Air Pollution ORGANIC AIR POLLUTANTS Acrylonitrile Benzene

Air Pollution

ORGANIC AIR POLLUTANTS Acrylonitrile Benzene Butadiene Carbon disulfide Carbon monoxide 1, 2 -Dichloroethane Dichloromethane Formaldehyde Polycycli aromatic hydrocarbons (PAHs) Polychlorinated biphenyls (PCBs) Polychlorinated dibenzodioxins and Dibenzofurans(PCDDs/PCDFs) Styrene Tetrachloroethylene Toluene Trichlorethylene

INORGANIC AIR POLLUTANTS Arsenic Asbestos Cadmium Chromium Fluoride Hydrogen sulfide Lead Manganese Mercury Nickel Platinum Vanadium

CLASSICAL AIR POLLUTANTS Nitrogen dioxide Ozone and other photochemical oxidants Particulate matter Sulfur dioxide

What is air pollution? n n contamination of the air by noxious gases and minute particles of solid and liquid matter (particulates) in concentrations that endanger health Air pollution only occurs outdoors

Sources of Outside Air Pollution n n n n Combustion of gasoline and other hydrocarbon fuels in cars, trucks, and airplanes Burning of fossil fuels (oil, coal, and dinosaur bones) Insecticides Herbicides Everyday radioactive fallouts Dust from fertilizers Mining operations Livestock feedlots

n n A major form of air pollution is emissions given off by vehicles. The number of cars in EU has doubled between 1970 and 1994 – 3% per year

What’s in smog n n n particulates (especially lead) nitrous oxides potassium Carbon monoxide Other toxic chemicals

Sources of Indoor pollution n n Efficient insulation Bacteria Molds and mildews Viruses animal dander and cat saliva plants house dust Mites Cockroaches pollen

Effects on the environment n n Acid rain Ozone depletion Global warming In human populationrespiratory problems, allergies, strengthens lugs, and a risk for cancer

Acid rain n n contains high levels of sulfuric or nitric acids contaminate drinking water and vegetation damage aquatic life erode buildings Alters the chemical equilibrium of some soils

Strategies n n Air Quality Management Plan n Development of new technology- electric cars, cleaner fuels, low nitrogen oxide boilers and water healers, zero polluting paints, less polluting BBQ lighter fluids Use of natural gas Carpooling Follow the laws enacted

Urban Emissions • There are small emissions of NOx from industrial processes • The main emissions are from combustion. • There is negligible nitrogen in gasoline or diesel fuels so the nitrogen oxides arise from the N 2 and O 2 in the air. • Sulphur dioxides arise from the sulphur present in most fuels. • Particulate matter describes matter below 10μm aerodynamic diameter.

Role of Engines and Fuel n n Different engines and fuel combinations give out different emissions in different quantities. Some engines have catalysts which effectively remove part of the harmful gases.

Catalytic Converters and Particle Traps n Catalytic converters can be fitted to cars to reduce NOx emissions. CO + HC + NOx H 2 O + N 2 + CO 2 Platinum Honeycomb n n Particle traps can be used to reduce PM 10 and NOx, but the effectiveness is severely reduced if the fuel the vehicle burns has a high sulphur content. The major target in the battle for cleaner cities is diesel.

STRATEGIE The Clean Air for Europe (CAFE) approach: n n n 1. 2. 3. 4. Based on scientific knowledge Using best available, quality-controlled real-world data With close involvement of stakeholders: Project future emissions and air quality resulting from full implementation of current EU legislation Explore scope and costs for further measures Analyze cost-effective policy scenarios Estimate benefits of policy scenarios

Scope for further technical emission reductions CAFE baseline “with climate measures”, EU-25 100% % of 2000 emissions 80% 60% 40% 20% 0% SO 2 2000 NOx VOC CAFE baseline 2020, current legislation NH 3 PM 2. 5 Maximum technical reductions 2020

Main pollutants used in the CAFE assessment

Particulate Matter (PM ) Pollution - Traffic emissions including diesel engines - Small combustion sources burnng coal and wood - Reductions of SO 2, N 0 x, NH 3 and VOC

Ground level ozone - VOC control to reduce ozone in cities - N 0 x reduction from traffic - Control of N 0 x emissions from ships - Methane reduction

Multi-pollutant/multi-effect analysis for identifying cost-effective policy scenarios RAINS computer model PM Health SO 2 Eutrophication NH 3 NOx Acidification CAFE policy targets for 2020 VOC Ozone

La cuisine photochimique : mais c’est très simple ! Une pincée de NOx et quelques photons pour faire un peu d’ozone NO 2 + hn O + O 2 NO + O O 3 Mais pas trop de NOx ce qui détruit une partie de l'ozone formé, Ni trop de COV ce qui en produit de trop ! O 3 + NO NO 2 + O 2 RO 2 + NO (l < 430 nm)

Monitoring of NOX - COV LES COV 40 BTX automatiques 50 Campagnes COV/an (tubes à diffusion, canisters, …) CPG automatiques (31 composés) LES NOX 505 NO 2 automatiques en sites fixes

Dépassements du seuil d’information et de recommandation de la population 180µg/m 3/h – été 2003 Nb d’évènements de dépassement Durées cumulées dépassements • 86 % des sites ont connu au moins 1 dépassement du seuil 180 • Durée moyenne des dépassements : 34 h par capteur, • Principales régions concernées : Alsace, Centre, Ile de France, PACA, Rhône Alpes • Les zones habituellement épargnées du littoral Atlantique ont été touchées

L’été 2003 s’est également caractérisé par des niveaux élevés de <NO 2 et de particules en raison d’une forte activité photochimique Echantillons d’aérosols prélevés chaque semaine au Pic du Midi (3000 m )depuis Juin 2002 (LA, LMTG, LGGE, LSCE) Eté 2002 Été 2002 Eté 2003 filtres du 1 -8 Août et Du 8 -15 Août Effet canicule ? Source : C. Liousse et al. 2004 - CNRS

Dépassements du seuil d’alerte de la nouvelle directive 2002/3/CE (240µg/m 3/h ) été 2003 Nb de dépassements du seuil 240/1 h Nb de dépassements du seuil 240/3 h 13 jours de dépassements 2 jours en juillet : le 10 et le 15 11 jours consécutifs du 2 au 13 août PACA : 8 j – Paris : 6 j – Centre, Lorraine : 3 j – RA : 2 j - Alsace , Bretagne, L R : 1 j

PRINCIPALES CONCLUSIONS L Exceptional ozone pollution in time and space during summer 2003 L 85 days over the threshold 180/h in 2003 L 13 days over the threshold 240/h in 2003 L strong correlation between day temperature /maximal ozone valuesq corrélation températures diurnes/valeurs maximales en ozone L High values of PM 10 and NO 2 L More than 30 millions of person exposed at threshold over Meteorologic conditions ( high temperatures, no wind, sunny, no cloud) explains this phenomenon

Expected benefits Emission of road transport sector in Europe Index 100: 1996 Indice 1995=100 140 120 100 80 60 40 20 0 1995 CO 2000 NOx 2005 PM-diesel COV 2010 2015 Benzène SO 2 CO 2 2020

Expected benefits (All sources in France) §- 43% NOx between 2001 and 2010 §- 37% COV between 2001 and 2010 nprogramme of réduction 2003 -2010 (simulations by Prév’air) : - duration of exposition to threshold (180µg/m 3) divided by 5 - exposition to concentrations higher than 120µg/m 3 divided by 2

Surveillance de la pollution : les « réseaux » Les AASQUA (associations agréées pour la surveillance de la qualité de l’air) bénéficient d’une délégation de service public pour : • Surveiller de la qualité de l’air • Prévoir les épisodes de pollution • Informer les autorités et les citoyens • Evaluer l’impact des mesures de réduction des émissions Des structures pluralistes où sont représentés (4 collèges) : • L’Etat et ses services • Les collectivités locales et régionales • Les industriels et entreprises de transport • Les associations de défense de l’environnement et de la qualité de vie 39 AASQUA très différentes par la taille et les moyens Les outils : • Matériel de mesures fixes, itinérantes ou temporaires • Modélisation, cartographie.

Surveillance de la pollution : les alertes La surveillance de la pollution repose encore essentiellement sur la notion de « pic de pollution » défini par des seuils et des normes nationales. Les alertes, efficaces dans le cas de la pollution d’origine industrielle, le sont beaucoup moins dans le cas de la pollution photochimique.

FLOW INFORMATION