Ozone : origine et formation

  

L’ozone est un gaz incolore et irritant ayant une odeur âcre à laquelle notre odorat s’habitue rapidement. C’est une molécule composée de 3 atomes d‘oxygène (O3), ce qui lui confère un fort pouvoir oxydant. C’est aussi un gaz à effet de serre. On estime que la part de l’ozone dans l’effet de serre serait comprise entre 10 et 20 %.

Ozone et ozone, il ne faut pas confondre…

L’ozone se trouve naturellement dans les hautes couches de l’atmosphère (stratosphère) où il joue le rôle vital de filtre en arrêtant les rayonnements UV du soleil. Sa concentration est maximale entre 25 et 30 km d’altitude, c'est la couche d’ozone.

Cependant l'ozone présent dans la troposphère en concentration élevée est nocive pour la santé et pour l’environnement. L’ozone est donc considéré comme un polluant.

 

 

Ozone troposphérique et stratosphérique

Formation de l’ozone troposphérique

La formation de l’ozone troposphérique répond à des mécanismes complexes composant un cycle de réactions appelé cycle de l’ozone.


L'ozone est un polluant secondaire : il est issu de plusieurs réactions chimiques faisant intervenir des composés précurseurs : les polluants primaires, soumis sous l’influence des conditions atmosphériques. En effet, ces réactions nécessitent le rayonnement intense du soleil, c’est ce qu’on appelle la pollution photochimique.

Légende :

NO2 : Dioxyde d’azote
NO : Monoxyde d’azote
O2 : dioxygène
O : Oxygène
O3 : Ozone

Schéma de la formation de l'ozone troposphérique

 

La présence de COV perturbe le cycle de l’ozone. Les produits de dégradation des COV réagissent avec le NO pour donner le NO2 sans intervention de l’ozone. Ce dernier aura donc tendance à s’accumuler. C’est le phénomène de pic d’ozone. L’ozone peut ensuite se combiner avec d’autres polluants pour former des substances toxiques comme les PAN (Peroxy Acétyl Nitrate).

Le cycle journalier de l’ozone

Les polluants participant à la formation de l’ozone peuvent aussi le détruire. En effet, en ville, la pollution associée émise (trafic automobile, foyers de combustion…) consomme en partie l’ozone et limite donc son accumulation. Ce qui explique les niveaux bas observés le matin et le soir.
La formation d’ozone en excès sous l’action du soleil atteint son maximum en milieu d’après-midi.
Ces variations constituent le cycle journalier de l'ozone.

Ainsi, l’ozone ne se rencontre pas au même niveau que les sources d’émission mais plus loin. C’est pourquoi cette pollution touche plutôt les zones rurales ou périurbaines.

 

Cycle journalier de l'ozone (ATMO NPC)

 

Il y a aussi un cycle annuel : l'ozone est présent principalement pendant la saison estivale où l'ensoleillement est à son point le plus élevé de l'année. 

Crédit photos : APPA NPC 

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