Combustion résidentielle du bois, projet d'échantillonnage des matières particulaires (MP2,5), Whitehorse : résumé


Résumé

La combustion résidentielle du bois dans les poêles à bois, foyers et poêles encastrables constitue une méthode couramment utilisée pour chauffer les maisons au Canada et représente une source importante d'émissions atmosphériques de matières particulaires fines (MP2,5) qui peut avoir des répercussions néfastes sur la santé humaine. Les répercussions des émissions provenant de la combustion résidentielle du bois dans la Ville de Whitehorse sont depuis plusieurs décennies une source d'inquiétude. Menées par Environnement Canada dans les années 1980, les études précédentes ont permis de documenter des niveaux élevés de matières particulaires totales en suspension dans le lotissement de Riverdale, en particulier lorsque l'air est stagnant. Malgré des niveaux plus faibles de matières particulaires mesurés au cours des dernières années, les organismes gouvernementaux locaux reçoivent souvent des plaintes des résidents en ce qui concerne la fumée de bois et il existe des témoignages anecdotiques indiquant que les niveaux peuvent être plus élevés dans certaines parties de la ville, comme Riverdale. Un groupe de travail du projet sur la qualité de l'air, composé de représentants de la région du Pacifique et du Yukon d'Environnement Canada, de la Ville de Whitehorse, du ministère de l'Environnement du Yukon et du ministère de la Santé et des Services sociaux du Yukon à Whitehorse, a entrepris cette étude afin d'évaluer les niveaux actuels de MP2,5 à Whitehorse durant les mois d'hiver et afin de quantifier la contribution de la fumée de bois. Cela permettrait la mise en place d'une base de référence pour la contribution de la fumée de bois dans cette collectivité en fonction de laquelle l'efficacité de toute intervention à venir pourrait être évaluée, comme un programme de remplacement des appareils.

La campagne d'échantillonnage des MP2,5 à Whitehorse a eu lieu de janvier à mars 2009. Des échantillons filtrés ont été utilisés sur deux sites dans le centre-ville de Whitehorse et dans le lotissement de Riverdale. À partir des échantillons filtrés, les marqueurs couramment utilisés pour la fumée de bois, soit le lévoglucosane et le 14C (carbone 14), ont été mesurés afin d'évaluer la contribution de la combustion résidentielle du bois aux MP2,5. Un aethalomètre a servi à mesurer le carbone noir à Riverdale.

Les concentrations moyennes et médianes étaient de 7,7 µg/m3 et 6,4 µg/m3 (n = 18), ainsi que de 10,2 µg/m3 et 7,1 µg/m3 (n = 12) dans les sites du centre-ville et de Riverdale, respectivement. Dans l'ensemble, les concentrations variaient de 1,6 µg/m3 à un maximum de 31,3 µg/m3 (Riverdale, le 11 février), dépassant ainsi la valeur de la norme pancanadienne qui est de 30 µg/m3. À noter que cela ne représente pas un excédent officiel, car cela n'est pas basé sur la valeur annuelle du 98e percentile. En moyenne, les matières particulaires fines à Riverdale étaient principalement composées de carbone organique (55 %), tandis que le carbone élémentaire représentait 7 %. Les concentrations hivernales de matières particulaires mesurées au cours de cette étude étaient bien plus faibles que celles trouvées lors d'études précédentes au début des années 1980 et étaient comparables aux niveaux actuels de plusieurs collectivités de l'intérieur de la Colombie-Britannique. Toutefois, les résultats de cette étude étaient supérieurs à ceux que l'on mesure habituellement sur le site du Réseau national de surveillance de la pollution atmosphérique de Whitehorse au cours de la période allant de janvier à mars. Dans ce cas, les facteurs de causalité résultaient probablement d'une combinaison d'un site d'échantillonnage différent et, dans une moindre mesure, de différentes méthodes de mesure.

Pour estimer la moyenne sur 24 heures des concentrations de MP2,5 tout au long de la période d'échantillonnage, une régression linéaire simple a été utilisée afin d'établir un lien entre les données moyennes sur le carbone noir sur 24 heures (mesurées avec l'aethalomètre à Riverdale) et les concentrations de MP2,5 moyennes quotidiennes dans les deux sites. En supposant une relation linéaire cohérente entre le carbone noir à Riverdale et les MP2,5 dans les deux sites tout au long de la période d'étude et selon le nombre d'atomes de carbone noir mesurés, une régression linéaire simple a prédit que la valeur de la norme pancanadienne avait probablement été dépassée à cinq reprises à Riverdale (sur une période de neuf jours en février), mais pas au site du centre-ville.

Les calculs fondés sur l'analyse des données sur le 14C indiquent que la contribution moyenne de la fumée de bois aux MP2,5 varie de 70 % à 84 % (moyenne du pourcentage maximum et minimum) sur le site de Riverdale. Ces résultats ont été corroborés par les données sur le lévoglucosane, qui a également indiqué une forte influence de la fumée de bois à Whitehorse. Les rapports (% p/p) entre le lévoglucosane et les MP2,5 étaient de 4,7 ± 1,6 et de 6,0 ± 2,4 (écart-type moyen) dans le centre-ville et à Riverdale, respectivement, indiquant ainsi une contribution de la fumée de bois légèrement plus faible dans le centre-ville, qui devrait être plus élevée en raison de la circulation et du chauffage des bâtiments commerciaux. Les résultats de l'aethalomètre indiquaient également une forte présence de fumée de bois à Riverdale. Les concentrations horaires de carbone noir variaient de 0 µg/m3 à 8,6 µg/m3, avec une moyenne de 0,9 µg/m3 et une médiane de 0,2 µg/m3. D'après les observations, le signal de la fumée de bois était plus élevé tôt le matin et tard le soir. Les résultats de répartition par source obtenus dans cette étude en ce qui concerne la contribution de la fumée de bois sont relativement proches des résultats des études précédentes menées à Riverdale, de l'inventaire des émissions le plus récent fait à Whitehorse et d'une précédente étude menée en Colombie-Britannique.

Les plus fortes concentrations de MP2,5 à Whitehorse étaient associées à des vents calmes, qui limitent la dispersion, et à de basses températures, qui sont associées à l'augmentation de la combustion du bois. Ces conditions étaient présentes les jours de forte inversion de température au niveau de la surface causée par une crête stable d'air arctique froid ou par l'affaissement soupçonné de masses d'air en provenance du sud ou du sud-ouest.

Les résultats de cette étude confirment que les efforts visant à réduire les MP2,5 en hiver à Whitehorse, surtout dans le lotissement de Riverdale, devraient prendre en compte des stratégies de réduction de la contribution de la combustion résidentielle du bois. Si des stratégies de réduction des émissions de la combustion résidentielle du bois sont mises en place, le travail à venir à Whitehorse pourrait comprendre une surveillance afin d'évaluer l'efficacité de ces stratégies. Les recherches à venir devraient idéalement comprendre une surveillance sur une période plus longue afin de mieux comprendre les répercussions de la combustion résidentielle du bois sur la qualité de l'air en saison froide à Whitehorse.

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