The role of agriculture on the concentrations of particles in the atmosphere and supply modeling - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Pollution Atmosphérique : climat, santé, société Year : 2016

The role of agriculture on the concentrations of particles in the atmosphere and supply modeling

Le rôle de l’agriculture sur les concentrations en particules dans l’atmosphère et l’apport de la modélisation

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Abstract

Like all activity sectors, agriculture is responsible for the emission of many pollutants and particularly gaseous precursors of particulate matter, it is characterized by very high ammonia emissions. The French official emission inventory indicates that more than 97% (CITEPA, 2015) of anthropogenic emissions of this compound are due to agriculture (mainly due to breeding and nitrogen fertilizers applications). Ammonia combined with nitric acid is the source of secondary particles formation into the atmosphere contributing to the total particle load. Other components like soil particles are also issued from agriculture, they are generally greater than 2.5 μm in diameter. Thus, agriculture has an important role in air quality. Ammonia, under favorable weather conditions, reacts with the nitric acid and forms ammonium nitrate. During pollution episodes, this compound can represent over 50% of the PM10 mass. Anticyclonic situations conditions in late winter favor the accumulation of pollutants in the lower layers of the atmosphere and the formation of ammonium nitrate. Scenario simulations using air quality models show that ammonia emission reductions lead to a significant reduction in ammonium nitrate concentrations, the decrease is even more important if other measures to reduce nitrogen oxides emissions are taken. Long-term policies to weaken ammonia emissions will reduce the number of exceedances of PM10 and PM2.5 limit values.
Comme tous les secteurs d’activité, le secteur agricole est responsable de l’émission de nombreux polluants et précurseurs de polluants notamment particulaires. L’agriculture se distingue par de très fortes émissions d’ammoniac, le recensement officiel des émissions indique que plus de 97 % (CITEPA, 2015) des émissions anthropiques de ce composé sont dues à l’agriculture (élevage et épandages d’engrais azotés) en France. L’ammoniac combiné à l’acide nitrique est à la source de la formation de particules secondaires dans l’atmosphère, contribuant ainsi à la charge totale en particules. D’autres émissions, notamment de particules terrigènes, sont imputables à l’agriculture lesquelles sont de taille généralement supérieure à 2,5 µm. L’agriculture a ainsi un rôle important sur la qualité de l’air. L’ammoniac, dans des conditions météorologiques favorables, réagit avec l’acide nitrique pour former le nitrate d’ammonium. En situation d’épisode, le nitrate d’ammonium peut représenter plus de 50 % de la masse de PM10, les situations anticycloniques de fin d’hiver présentent des conditions idéales pour favoriser l’accumulation des polluants dans les basses couches de l’atmosphère et la réaction de formation du nitrate d’ammonium. Les simulations de scénarios montrent que des réductions d’émissions d’ammoniac aboutissent à une baisse sensible des concentrations de nitrate d’ammonium, cette baisse est d’autant plus importante si elle s’accompagne d’autres mesures visant à réduire les émissions des oxydes d’azote. Des politiques de long terme visant à réduire l’ensemble des émissions d’ammoniac permettront également de réduire le nombre de dépassements des valeurs réglementaires des PM10 et PM2.5.
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Dates and versions

ineris-01854326 , version 1 (06-08-2018)

Identifiers

  • HAL Id : ineris-01854326 , version 1

Cite

Bertrand Bessagnet, Frédérik Meleux, Olivier Favez, Laurent Menut, Maxime Beauchamp, et al.. Le rôle de l’agriculture sur les concentrations en particules dans l’atmosphère et l’apport de la modélisation. Pollution Atmosphérique : climat, santé, société, 2016, Numéro spécial, pp.153-165. ⟨ineris-01854326⟩
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