Le mot smog vient de la juxtaposition de deux mots anglais: “smoke” et “fog”; ce sont effectivement les Anglais qui l’ont proposé pour caractériser les épisodes connus en Angleterre avec la présence de brouillard (en air stable) et de fumées provenant de la combustion (particulièrement du charbon).
Ici, au Québec et en Amérique du Nord, le smog était d’abord reconnu comme un épisode de mauvaise qualité de l’air d’abord associé à l’ozone (dit troposphérique) et aux particules fines. Les situations amenant à la formation d’ozone étaient surtout associées à des conditions estivales, en période de temps chaud et ensoleillé, et aussi au cours desquelles les contaminants précurseurs à la formation d’ozone (et l’ozone) et les particules fines pouvaient être transportés sur de longues distances et provenir par exemple du sud de l’Ontario et des états américains. Beaucoup de recherches ont été effectuées sur ce sujet. Au Québec, un réseau spécial de mesures a été constitué (par le signataire) à cette fin et un programme Info-smog a été mis sur pied (dont le signataire est un des instigateurs). Voici pour la petite histoire. De nos jours, nous avons la chance de profiter de la prévision de ces événements.
Dans ce qui suit, on examine un épisode de smog, mais pas estival; ces épisodes d’été associés à l’ozone sont moins courants actuellement puisque les émissions de précurseurs (composés organiques volatils et oxydes d’azote) ont connu une diminution. Le smog préoccupant est considéré maintenant sur la base de son contenu en particules fines, en été ou en hiver (le smog d’été est souvent associé aux incendies de forêt). Une grande quantité d’information est disponible concernant les effets des particules fines (dites PM2.5) sur la santé, ce que nous n’aborderons pas. Néanmoins il est nécessaire de préciser que le Règlement sur l’assainissement de l’atmosphère (RAA) fixe à 30 µg/m3 la concentration limite à ne pas dépasser pour une période de 24 heures.
Au cours du mois de février 2020, Environnement-Canada a émis des avertissements de smog pour la ville de Québec à plusieurs reprises (les 2, 3, 11, 12, 15, 16, 24).
On utilise ici les données des stations du MELCC provenant du site du MELCC et qui consistent en des concentrations horaires. Les moyennes de 24 heures (ou quotidiennes) sont ainsi obtenues pour fin de comparaison à la norme de 30 µg/m3.
Parc-Primevères atteignant 42.1 µg/m3. La station St-Charles-Garnier située dans un environnement urbain relativement dense est inférieure aux deux autres et Deschambault la plus basse.
À Parc-Primevères, les concentrations moyennes quotidiennes de février sont plus élevées que celles de St-Charles-Garnier et Limoilou tous les jours de février à l’exception du 7 et du 27; pour l’ensemble du mois, Parc-Primevères en de 27% plus élevé que Limoilou (31% sans ces deux journées) et Deschambault est 2 fois plus bas. La Figure 1 illustre les concentrations de PM2.5 à la station Parc-Primevères; on y constate effectivement que les niveaux ont été élevés à plusieurs reprises durant le mois (2, 11, 16, 21 et 24 février). On note aussi qu’un avertissement de smog, comme celui du 15-16 février, n’est pas nécessairement associé à un dépassement de la norme.
FIGURE 1. CONCENTRATIONS DE PM2.5 À PARC PRIMEVÈRES EN FÉVRIER 2020
Le 2 février le maximum à Québec a été de -2.7°C et le minimum de -11.7°C (ce qui n’est pas aussi froid que le 14 et le 15 avec des minima sous -30°C); néanmoins, le 2 février on constate la présence d’une forte inversion de température (à ce sujet voir Odomag 4 et 5) tel qu’illustré à la Figure 2. On a souvent observé ce type de profil dans d’autres épisodes de smog d’hiver. Cette inversion empêche le mouvement vertical et favorise l’accumulation des contaminants; naturellement l’émission de ces contaminants a aussi son importance, et par temps froid, le chauffage peut en être une source. De plus, le vent n’est pas très présent cette journée avec une moyenne de 5 km/h à Montréal et de 4.5 km/h à Québec. D’autres stations ont aussi connu des concentrations plus élevées lors de cette journée (par exemple, Gatineau, Trois-Rivières) et l’épisode n’est donc pas local.
FIGURE 2. PROFIL DE TEMPÉRATURE À MANIWAKI
Les maxima rapportés au Tableau 1 se sont produits le 11 février à l’exception du 2 février à Parc-Primevères mais cette station connaît son second maximum le 11 février. D’autres stations situées dans le sud-ouest du Québec (par exemple, Brossard, Gatineau) ont aussi connu leur maximum en février et de même que des valeurs élevées cette même journée. L’épisode du 11 février est aussi d’une grande étendue. Le profil de température (non illustré) montre de l’air stable mais sans une inversion prononcée et les vents sont plutôt faibles avec une moyenne de 5.6 km/h à Montréal et 5.1 km/h à Québec.
La station Parc-Primevères est localisée dans un milieu résidentiel de banlieue; il est possible qu’elle soit ainsi affectée par le chauffage au bois mais elle est aussi sous le vent (par vent sud-ouest) de l’autoroute 40 qui connaît un très fort achalandage aux heures de pointe. La dégradation de la qualité de l’air par les particules dans le quartier de Limoilou due à diverses sources à proximité suscite des inquiétudes; comme on le constate ici à l’aide de ces quelques résultats, celle du voisinage de la station au parc Primevères pourrait aussi en susciter.
On a illustré succinctement des événements de smog hivernal. Afin de mieux documenter la problématique de la qualité de l’air et des particules fines, plusieurs analyses beaucoup plus détaillées sont requises.