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Évaluation scientifique canadienne du smog faits saillants et messages clés

Sources de polluants à l'origine du smog

Les émissions de la plupart des précurseurs du smog ont diminué au cours de la période de 1985 à 2006, à l’exception des émissions d’ammoniac (NH3) (figure 9). Les projections des émissions de précurseurs du smog pour l’année 2015 indiquent qu’elles continueront de diminuer, à l’exception des émissions de NH3 et de composés organiques volatils (COV).

figure 9

Figure 9. Émissions anthropiques (comprenant les sources à ciel ouvert) historiques (de 1985 à 2006) et prévues (de 2007 à 2015) de polluants contribuant au smog. Source : Environnement Canada, 2010

Les estimations des émissions présentent des incertitudes qui varient de façon considérable d’un secteur à l’autre et d’un produit chimique à l’autre. Il est particulièrement difficile de quantifier les sources diffuses ou à ciel ouvert, car leurs émissions peuvent varier de façon assez importante dans le temps et l’espace. Les émissions de secteurs précis sont souvent estimées à partir de facteurs d’émission. Des mesures ont été prises afin de réduire ces incertitudes par une surveillance continue et la comparaison avec les observations, les mises à l’essai et la collaboration avec l’industrie. Des cotes de fiabilité allant de « faible » à « élevée » sont accordées aux estimations des émissions dans la PM Science Assessment de la NARSTO (organisme coopératif des secteurs publics et privés au Canada, au Mexique et aux États-Unis)15.

Particules (PM) primaires

Les principales sources de particules fines (PM2,5) primaires (c’est-à-dire émises directement) sont la poussière des routes et les activités de construction et de démolition, toutes deux classées comme sources à ciel ouvert, responsables d’environ 67 % du total national. D’autres sources anthropiques importantes sont le chauffage résidentiel au bois, les transports et certaines activités industrielles comme la transformation du bois et l’industrie des pâtes et papiers (figure 10). Le corridor Québec-Windsor est une des zones de haute densité des émissions de PM2,5 en raison principalement des activités industrielles et des secteurs des transports et du chauffage résidentiel au bois (figure 11). Certains grands centres urbains de l’Ouest canadien et du corridor Edmonton-Calgary sont également présentés comme des zones de haute densité des émissions de PM2,5, là encore, probablement en raison des émissions du secteur des transports. La figure 11 comprend les émissions de source anthropiques à ciel ouvert et illustre les répercussions de ce secteur, entre autres, à l’intérieur de la Colombie-Britannique. Dans cette région, les PM2,5primaires constituent une cause majeure de préoccupations associée aux poêles à bois résidentiels, au brûlage agricole et dirigé ainsi qu’à la poussière des routes.

figure 10

Figure 10. Secteurs clés contribuant à l’inventaire des émissions de PM2,5 pour 2006

Figure 11. Carte de la densité des émissions de PM2,5 (kg/km2) au Canada en 2006, comprenant les sources à ciel ouvert

Les émissions anthropiques totales de PM2,5 sont demeurées plutôt stables entre 1985 et 2006 (figure 9). Les sources à ciel ouvert mises à part, les émissions de PM2,5 ont diminué d’environ 50 % au cours de cette période en raison de la réduction des émissions des secteurs du bois, des pâtes et papiers et de la production d’électricité. Dans l’ensemble, les émissions anthropiques de PM2,5 (comprenant les sources à ciel ouvert) devraient connaître une faible hausse d’ici 2015 en raison de l’apport élevé provenant de la poussière des routes et de la construction ainsi que du chauffage résidentiel au bois.

Les sources naturelles sont également d’importants contributeurs aux émissions de PM2,5 primaires. Elles comprennent les incendies de forêt, la poussière du sol poussée par le vent, les embruns et la poussière volcanique. Les incendies de forêt peuvent contribuer aux émissions de PM2,5primaires dans la forêt boréale, et le sel marin (embruns) exerce une influence importante le long des côtes.

Oxydes d’azote (NOX)

Au Canada, le secteur des transports est responsable d’environ la moitié des émissions nationales d’oxydes d’azote (NOx). Le secteur amont de l’industrie pétrolière et gazière et le secteur de la production d’électricité sont également d’importants secteurs sources responsables, ensemble, de 31 % du total national (figure 12). La plus forte densité d’émissions de NOx se trouve en Alberta et dans le corridor Québec-Windsor (figure 13), des régions dominées respectivement par les secteurs pétroliers et gaziers et des transports.

Les émissions de NOx ont diminué d’environ 8 % entre 1985 et 2006 (figure 9). Ce recul est attribuable au resserrement des règlements sur les émissions dans les secteurs des transports et de la production d’électricité. Certaines diminutions sont actuellement annulées par la croissance des émissions des secteurs amont et aval de l’industrie pétrolière; néanmoins, la tendance générale à la baisse devrait continuer jusqu’en 2015 (figure 9).

figure 12

Figure 12. Secteurs clés contribuant à l’inventaire des émissions de NOX pour 2006

Figure 13. Carte de la densité des émissions de NOx, (kg/km2) au Canada en 2006, sans les sources à ciel ouvert ou naturelles

Dioxyde de soufre (SO2)

La fusion de métaux non ferreux est le principal secteur source d’émissions de dioxyde de soufre (SO2) à l’échelle nationale, suivi du secteur de la production d’électricité et des secteurs amont et aval de l’industrie pétrolière. Ils représentent ensemble environ 80 % des émissions totales de SO2 au Canada (figure 14). Comme c’est le cas des NOx, la plus forte densité des émissions survient dans les provinces des Prairies et dans le corridor Québec-Windsor (figure 15). Les émissions de dioxyde de soufre ont diminué d’environ 47 % entre 1985 et 2006, la baisse la plus importante (30 %) étant survenue avant 1995 (figure 9) dans le cadre du Programme de lutte contre les pluies acides de l’est du Canada de 1985. Par le passé, la réduction des émissions de SO2 résultait de la réglementation de la teneur en souffre des carburants, de l’élimination progressive des centrales thermiques au charbon et de modifications de processus industriels comme la fusion. Depuis 1995, bien que certains secteurs aient continué de réduire leurs émissions, une partie de ces améliorations ont été annulées, à l’échelle nationale, en raison de l’augmentation des émissions des secteurs pétroliers au cours des dernières années. Cette tendance devrait continuer jusqu’en 2015 (figure 9) et causer une hausse progressive des émissions par rapport à 2006, même si dans l’ensemble, elles auront reculé pour la période de 1985 à 2015.

figure 14

Figure 14. Secteurs clés contribuant à l’inventaire des émissions de SO2 pour 2006

Figure 15. Carte de la densité des émissions d’oxydes de soufre (principalement de SO2 et contribution minimale de H2SO3), (kg/km2) au Canada en 2006, sans les sources à ciel ouvert ou naturelles

Composés organiques volatils (COV)

Les émissions de composés organiques volatils (COV) anthropiques au Canada sont produites principalement par le secteur amont de l’industrie pétrolière et le secteur des transports, responsables d’environ la moitié des émissions nationales (figure 16). Les sources d’émissions se concentrent en Alberta, dans le sud de la Saskatchewan (surtout les sources de l’industrie pétrolière et des transports) et dans les grands centres urbains comme le long du corridor Québec-Windsor (figure 17). Les émissions de COV ont diminué d’environ 18 % entre 1995 et 2006, principalement en raison de réductions dans les secteurs des transports, des solvants et de l’imprimerie (figure 9). Néanmoins, comme pour les émissions de NOX, certaines des baisses récentes sont annulées par des hausses dans d’autres secteurs, principalement le secteur amont de l’industrie pétrolière. Cette tendance devrait entraîner une augmentation globale des émissions de COV jusqu’en 2015 (figure 9).

Les sources naturelles, qui comprennent la végétation et les incendies de forêt, contribuent également de façon importante aux concentrations ambiantes de COV. C’est tout particulièrement le cas des régions rurales ou boisées, où les COV d’origine naturelle sont de beaucoup supérieurs à ceux provenant de sources anthropiques. Néanmoins, l’importance des COV naturels par rapport aux COV anthropiques en tant que précurseurs de l’ozone dépend, même dans les régions rurales, de leur réactivité globale, c’est-à-dire de l’efficacité de la réaction du COV individuel pour former de l’ozone. La réactivité des COV peut avoir des répercussions sur les stratégies de réduction des émissions, pour lesquelles les composés sont analysés individuellement, plutôt que traités comme un ensemble. Bien qu’on ait déjà abordé cette approche, davantage de recherches et de surveillance des espèces particulières de COV s’imposent.

figure 16

Figure 16. Secteurs clés contribuant à l’inventaire des émissions de COV pour 2006

Figure 17. Carte de la densité des émissions de COV, (kg/km2) au Canada en 2006, sans les sources à ciel ouvert ou naturelles

Ammoniac (NH3)

Le secteur agricole est le plus important contributeur d’ammoniac (NH3), puisqu’il représente 90 % des émissions nationales (figure 18). Les régions d’activités agricoles intensives comprennent le sud de l’Ontario et du Québec, le sud de la Colombie-Britannique, l’Alberta et la Saskatchewan (figure 19). Au Canada, les émissions de NH3 ont augmenté d’environ 22 % au cours de la période de 1985 à 2006, et on prévoit une hausse générale d’ici 2015 en raison de la croissance de l’économie et de la demande en produits agricoles, notamment les aliments et la biomasse servant à la production d’énergie et aux carburants (figure 9).

figure 18

Figure 18. Secteurs clés contribuant à l’inventaire des émissions de NH3 pour 2006

Figure 19. Carte de la densité des émissions d’ammoniac (NH3) (kg/km2) au Canada en 2006, comprenant les sources à ciel ouvert, mais excluant les sources naturelles

Sources d’émissions situées aux États-Unis

Les sources d’émissions situées aux États-Unis sont également d’importants contributeurs du smog au Canada. De façon générale, les émissions de PM2,5 primaires et de précurseurs aux États-Unis ont reculé au cours de la période de 1990 à 2006 et devraient continuer à diminuer. Les émissions de PM2,5 primaires aux États-Unis ont diminué d’environ 65 % depuis 1990, grâce à des baisses dans la plupart des secteurs sources. Les émissions de NOx ont diminué de 36 %, principalement en raison de réductions provenant des sources du secteur des transports et de la combustion de combustibles et carburants des services d’électricité et de l’industrie. Une bonne part de la baisse est attribuable à la mise en œuvre, en 1990, du NOx Budget Trading Program dans le nord-est des États-Unis. Les émissions de SO2 ont diminué d’environ 50 % entre 1990 et 2006, principalement dans les secteurs sources de combustion des services d’électricité et de l’industrie, responsables de la majorité des émissions. Les émissions de COV ont diminué de 34 %, un recul provenant en premier lieu de la réduction des sources dans les transports et les solvants.

Les projections des émissions aux États-Unis pour 2015 présentent une baisse générale des émissions de précurseurs gazeux dans la plupart des régions du pays. Dans les États du Nord-Est, on prévoit une baisse globale de la densité des émissions dans la plupart des régions, ce qui aurait des répercussions bénéfiques sur les concentrations ambiantes de smog et de gaz précurseurs au Canada.


15 Hidy, G., D. Niemi et T. Pace (2003). Chapitre 4, « Emission characterization », dans P. McMurry, M. Shepherd et J. Vickery (éd.), Particule Matter Science for Policy Makers : A NARSTO Assessment. Cambridge, Cambridge University Press, p. 147.