation, corroder les métaux et dégrader d’autres matériaux
• elles peuvent tacher les bâtiments de suie, en particulier dans les anciennes zones industrielles
• elles réduisent la visibilité en contribuant à la formation de brume et de smog

Particules totales en suspension

La notion de particules totales en suspension englobe des particules de toutes les dimensions. Elle comprend des particules naturelles, comme le pollen et les spores, de même que des particules émanant des véhicules ou des cheminées. Les niveaux peuvent être plus élevés dans les zones rurales pendant la saison des allergies au printemps, lorsque de nombreuses plantes et herbes libèrent leur pollen. Dans les zones urbaines, les niveaux peuvent varier selon le volume de la circulation, la construction ou d’autres activités génératrices de poussières.

Le paramètre des particules totales en suspension a servi de mesure standard de la pollution durant de nombreuses années, mais il perd de l’importance à mesure que les efforts de surveillance migrent vers les particules de plus petite taille, plus préoccupantes pour la santé humaine.

Matière particulaire grossière (PM₁₀) 

La matière particulaire grossière englobe les particules d’un diamètre de 10 microns ou moins. Un micron ne représentant qu’un millionième de mètre, ces particules sont invisibles à l’œil nu. Elles peuvent être constituées de pollen, de spores et de poussières plus petites provenant des routes, des carrières et de l’usure des pneus, avec des contributions de moindre importance issues du sel de mer et des gaz d’échappement des véhicules.

Matières particulaires fines (PM_2,5)

Les matières particulaires fines ont un diamètre égal ou inférieur à 2,5 microns. La source la plus courante est la combustion de combustibles organiques (bois, pétrole, gaz naturel, charbon, etc.), y compris les gaz d’échappement des véhicules, le chauffage domestique et les émissions industrielles. D’autres sources typiques de particules, comme la poussière des routes, y contribuent dans une mesure assez réduite. De nombreuses études menées au cours de la dernière décennie ont confirmé que ces particules à la taille la plus réduite ont les répercussions les plus importantes pour la santé humaine. Il existe un lien étroit entre les particules fines et les maladies respiratoires et cardiovasculaires.

L’ozone est un gaz invisible et inodore. Il se trouve souvent à des concentrations relativement élevées par temps chaud et brumeux en été. Dans ces conditions, l’ozone troposphérique peut s’accumuler au fil des jours pour constituer une brume blanche ou jaunâtre appelée smog. Ce sont les particules fines présentes dans l’air qui donnent au smog sa couleur. 

Comment l’ozone se forme-t-il?

Contrairement à la plupart des autres polluants atmosphériques, l’ozone n’est pas directement émis, mais se forme à la suite d’une réaction chimique dans l’atmosphère. Il se forme lorsque certains autres polluants présents dans l’atmosphère réagissent ensemble en présence d’une forte lumière solaire. Les orages produisent également de l’ozone. 

La majeure partie de notre pollution par l’ozone est transportée jusqu’ici (depuis de longues distances) par des masses d’air provenant de régions fortement peuplées du nord-est des États-Unis et du centre du Canada. 

Effets de l’ozone troposphérique

L’ozone troposphérique peut irriter les poumons et entraver la respiration. Il peut également :

• attaquer les métaux et les surfaces peintes
• endommager les forêts et d’autres formes de végétation
• endommager les cultures sensibles comme les pommes de terre et les tomates
• affaiblir les pneus en caoutchouc

L’anhydride sulfureux est un gaz incolore. Sa forte odeur s’apparente à celle d’une allumette que l’on craque. À des concentrations plus élevées, de nombreuses personnes peuvent remarquer un goût acide dans l’air. 

Sources d’anhydride sulfureux

L’anhydride sulfureux est un sous-produit de la combustion de combustibles renfermant du soufre, comme le pétrole et le charbon. Principales sources :

• production d’électricité à partir de combustibles fossiles
• systèmes de chauffage industriels
• fonderies de métaux
• raffineries de pétrole
• usines de pâte à papier

Répercussions de l’anhydride sulfureux

L’anhydride sulfureux peut avoir des effets néfastes sur l’environnement et la santé humaine. À des concentrations élevées, il peut :

• endommager les arbres et les cultures agricoles
• corroder les métaux et d’autres matériaux
• irriter les yeux et la gorge

Les personnes atteintes d’affections respiratoires ou de maladies cardiaques et pulmonaires chroniques sont particulièrement sensibles à l’anhydride sulfureux, mais même les personnes en bonne santé peuvent être incommodées lorsqu’elles y sont exposées.

Rôle dans les pluies acides

Dans l’atmosphère, l’anhydride sulfureux réagit avec la vapeur d’eau dans les nuages pour former de l’acide sulfurique. Cet acide contribue considérablement à la formation de dépôts acides, communément appelés « pluies acides », qui peuvent nuire aux écosystèmes, dégrader les infrastructures et acidifier les lacs et les sols.

La notion d’oxydes d’azote s’entend d’un groupe de gaz produits lorsque l’azote et l’oxygène se combinent, généralement lors de la combustion de carburants à des températures et des pressions élevées. Les oxydes d’azote, qui englobent le dioxyde d’azote (NO₂), le monoxyde d’azote (NO), l’oxyde nitreux (N₂O) et d’autres composés constitués d’azote et d’oxygène, sont collectivement désignés par le symbole NO_X. 

Les oxydes d’azote sont principalement libérés par la combustion

Au Nouveau-Brunswick, l’une des principales sources d’oxydes d’azote est la combustion de combustibles fossiles, en particulier celle des véhicules à moteur et des centrales électriques. Parmi les autres sources figurent :

• tout autre procédé impliquant une combustion
• les usines de papier et de pâte kraft 
• le raffinage du pétrole et la production de gaz
• l’incinération des déchets
• la combustion du bois

Effets nocifs sur la santé, l’environnement et les matériaux

L’exposition aux oxydes d’azote peut irriter les poumons et réduire la résistance aux infections respiratoires. Elle peut aussi nuire à la végétation, notamment à d’importantes cultures vivrières.

Les oxydes d’azote endommagent les matériaux en corrodant les métaux, en décolorant les tissus et en détériorant le caoutchouc. Sur le plan environnemental, ils jouent un rôle majeur dans :

• la création d’ozone troposphérique et de smog lorsqu’ils sont combinés à des composés organiques volatils (COV) sous l’effet de la lumière du soleil
• la formation de dépôts acides (comme l’anhydride sulfureux)

Le sulfure d’hydrogène est un gaz incolore plus lourd que l’air. Il s’agit d’un gaz à soufre réduit, dont l’odeur caractéristique s’apparente à celle des œufs pourris. 

Sources de sulfure d’hydrogène

Le sulfure d’hydrogène se trouve naturellement sous la surface de la Terre en tant qu’impureté dans le gaz naturel. C’est également un produit des processus de décomposition naturelle, comme ceux qui se produisent dans les marais et les marécages. À l’échelle industrielle, le sulfure d’hydrogène émane de diverses sources, notamment :

• les usines de transformation du poisson
• les usines de pâte kraft
• les parcs d’engraissement du bétail 
• les raffineries de pétrole
• les installations de traitement des eaux usées

Effets et impact sur l’environnement

La présence de sulfure d’hydrogène est perceptible même à de très faibles concentrations (moins d’une partie par milliard) en raison de son odeur distinctive. À mesure que les concentrations augmentent, le sulfure d’hydrogène peut provoquer une irritation des yeux et des muqueuses, exacerber les problèmes respiratoires existants et entraîner des symptômes tels que nausées, fatigue et maux de tête. La gravité de ces effets sur la santé est directement liée au niveau de concentration et à la durée de l’exposition. 

En outre, le sulfure d’hydrogène présente des propriétés corrosives à l’égard de certains métaux et peut se dissoudre dans l’eau pour former un acide. Lorsqu’il est brûlé, il se transforme en anhydride sulfureux, qui contribue de façon importante aux pluies acides.

Les composés organiques volatils sont un groupe de substances contenant du carbone. Certains de ces composés se présentent sous forme gazeuse et ceux qui sont liquides, comme l’essence, s’évaporent facilement, d’où le qualificatif « volatil ». Il existe des milliers de COV différents dans l’air, dont bon nombre sont d’origine naturelle.

Sources de COV

La production et la combustion de combustibles fossiles constituent une source majeure de COV. Les COV sont aussi émis par différents procédés industriels et par l’évaporation de solvants et de combustibles liquides comme l’essence, les diluants pour peinture, l’alcool à friction, le combustible pour allume-feu ou l’essence à briquet. Les laques et les peintures à base d’huile émettent également ces composés.

Impacts des COV

Les composés organiques volatils, en réagissant avec d’autres substances telles que les oxydes d’azote en présence de chaleur et d’un fort ensoleillement, contribuent à la formation d’ozone troposphérique et de smog. Certains COV, comme le benzène, sont également nocifs ou toxiques par eux-mêmes.

L’oxyde de carbone est un gaz incolore, inodore et insipide. 

Sources d’oxyde de carbone

L’oxyde de carbone émane de la combustion incomplète de matériaux renfermant du carbone, comme le charbon, le pétrole, l’essence, le bois ou le gaz naturel. Les véhicules à moteur peuvent être une importante source d’oxyde de carbone. On observe des niveaux plus élevés dans les rues des villes où la circulation est intense et dans les espaces confinés, comme les garages. Les incendies de forêt, l’activité industrielle et les systèmes de chauffage domestique y contribuent également de façon considérable.

Comme le Nouveau-Brunswick abrite peu de villes et une faible population, l’oxyde de carbone n’est normalement pas un problème à l’extérieur. Les niveaux mesurés s’approchent rarement des normes de qualité de l’air existantes. Les améliorations récentes de l’efficacité des moteurs de voiture et d’autres dispositifs de combustion se traduisent généralement par une combustion plus complète du carburant et une production moindre d’oxyde de carbone.

Effets du CO sur la santé et l’environnement

L’oxyde de carbone se répercute principalement sur les systèmes cardiovasculaire et nerveux. Les symptômes peuvent inclure des vertiges, des maux de tête et de la fatigue. Une exposition très élevée a été associée à des troubles de la vision, à une réduction de la capacité de travail et d’apprentissage, à une diminution de la dextérité manuelle et à une mauvaise exécution des tâches complexes.

L’oxyde de carbone entrave aussi le transport d’oxygène vers les organes et tissus vitaux par le sang. Par conséquent, il peut avoir des répercussions sur tout être vivant qui a besoin d’oxygène pour survivre. Les oiseaux vulnérables et d’autres espèces sauvages peuvent tomber malades ou mourir à la suite d’une exposition à des niveaux qui peuvent être inoffensifs pour l’humain. Même des concentrations relativement faibles peuvent se répercuter sur les enfants et d’autres personnes sensibles, comme les personnes atteintes de maladies cardiaques. La plupart des adultes en bonne santé ne seront atteints que par des concentrations plus élevées.