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La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

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Page 1: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

La qualité de l’airLa qualité de l’air

• Effets globaux, continentaux et locaux

• Atmosphère urbaine

• Air intérieur

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Pourquoi se soucier de la qualité de l’air

Pourquoi se soucier de la qualité de l’air

20 000 litres d’air/ jour

2,5 litre d’eau/ jour et

1,4 kg de nourriture/jour

Nous sommes un microcosme de notre environnement

X 5 10³

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Radio-Isotope Demi-vie Organe critique

CMA(Ci),

organisme entier

CMA 168 h/semaineEau

(Ci/m³)air

(Ci/m³)

Tritium (H 3)Carbone (C 14)Phosphore (P 32)Cobalt (Co 60)Zinc (Zn 65)Krypton (Kr 85)Strontium (Sr 90)Ruthénium (Ru 106)Iode (I 129- 131)Xénon (Xe 133)Césium (Cs 137)Cérium (Cr 144)Radon (Rn 222)Radium (Ra 224 –225)Thorium naturelUranium naturelPlutonium (Pu 239)

12,35 a5730 a14,39 d5,26 a243,8 a10,73 a28,5 a369 d

17 106 a, 8 d5,29 d30 a

284 d3,82 d

3,64 d 1600 a14 109 a4,5 109 a24 000 a

tissus de l’organismegraissesostractus gastro-intestinalorganisme entierpoumonsostractus gastro-intestinalthyroïdepoumonsorganisme entiertractus gastro-intestinalpoumonos ostractus gastro-intestinalos

100030061060

2

3 - 0,7

30

0,06 - 0,10,01

0,04

0,038 10-3

2 10-4

5 10-4

10-3

10-6 4 10-4

4 10-6 - 2 10-5

2 10-4 10-4

2 10-5 - 10-7

10-5 2 10-4 5 10-5

2 10-6

10-6

2 10-8

10-7

4 10-8

3 10-6

10-10

3 10-8

2 10-6 – 3 10-9

3 10-6

2 10-8

3 10-8

10-8

2 10-9 – 10-11

6 10-13

4 10-8

6 10-13

Les normes de protection pour les radioisotopes

Un facteur nx1000

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Gaz Poids moléculaire % en volumeAzoteOxygèneArgonDioxyde de carbone NéonHéliumMéthaneKryptonOxyde nitriqueHydrogèneXénonozone

2832

39,9444

20,184

1683,7442

131,348

78,0820,940,930,03

18 10-4

5 10-4

2 10-4

10-4

0,5 10-4

0,510-4

0,08 10-4

10-4

Les composés gazeux de l’atmosphèreLes composés gazeux de l’atmosphère

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Définition de la qualité de l’airDéfinition de la qualité de l’air

L’air naturel se compose d’azote, d’oxygène, de dioxyde de carbone, de vapeur d’eau et de traces d’une multitude d’autres gaz, ainsi que de particules en suspension (porteurs de microorganismes divers en équilibre compétitif).

L’air de qualité contient tous ces éléments à des niveaux acceptables; si les concentrations dépassent ces niveaux ou leurs sont inférieures, la qualité de l’air est réduite

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La structure de l’atmosphèreLa structure de l’atmosphère

290 K

190 K

270 K

190 K

1800 K

troposphère

stratosphère

mésosphère

thermosphère

exosphère

8-15

50-60

80-100

450-500

kmio

nos

phèr

e

La surface est réchauffée par les rayons solaires

La tendance est au refroidissement avec l’éloignement de la surface

Réchauffement par l’absorption des UV par l’ozone

Ionisation causée par les radiations solaires

Une structure thermique

Page 7: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les grandes problématiques de la

«qualité de l’air»

Les grandes problématiques de la

«qualité de l’air»

Page 8: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

L ’Effet de serre: des effets à l ’échelle biosphérique

L ’Effet de serre: des effets à l ’échelle biosphérique

Les changements climatiques et leurs impacts :

• sur l ’alimentation, l ’eau et la santé publique

• sur la conservation des écosystèmes

Les changements climatiques et leurs impacts :

• sur l ’alimentation, l ’eau et la santé publique

• sur la conservation des écosystèmes

Page 9: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Québec: 100 Mt équivalent CO2

An 2000

autres

secteur urbain : ~20%

Canada: 730 Mt équivalent CO2

An 2000

0,5% de la population

3,3% des émissions de GES

Page 10: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le transport, 2000Le transport, 2000

Canada

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Boutard Armel, Uqam 11

L ’Ozone, deux problèmes:L ’Ozone, deux problèmes:

au local, le «smog» urbain de l’ozone troposphérique

au global, la raréfaction de l ’ozone stratosphérique

Page 12: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Boutard Armel, Uqam 12

Les «Pluies» acides: un impact continentalLes «Pluies» acides: un impact continental

• acidification de l’hydrosphère et action léthale sur les organismes lacustres

• action chimique sur les matériaux urbains,

Page 13: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les municipalités en première ligne

Les gouvernements supérieurs édictent lois et réglements environnementaux

Les régions et MRC planifient la mise en oeuvre

Les partenaires sociaux-économiques

Les citoyens: individus et corporatifs

Les groupes militantsP

ress

ion

ad

min

istr

ativ

e

Pression politique

Page 14: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

La troposphère urbaine et la qualité de l’air

La troposphère urbaine et la qualité de l’air

• une histoire de confort; la climatologie urbaine

• des effets sur la santé par:• les ions• les gaz actifs chimiquement • les particules, aérosols et pollen

Page 15: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les atteintes au confort et à l’esthétique visuelle• vents (bourrasques), poussières et aérosols émis par les activités anthropiques • modification du régime des pluies et charge de polluants et de contaminants (acidité, attaque des surfaces construites, salissement)• effet «île de chaleur»• smog• conditions particulières propres à la colonisation de la ville par certaines espèces (pigeons- goélands, raton-laveurs, etc..)• le bruit (automobiles, goélands)• odeurs

La ville influence la température, le régime des vents et celui des précipitations

Climatologie urbaine

La ville modifie les paramètres de l’air naturel et par conséquent les conditions propres à la santé publique

Page 16: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

La températureLa température

Le phénomène d’île de chaleur

Particulièrement important la nuit

Dôme d’aérosols par journée sans vent

Page 17: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les ventsLes ventsLe vent météorologique: par convention

valeur prise à une hauteur standard de 10 m :

Vz / V10 = (Z/10)

= 0,22 pour la banlieue

= 0,25 à 0,4 pour la ville,

la hauteur de référence est la hauteur des toits plutôt que la valeur de 10 m

Z (m)

Vz

10 m

V10

= 0,4 = 0,2

Page 18: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les ventsLes vents

La création de tourbillons

L’inconfort des tourbillons

de vent

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Les ventsLes vents Pour éviter l’accumulation de la pollution orienter les rues dans la direction du vent

L’effet de frein sur la masse d’air qui augmente le flot d’air vers le centre ville participe aussi à la concentration d’aérosols et la pluviosité

L’inversion des températures et le blocage des polluants en basse atmosphère par temps calme

air plus chaud

air froid plus dense

L’effet de brise qui favorise la concentration des aérosols au-dessus du centre ville, le «smog» et la pluviosité

Effet de l’île de chaleur (T)

Centre-ville

Page 20: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les précipitationsLes précipitationsPlus de précipitations

au centre-ville

chaud

plus froid

air près du sol et des toits, plus chaud et par conséquent

plus humide

formation de gouttelettes favorisées par les aérosols de l’air urbain

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L’importance du design urbain

But

éliminer (réduire) les modifications indésirables dues à l’urbanisation: poussière, nébulosité, diminution de l’insolation, régime des vents qui favorise la convection (ilôt de chaleur) et la concentration des polluants

Aménagements:

zone industrielle dans les quartiers Est à cause des vents dominants (pollution); Quartiers riches à l’Ouest, emplacement et hauteur des édifices, largeur et orientation des rues et des places (vents)

couleurs et matériaux des toits et des parois pour modifier l’albedo (ilôt de chaleur) (les toits de végétation «tout le monde en parle»)

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New York: une île de chaleur de +3oC

Un projet de la NASA propose de végétaliser la ville: «forêts urbaines» et «toits vivants»

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L’ionisation de l’airL’ionisation de l’air

Les ions positifs font augmenter le rythme cardiaque, la pression sanguine et l’intensité du métabolisme

des sensations désagréables: maux de tête, vertiges de la fatigue

Les ions négatifs provoquent les effets inverses

des sensations de bien-être : effets thérapeutiques, soulagement d’allergies, de la douleur, réduction des odeurs et cicatrisation plus rapide

petit ion : 0,01 0,03 m, très mobile (E~ KT). Un petit ion neutralisé libère les molécules qui formaient l’ensemble; durée de vie moyenne de 4 à 5 mn dans l’air pur moins de 1 mn dans l’air pollué

gros ion ~ 0,1 m, beaucoup moins mobile; neutralisé il continue d’exister sous forme de particule neutre; durée de vie moyenne de 15 à 20 mn dans l’air pur, une heure dans l’air pollué

?

Page 24: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

nom

bre

de

pet

its

ion

s Effets des conditions météorologiques sur le nombre de petits ions dans l’atmosphère

Page 25: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

L’ionisation de l’airL’ionisation de l’airDans l’air libre variation naturelle du nombre d’ions de 200 à 2200 ions/cm³;

• les ions positifs sont légèrement plus nombreux que les ions négatifs;

• les petits ions sont plus nombreux dans l’air pur de la campagne et en altitude;

• les gros ions sont plus nombreux dans les régions industrialisées.

• augmentation des petits ions au début de l’après-midi (et l’été)

• toute baisse de température et de l’humidité est précédée ou accompagnée d’une forte baisse de la teneur en ions

• concentration moins élevée par temps nuageux que par temps clair, plus élevée lorsqu’il y a du brouillard

Dans les locaux:

• la concentration des petits ions diminue de façon significative, suivant le nombre de personnes et la densité de certains polluants comme la fumée de cigarette. Par contre le nombre de gros ions augmente. La récupération prend plusieurs heures.

• les systèmes de ventilation et chauffage influencent différemment la grosseur et la charge des ions

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Polluant Principale source Principaux effets sur la santé

Benzène véhicules à moteur

industrie chimique

cancérigène

système nerveux central

Métaux lourds (arsenic, cadmium, plomb, mercure, nickel, etc.)

industries, production d’énergies, moteurs

cancérigènes, troubles digestifs et du système

nerveux

Dioxyde d’azote moteurs et autres processus de combustion

Système respiratoire

Ozone troposphérique composés d’azote et organiques volatils des

moteurs et action du soleil

troubles respiratoires: asthme, irritation des yeux, accroît le stress

Particules, pollen combustion, agriculture, industries

cancérigène, système respiratoire et cardiaque

Anhydride sulfureux combustion fossile système respiratoires

Les polluants atmosphériques et la santéLes polluants atmosphériques et la santé

Page 27: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les normes de la qualité de l’airLes normes de la qualité de l’air

Polluant Normes 1987 Normes 2005

Dioxyde de soufre (SO2) 1300 ppb (1h)200 ppb (maximum sur 4 mn observé au cours

d’une heure)

Dioxyde d’azote (NO2) 400 ppb (1h) 213 ppb (1h)

Monoxyde de carbone (CO) 35 ppm (1h) 30 ppm (1h)

Particules en suspension 150 ppb (24 h)(fines PM2,5) 35 g/m³

(moyenne sur 3h)

Ozone (O3) 160 ppb (1h) 82 ppb (1h)

Il n’est pas nécessaire que tous les polluants soient mesurés pour claculer l’Indice de qualité de l’air (IQA)

La valuer de l’IQA du centre ville de Montréal est affiché sur le panneau lumineux de la station de métro Mc-Gill

Page 28: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Indice de la qualité de l’air (IQA)Indice de la qualité de l’air (IQA)

Supposons que nous mesurions respectivement :

•90 ppb pour l’ozone,

•51 g/m³ pour les particules fines

•Et 49 ppb pour le SO2

Nous obtenons:

•Sous-indice O3 = (90ppb/82 ppb) x 50 = 55

•Sous-indice PF = (51 g/m³/ 35g/m³) x 50 = 73

•Sous indice SO2 = (49 ppb/ 200 ppb) x 50 = 12

L’indice de la qualité de l’air est le plus élevé des sous-indices:

IQA = 73

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Page 30: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Montréal et la qualité de l’air Montréal et la qualité de l’air Le règlement 90 de la ville de Montréal, par ses normes :

• définit les concentrations au sol à ne pas dépasser pour plus de 350 polluants atmosphériques

• définit la limite d’opacité permis pour les fumées

• limite à 4 mn le fonctionnement du moteur pour la plupart des véhicules en stationnement

• interdit les feux à ciel ouvert

• prohibe l’émission d’odeurs diffuses

• rend obligatoire l’éradication de l’herbe à poux……………….

• limite les émissions polluantes pour les divers activités commerciales et industrielles

• définit des pénalités

Page 31: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les particules et aérosols

0,3 50

Diamètre de divers aérosols (m)

Aérosols atmosphériques

0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000

impuretés normales dans l’air extérieur brouillard brume pluie

Poussières et fumées métallurgiques

Poussières de cimentFumées de tabac

Pollens

200

BactériesVirus et protéines

Poussières d’insecticides Spores végétalesfumées d’huile

DANGER

2,5 m

Page 32: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les particules et aérosols:déposition dans le système respiratoire

0,001 0,01 0,1 1 10 100 m0,02 2,5 50

segment nasopharingien

Segment trachéo-bronchique

segment pulmonaire

Diamètre de divers aérosols

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Page 34: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur
Page 35: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le chauffage résidentiel au bois une source majeure de pollution atmosphérique dans la

grande région de Montréal

Sommaire des résultats obtenus de 1 9 9 9 à 2 0 0 2Comparaison du centre-ville de Montréal à l’arrondissement Rivière-des-Prairies

Un sondage mené par la Direction de la santé publique de Montréal-centre en 2000 confirmait que ce quartier résidentiel, situé au nord-est de l'île de Montréal, se retrouvait parmi les secteurs de l'île où il y a un nombre plus élevé de résidences utilisant le bois comme mode de chauffage principal ou d’appoint.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les dioxines et les furanes (D/F), les composés organiques volatils (COV), les particules fines (MP2,5) et les métaux font partie des polluants qui ont été mesurés durant le projet.

Page 36: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le chauffage résidentiel au bois

Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)Concentration moyenne l’hiver de 74,6 ng/m3.• Niveaux cinq (5) fois supérieure à celle qu'on y mesure l'été et deux (2) fois supérieure à celle du centre-ville • Niveaux plus élevés le soir et la fin de semaine en hiver

Dioxines et les furanes (d/f)concentration exprimée sous forme d'équivalent toxique (ET) par rapport au produit le plus toxique du groupe (17 composés dangereux pour la santé humaine). • 1,7 fois plus de d/f (0,049 pg ET/m³) qu’au centre-ville (0,031 pg ET/m³)• 2,5 fois plus l’hiver (0,066 pg ET/m³) qu’en été (0,029 pg ET/m³), culmine en janvierLa valeur moyenne horaire la plus élevée (144 ng/m³) survient en hiver, les soirs de fin de semaine. Cette valeur est 30 % plus élevée que les soirs de semaine en hiver et 10 fois plus élevée que les soirs d’été.

Page 37: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le chauffage résidentiel au bois

Les composés organiques volatils• Mêmes valeurs de COV mais de sources différentes (chauffage au bois versus circulation automobile)• En soirée, hausse de 60 % par rapport à l’été• En hiver, valeurs maximales observées vers 21 h la fin de semaine

Les particules fines (MP2,5), les métaux• Hausse de 10 % par rapport au centreville (10,1 µg/m³ versus 9,2 µg/m³) • concentrations 10 % plus élevées qu'en été au quartier résidentiel. • Différence des valeurs horaires (MP2,5), de 18 h à minuit, entre le quartier résidentiel (13,9 µg/m³) et le centre-ville (11,0 µg/m³) s'élève à environ 25 % en hiver.Tout comme pour les HAP, les teneurs de MP2,5 sont les plus élevées les soirs de fin de semaine en hiver. Le rapport K/Fe est un indicateur de la combustion du bois• Hausse de 80 % par rapport au centre-ville

Page 38: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

La qualité de l’air intérieurLa qualité de l’air intérieur

Un individu perd près de 7 millions de particules de peau à la minute

• une histoire de confort

• des effets sur la santé par les émissions anthropiques

L’ironie: l’habitat sensé protéger l’être humain des intempéries et de la pollution urbaine est la cause de l’impact sur le corps humain des vapeurs toxiques et des aérosols de l’air intérieur, impacts supérieurs à ceux de l’atmosphère urbaine !

Un citadin d’une grande ville passe 70 à 80% de son temps à l’intérieur de locaux hermétiques

Page 39: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les sources de contamination et de stress

gaz

• respiration et production de dioxyde de carbone (CO2)• combustion et production de CO2, monoxyde de carbone (CO), oxydes d’azote(NOx)• radon du sol (radioactivité)• émissions des tapis, coussins en mousse, et autres gaz chimiques à base d’hydrocarbures et de HCFC• odeurs (cigarettes, animaux domestiques, cuisine, déchets)

aérosols liquides

• vapeurs de solvants• gouttelettes porteuses de virus ou de bactéries• substances chimiques

aérosols solides

• poussières (combustion, usure, peau (squames), cheveux, etc..), fumées de cigarettes• fibres d’amiante• spores et autres substances de nature fongique

ondes• ondes électromagnétiques ( électricité, appareils ménagers, bureautique, télévision, etc) et antennes extérieures• ondes acoustiques (bruit des voisins, autres)

Page 40: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les contaminants de l’air intérieurLes contaminants de l’air intérieurVapeurs et gaz:

Les produits chimiques des matériaux de construction, des articles d’ameublement et des produits d’usage domestique :

• pesticides pour les plantes domestiques, moustiques, fourmis, souris..

• évacuation de l’air chaud du séchoir à linge dans les locaux (pour bénéficier de la récupération de la chaleur et de l’humidité) si il y a eu lavage avec adoucisseur

• peintures ou solvants, mastics et autres pâtes à calfeutrer, colles..

• émissions de revêtement de sol et de rideaux synthétiques

• cosmétiques, produits de lessives, nettoyants liquides (chlore, ammoniaque…) et maintenant produits de nettoyage à sec

• encaustique pour meubles

• essence et propane

• vêtements et articles de literie neufs Une parade : bien ventiler

Chaleur et humidité accroissent la quantité de contaminants libérés

Page 41: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les contaminants de l’air intérieurLes contaminants de l’air intérieur

Aérosols :

• les métaux lourds ou radioactifs des matériaux de construction et des produits d’usage domestique:

• plomb, zinc des peintures

• mercure des piles, thermomètres

• radioactivité naturelle de certaines roches de remplissage ou de construction (K40, granit, terril d’Oka, etc..), radon (désintégration de l’uranium naturel) qui s’infiltre dans les caves

Et plus encore !

• le bruit

• les ondes électromagnétiques

• les relations interpersonnelles ?

Page 42: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les contaminants intérieurs et la santé

Manifestations courantes

TouxBrûlement des yeux et du nezFatigue, maux de tête, ÉtourdissementsNauséesAssèchement, gercement et inflammation de la peauDémangeaisons Réactions allergiques en général

Les personnes qui souffrent de problèmes chroniques tels que l’asthme, une maladie cardiaque ou une déficience du système immunitaire ont tendance à réagir plus fortement

Page 43: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Directives de la qualité de l’air intérieur

Directives de la qualité de l’air intérieur

ContaminantLimite à court

termeLimite au cours

d’une vieDioxyde de carbone (CO2) - 3 500 ppm

Dioxyde d’azote (NO2) 250 ppb (1h) 50 ppb

Monoxyde de carbone (CO)11 ppm (8h)

25 ppm (1h)-

Dioxyde de soufre (SO2) 380 ppb (5 mn) 19 ppb

Particules en suspension 100 mg/m³ (1 h) 40 mg/m³

Ozone (O3) 120 ppb (1h) -

formaldéhyde - 0.05 ppm

Vapeur d’eau30-80 % HR (été)

30-55 % HR (hiver)

Santé et Bien-être social Canada,1989

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Page 45: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

aération

L’exposition des individus aux radiations nucléaires selon EPA

Page 46: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

L’ionisation de l’air intérieurLes générateurs d’ions domestiques :

• décharge électrique (effet couronne) dans l’air d’une électrode sous haute tension

• émission d’un écran métallique sous l’action du rayonnement d’une lampe UV (effet photoélectrique)

Danger: production d’ozone

Comme les effets des ions de l’air sur la santé ne sont pas clairement établis, Santé canada n’envisage pas de recommander l’ionisation artificielle de l’air intérieur

Un renouvellement adéquat de l’air dans les locaux devrait être suffisant

Page 47: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Humidité intérieureC’est la quantité de vapeur d’eau dans l’air. À un certain degré d’humidité, la vapeur d’eau est un contaminant.

• trop faible, peut produire l’assèchement de la peau ou l’irritation de la gorge et des sinus• trop élevée, c’est la condensation et la formation de moisissures et de champignons sur les murs de la maison, phénomènes qui causent allergies et maladies respiratoires, surtout chez les jeunes et les personnes âgées.

Page 48: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Humidité et sécheresse

t 0C (0F)(extérieure)

Humiditérelative (%)

4,4 (40)-1,1 (30)-6,7 (20)-12,2 (10)-17,8 (0)

-23,3 (-10)-28,9 (-20)-34,4 (-30)

59 %50 %43 %36 %30 %26 %21 %17 %

Taux d’humidité relative (HR) optimal pour le bien être et la santé : de 39 à 55 %

Pour un local à 23,3 0C

t 0C Ps (mB)

- 40- 20

02040

0,21,36,1

23,473,8

Pression de vapeur saturanteLa quantité de

vapeur d’eau dans l’air libre, en

équilibre vapeurliquide,

augmente avec la température

HR= -------------------------

Vapeur d’eau réellement contenue dans l’air intérieur

Valeur correspondant à la «vapeur saturante»

Page 49: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

La sensation de confort

Processus de conduction

Processus de convection

Processus de sudation

(évaporation)

Un bilan des échanges à la surface de la peau pour maintenir à 370C (98,6 0F) l’intérieur du corps

(Hypothalamus)

370C

Si l’air est très humide le processus de sudation (évaporation) est bloqué

Si l’air est très sec (hiver), la peau s’assèche (gerçure)

Un courant d’air accroît l’effet de convection et refroidit la peau

Si l’air est très chaud, le processus de conduction

est inopérant

Le facteur humidité amplifie l’impact des hautes et basses températures

• Comment?

Page 50: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Humidité et sécheresseJournée chaude et humide

30 0C

HR 100%, la sueur ruisselle sur la peau (pas d’évaporation car l’air est saturé d’humidité) tout est collant

Les parades

• créer un mouvement d’air qui accroît l’effet de convection (ventilateur)

• déshumidifier l’air ce qui permet le processus de sudation

• le plus coûteux, climatiser les locaux (et la voiture!)

-10 0Cvent

Journée très froide (sèche ou humide)

Les parades

• chauffer à 20 - 21 0C et éviter les pertes de chaleur• humidifier pour éviter la sécheresse de la peau et «chauffer» l’air intérieur (c’est la vapeur d’eau qui absorbe les IR)

Page 51: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Montréal ville nordique: une tendance l’extension de la ville intérieure, (32 km)

Tour à bureaux à l’orizontale

5 millions de m²

Page 52: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les symptômes du syndrome des tours à bureaux

Les symptômes du syndrome des tours à bureaux

Signes et symptômesfumée de

tabac

autres gaz de

combustion

contaminants biologiques

produits organiques

volatils

métaux lourds

syndrome

Respiratoire• congestion nasale• toux, pharingite• aggravation de l’asthme• grave maladie pulmonaire

Autres • irritation des yeux• maux de tête et vertiges• léthargie, fatigue et malaise• nausée, vomissement• troubles cognitifs et changement de personnalité• tachycardie• perte d’audition

3

3

3

3

2

1

2

1 surtout formaldéhyde, 2 sensibilité persistante pulmonaire et maladie du légionaire, 3 associé à un haut taux de CO,

Source: US- EPA

Page 53: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le syndrome des tours à bureauxLe syndrome des tours à bureaux

Autres problèmes notés dans les 16 bâtiments étudiés:

• Poussières, 41g/m³ au lieu de 40 g/m³ (fédéral)

• CO2 , 1300 ppm au lieu de 1000 ppm (ASHRAE)

• Air frais, 30 l/s au lieu de 45 (ASHRAE)

• Humidité relative très basse en hiver (20%), inacceptable

Selon l’OMS, 30% des édifices nouvellement construits dans le monde présentent des signes identifiables au syndrome des édifices à bureaux

Page 54: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le syndrome des tours à bureauxLe syndrome des tours à bureauxUn problème de ventilation ?

• utilisation abusive et erronée de certaines pratiques de ventilation dans le but d’économiser l’énergie sans tenir compte des impacts sur la qualité de l’air et sur les paramètres du confort

• absence ou lacunes importantes de l’entretien préventif des systèmes de ventilation

• réaménagement des espaces intérieurs qui ne respectent pas la capacité ou le design du système de ventilation

Un problème de contamination par des moisissures ?• fièvre des humidificateurs

• fièvre du lundi matin

• le cas de «maladie du légionaire» : des bactéries

Page 55: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Humidité relative (%)

Heure (%)

Relation entre le développement de microorganismes et l’humidité relative d’équilibre (HRE)

Page 56: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les microorganismes: des mesures aux sorties du plafond des salles de bain et des ventilateurs des

cuisines

Dimension particulaire

(m)

Particules viables

(%)1

1,0- 2,0

2,0- 3,3

3,3- 4,4

4,4- 9,0

9,0

30,9

33

10,2

6,3

6,4

13,2

«L’air des appartements», Carole Simard et Pierre Payment, Travail et santé, vol. 6, no2,

Les particules inférieures à 10 m pénètrent dans les

bronches et celles inférieures à 2,5 m

pénètrent les alvéoles pulmonaires

Près de 70% des particules infectieuses ont un diamètre

inférieur à 2,5m

74,1%

Page 57: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les microorganismes: des mesures aux sorties du plafond des salles de bain et des

ventilateurs des cuisinesVariation horaire de la

concentration bactérienneDistribution hebdomadaire de la concentration bactérienne et de

l’humidité

HRbact./m³

J. Hyg. Cam. (1983), 91: 277-286

Page 58: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Les moisissures, un contaminant négligé

Les moisissures, un contaminant négligé

Dans tous les bâtiments impliqués par des problèmes de qualité de l’air, des moisissures ont été détectées et toutes les souches de moisissures identifiées sont pathogènes (production de spores et de mycotoxines) (Smoragiewicz, Boutard, 1989)

Éléments contaminantsnormes en vigueur

au Québec

ASHRAEStandards 62-

1981R

monde scientifique

Microorganismes divers:

Acariens, amibes, bactéries, mycètes (moisissures, levures), virus

rien1000

UFC/m³

50 UFC/m³ mérite une

enquête

UFC: Unité formant colonies

Page 59: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le mal du légionaireLe mal du légionaireUne bactérie «commune» des chauffes eau* :

la Légionella pneumophilia

«découverte» en 1976, 182 congressistes (anciens combattants: légionaires) au “Bellevue Stratford hotel” à Philadelphie sont atteints de pneumonie; 29 cas mortels

Source de la contamination ?

Remise en fonctionnement d’un humidificateur contaminé par les bactéries

* Bactérie thermophile de 35 à 700C, peut infester les ballons d’eau chaude qui pour des économies d’énergie sont réglés à cet interval des températures

Page 60: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Le renouvellement de l’air «neuf»

Quel taux de ventilation est nécessaire ?Le Code national du bâtiment (1955-Canada) exige de remplacer tout l’air une fois toutes les deux heures, pour une maison de deux étages et un sous-sol de 80m²/plancher, cela représente un renouvellement de 85 litres/s

Tau

x d

e ve

nti

lati

on

litre

s/se

cond

e/pe

rson

ne

Norvège USA, pays nordiques, Canada (fédéral)

Italie, Allemagne

Québec

Australie, Suisse

FranceOntarioAngleterre

Page 61: La qualité de l’air Effets globaux, continentaux et locaux Atmosphère urbaine Air intérieur

Actions individuellesActions individuelles• La voiture

• achat (choix du modèle)

• utilisation réfléchie

• entretien optimal (moteur, pneumatique, filtres)

• conduite calme

• La consommation• achats «verts» (achetez c’est votez!)

• l’électeur• localement, soutenir les mesures en faveur des transports publics, des cyclistes et des piétons

• appuyer les mesures environnementales