Évaluation scientifique des matières particulaires transfrontalières

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Le présent document fait le point sur les conclusions de l’Évaluation Canada-États-Unis portant sur le transport frontalier des particules (l’évaluation de 2004). Il vise à présenter les fondements scientifiques et techniques pour des discussions en vue d’ajouter une annexe sur la matière particulaire (MP) à l’Accord Canada-États-Unis sur la qualité de l’air de 1991 (l’Accord), à évaluer les répercussions potentielles d’une annexe sur la MP et, en dernier lieu, à tenter de déterminer la nécessité de l’annexe.

La présente évaluation est axée sur la fraction des particules fines des MP (MP2,5) parce que cette fraction granulométrique peut rester en suspension dans l’air pendant plusieurs jours et même des semaines, être transportée très loin par le vent et rester en suspension dans l’air pendant le transport frontalier en Amérique du Nord.

Le présent document s’articule autour de cinq questions scientifiques clés :

  1. Quelles sont les incidences des MP2,5 sur la santé humaine et la santé des écosystèmes et le bien-être du public? Quelles sont les normes de qualité de l’air actuelles visant à protéger la santé humaine et la santé des écosystèmes aux États-Unis et au Canada?
  2. Quels sont les niveaux actuels de MP2,5 au Canada et aux États-Unis?
  3. Quelles sont les émissions et les tendances des émissions de polluants qui contribuent aux concentrations ambiantes de MP2,5 au Canada et aux États-Unis?
  4. Quels sont les éléments de preuve qui démontrent que le flux transfrontalier de MP2,5 existe à la frontière canado-américaine? Quels sont les changements prévus compte tenu des taux d’émission futurs dans les deux pays?
  5. Y a-t-il de nouvelles questions scientifiques qui peuvent avoir une incidence sur la compréhension de la formation des MP2,5, des niveaux de MP2,5 et des incidences sur la santé humaine et la santé des écosystèmes?

Conclusions clés

Les MP2,5 et leurs précurseurs ont des répercussions importantes sur la santé humaine et la santé des écosystèmes.

Le grand nombre d’études démontrant les effets des particules fines sur la santé continue de croître de manière significative depuis l’évaluation de 2004. Ces études démontrent une augmentation continue de la mortalité prématurée et de la morbidité découlant des concentrations ambiantes de MP2,5, et apportent surtout des preuves concernant les effets sur la santé cardiovasculaire. En outre, l’ubiquité des MP2,5 signifie que l’exposition aux concentrations ambiantes de MP2,5 peut avoir des répercussions significatives sur la santé publique, même après les réductions récentes. De plus, même si le dépôt (humide et sec) des composés soufrés et des composés azotés acidifiants attribuable aux MP2,5 au Canada et aux États-Unis a été réduit depuis 2004, les dépôts récents dans les deux pays continuent de dépasser les seuils (appelés charges critiques) dans certaines régions, ce qui présente un risque d’effets nocifs pour les écosystèmes terrestres et aquatiques. En dernier lieu, même si les MP2,5 ont été réduites dans la plupart des régions frontalières, elles continuent de contribuer à la réduction de la visibilité au Canada et aux États-Unis, surtout dans les régions densément peuplées du sud de l’Ontario et du Québec au Canada ainsi que dans le Midwest et le Montana aux États-Unis. Pour régler le problème, le Canada et les États-Unis ont resserré les normes de qualité de l’air ambiant pour protéger la santé humaine et la santé des écosystèmes contre les effets nocifs des MP2,5.

Les concentrations ambiantes de MP2,5 ont récemment diminué aux États-Unis et au Canada.

Au Canada et aux États-Unis, les concentrations ambiantes de MP2.5 ont diminué de manière significative par rapport aux niveaux indiqués dans l’évaluation de 2004. Plus précisément, entre 2000 et 2012 aux États-Unis, les concentrations de MP2,5 annuelles moyennes et de 24-heures (h) ont diminué de 33 % et 37 % respectivement. Les données sur les MP2,5 des sites canadiens du réseau de spéciation indiquent que, entre 2003 et 2010, les concentrations annuelles moyennes de MP2,5ont diminué d’environ 4 µg/m3 dans l’est du Canada et que les niveaux moyens dans l’ouest du Canada demeurent constants. En 2012, les concentrations ambiantes indiquées par la plupart des sites de surveillance aux États-Unis, près de la frontière canadienne, étaient conformes aux normes américaines de qualité de l'air ambiant (National Ambient Air Quality Standards, NAAQS) pour les concentrations annuelles et de 24 heures de MP2,5. Dans l’est et l’ouest du Canada, les données du réseau de surveillance par des échantillons filtrés indiquent que les concentrations annuelles moyennes (2008 - 2010) satisfont aux normes canadiennes de qualité de l'air ambiant(NCQAA) pour 2015.

Le déclin de la plupart des précurseurs des MP2,5 devrait continuer, et les émissions directes de MP2,5 et d’ammoniac (NH3) devraient demeurer relativement stables.

Les inventaires nationaux des émissions au Canada et aux États-Unis démontrent que les émissions de dioxyde de soufre, d’oxydes d’azote et de composés organiques volatiles (SO2, NOx et COV), précurseurs des MP2,5 ont diminué entre 2002 et 2010. Toutefois, les émissions directes de MP2,5 anthropiques sont demeurées stables au Canada et aux États-Unis pendant cette période, tout comme les émissions d’ammoniac (NH3).

Les projections se fondant sur des politiques connues établies au Canada et aux États-Unis pour régir les émissions futures indiquent que les émissions de MP2,5 et des précurseurs suivront les tendances récentes. Au Canada, les émissions primaires de MP2,5 devraient demeurer stables jusqu’en 2020, mais les émissions d’oxydes de soufre (SOx) et de NOx devraient diminuer de 33 % et de 13 %, respectivement, entre 2006 et 2020. En revanche, les émissions de COV et NH3 au Canada ne devraient pas changer de manière significative pendant cette période. Aux États-Unis, les émissions de SO2, de NOx et de COV devraient diminuer respectivement de 65 %, 42 % et 21 % entre 2008 et 2020, et les émissions de MP2,5 devraient diminuer modérément (8 %). Les émissions de NH3 devraient augmenter aux États-Unis de 2 % en 2020 par rapport à 2008.

Selon les projections, l’influence du transport frontalier entre le Canada et les États-Unis devrait diminuer, et les normes nationales de qualité de l’air ambiant pour les MP2,5 actuelles et planifiées devraient être respectées.

Les études théoriques de l’incidence des émissions futures indiquent des réductions prévues significatives des concentrations ambiantes de MP2,5 entre 2006 et 2020 au Canada et aux États-Unis. On s’attend à une diminution significative des concentrations ambiantes de MP2,5 dans la plupart des villes près de la frontière, soit une diminution jusqu’à 35 % pour les principales villes américaines près de la frontière et jusqu’à 25 % pour les villes canadiennes.

Il est clairement démontré que les MP2,5 traversent la frontière canado-américaine. Toutefois, pour la plupart des villes dans les deux pays, les principales sources de MP2,5 en 2020 seront les émissions à l’échelle nationale; l’influence du transport frontalier devrait être inférieure en 2020 par rapport 2006. L’influence des émissions des États-Unis sur les concentrations de MP2,5 dans les villes canadiennes proches de la frontière devrait diminuer de 2 à 10 %, et la principale diminution devrait avoir lieu dans l’est de l’Ontario et au sud-ouest du Québec. L’exception est Abbotsford, en Colombie-Britannique, car on prévoit une petite augmentation de l’influence des émissions des États-Unis. Aussi l’influence des émissions canadiennes sur certaines villes américaines devrait diminuer, mais dans une moindre mesure, entre 1 % et 3 %, à l’exception de Seattle, dans l’État de Washington, ainsi que de Buffalo et de Rochester, dans l’État de New York, où l’influence canadienne devrait augmenter légèrement.

Aux États-Unis, les émissions annuelles ou de 24 h de MP2,5 ne devraient dépasser les normes américaines de qualité de l'air ambiant (NAAQS; 12 μg/m3) dans aucune région frontalière en 2020, y compris les régions dans lesquelles on prévoit une augmentation de l’influence canadienne. Au Canada, la diminution prévue des MP2,5 entre 2006 et 2020 devrait donner lieu à des concentrations de MP2,5 régionales ou rurales dans la région près de la frontière au sud de l’Ontario et du Québec inférieures aux seuils des normes canadiennes de qualité de l'air ambiant annuelle et journalière de 2015 et 2020. Toutefois, ces niveaux sont suffisamment proches des seuils des normes canadiennes, à tel point que certaines régions peuplées avec des émissions locales importantes pourraient enregistrer des émissions de MP2,5 supérieures aux seuils des normes canadiennes. Dans les régions de l’ouest du Canada et dans la région atlantique près de la frontière, on s’attend à ce que les niveaux soient inférieurs aux seuils des normes canadiennes de 2015 et 2020.

Des nouveaux enjeux liés à la qualité de l’air pourraient avoir une influence sur les concentrations futures de MP2,5 dans les deux pays; il est donc nécessaire de continuer à améliorer les connaissances scientifiques sur les effets sur la santé et l’environnement, les incidences des activités de gestion de la qualité de l’air et l’ampleur du transport frontalier.

Les nouveaux enjeux scientifiques suivants auront probablement une incidence sur les concentrations ambiantes de MP2,5 futures ou les méthodes visant à élaborer les activités de gestion de la qualité de l’air pour faire face aux MP2,5 :

  • la nécessité de mieux comprendre les effets sur la santé des MP2,5et ses composantes dans le contexte de l’exposition à d’autres polluants et de déterminer comment ces effets combinés peuvent avoir une incidence sur les normes de qualité de l’air et les stratégies de gestion;
  • la nécessité de mieux comprendre les effets des changements climatiques sur les concentrations de MP2,5 ainsi que les effets des MP2,5 et des composantes sur les changements climatiques;
  • les effets des changements de la production d’énergie et des technologies de consommation sur les concentrations de MP2,5 et les effets des activités d’extraction des combustibles fossiles à l’échelle nationale en évolution telles que l’exploitation des sables bitumineux et l’exploitation de nouveau pétrole et gaz tel que la fracturation hydraulique (hydrofracturation);
  • les changements de l’importance relative des ressources naturelles et du transport intercontinental qui peuvent avoir une incidence sur la gestion des concentrations ambiantes de MP2,5 au Canada et aux États-Unis.

Puisque les sciences continuent d’évoluer, il peut être nécessaire de modifier les activités de gestion de la qualité de l’air au Canada et aux États-Unis pour continuer à protéger efficacement la santé publique et l’environnement.

Conclusions

La présente évaluation portant sur le transport frontalier des particules mentionne un certain nombre d’études (y compris celles sur lesquelles reposent les normes canadiennes et américaines de qualité de l'air ambiant) qui documentent que l’exposition aux MP2,5 a des effets considérables sur la santé humaine, la santé des écosystèmes et le bien-être social et que des réductions supplémentaires MP2,5 sous le seuil des normes canadiennes et américaines de qualité de l'air ambiant amélioreraient davantage la santé publique. Pour satisfaire aux normes sur les MP2,5 et régler d’autres enjeux liés à la qualité de l’air, des mesures réglementaires et non réglementaires sont prises dans les deux pays pour réduire les émissions de MP2,5et les polluants précurseurs. Les études de modélisation sur la qualité de l’air indiquent que les concentrations ambiantes futures de MP2,5 ne devraient pas dépasser le niveau de MP2,5 indiqué dans les normes canadiennes ou américaines de qualité de l'air ambiant dans la région de la frontière canado-américaine, sauf quelques exceptions dans les villes proches de la frontière qui peuvent avoir des contributions considérables à l’échelle locale aux MP2,5.

En raison des effets considérables des MP2,5 sur la santé et l’environnement, les deux pays devraient assurer le suivi des progrès et partager les renseignements pertinents pour réduire les émissions de MP2,5, améliorer la qualité de l’air et mettre en œuvre des programmes au fil du temps. Cela permettrait de veiller à ce que les concentrations futures de MP2,5 dans la région frontalière seront inférieures aux seuils des normes de canadiennes et américaines qualité de l'air ambiant et donnerait la possibilité de déterminer si les nouveaux enjeux tels que les changements climatiques et le changement de l’environnement énergétique peuvent avoir une incidence sur les concentrations de MP2,5 et le transport frontalier au fil du temps.

En considération des données scientifiques mentionnées dans la présente évaluation et du rôle important des MP2,5 pour les activités de gestion de la qualité de l’air au Canada et aux États-Unis, on devrait tenir compte des MP2,5 dans le cadre de l’accord.

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