L’ozone est un polluant secondaire, formé dans la basse atmosphère à partir d’un mélange de précurseurs gazeux composé d’oxydes d’azote et de composés organiques volatils.Ces polluants nécessaires pour produire l’ozone sont principalement émis par les activités humaines et aussi par la végétation. Le rayonnement solaire contrôle l’intensité de la production d’ozone.
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Les fortes concentrations en surface apparaissent donc en période estivale lorsque l’ensoleillement est important et lorsque les conditions climatiques sont peu dispersives et favorisent l’accumulation. Généralement c’est lors d’une situation météorologique sous influence anticyclonique que sont observés les épisodes de pollution à l’ozone. L’épisode sera d’autant plus important si la situation anticyclonique persiste.
L’ozone a une durée de vie de quelques jours dans les basses couches de l’atmosphère, de sorte qu’il peut être transporté loin de sa zone de production : cette pollution s’observe en général de manière plus intense dans les régions périurbaines et rurales sous le vent des agglomérations.
L’ozone de la basse atmosphère affecte les écosystèmes et la santé humaine. Il a donc un effet toxique qui est à opposer au rôle de l’ozone stratosphérique dont les concentrations importantes se situent à plus de 10 km d’altitude et qui filtre une partie nocive des ultra-violets du rayonnement solaire. L’ozone est un gaz agressif qui pénètre profondément dans l’appareil pulmonaire et peut réagir sur les composants cellulaires et affecter les capacités respiratoires. Ces effets sont accentués par la présence d’autres polluants tels les oxydes de soufre et d’azote, ou lors d’efforts physiques et d’expositions prolongées. L’ozone a un effet néfaste sur la végétation (le rendement des cultures par exemple) et sur certains matériaux.
La production chimique d’une molécule d’ozone (O3) est toujours issue d’une réaction entre une molécule de dioxygène (O2) et un atome d’oxygène (O). C’est la photodissociation du dioxyde d’azote (NO2) qui produit l’atome d’oxygène requis (O), à condition que le monoxyde d’azote (NO) réagisse en priorité avec un radical hydropéroxyle (HO2) plutôt qu’avec O3, ce qui aurait un bilan nul. Dans les zones peu polluées, le HO2 est issu de l’oxydation du monoxyde de carbone (CO) et du méthane (CH4) présents dans l’atmosphère naturelle. Mais dans les zones polluées, la production d’ozone est favorisée, car l’oxydation de composés organiques volatils (COV) est plus rapide que celle du CO ou CH4.Dans les zones fortement polluées, et sous certaines conditions d’insolation, les fortes concentrations de NOx, peuvent conduire à la destruction nocturne d’ozone (effet de titration).
L’ozone (O3) est dit troposphérique (ou « de basse altitude ») quand il est situé dans la troposphère. Dans cette dernière, l’O3 est un polluant produit principalement par la transformation, sous l’effet du rayonnement solaire, des oxydes d’azote (NOx) et des composés organiques volatils (COV) émis majoritairement par les activités humaines (mauvais ozone). À certaines concentrations, l’O3 troposphérique a des effets nocifs. Cet ozone, en tant que superoxydant, est un polluant majeur de l’air, nocif pour la santé de l’homme, de la faune et de la flore1.
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