PO.V.A. - La POllution dans les Vallées Alpines

Comment la MOP permet de mieux cerner les sources de l’aérosol ?

La spéciation de la MOP permet de caractériser les sources d’émission des aérosols. Pour cela, parmi les molécules identifiées, il faut distinguer deux classes de composés :

les composés non spécifiques de sources, c’est-à-dire émis par plusieurs sources différentes. Ils appartiennent très majoritairement aux grandes familles de la chimie organique que sont les alcanes, les acides carboxyliques, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Les distributions relatives des composés constitutifs de ces différentes familles sont très variables en fonction des sources. On parle alors d’empreinte ou de signature chimique. Egalement, selon la source, des caractéristiques particulières se dessinent au sein de chaque famille de composés.

les composés source-spécifiques émis par un seul type de source. Couramment, ces composés sont également appelés "traceurs".

Dans le cadre du programme POVA, l’analyse des sources de l’aérosol a été réalisée en étudiant les signatures chimiques de certaines classes de composés non source spécifique comme les HAP, les n-alcanes et les acides monocarboxyliques. Elle s’est également appuyée sur la quantification au sein de la MOP de composés indicateurs de combustion du bois tels que le levoglucosan, le guaiacol, la vanillin, le syringol ou le conyferyl aldéhyde (issus de la pyrolyse de la lignine) ou de composés purement secondaires comme la nopinone, produit de dégradation du ß-pinène par le radical OH• ou l’ozone.

Parts anthropiques et biogéniques

Une première distinction de l’influence des sources biogéniques ou anthropiques peut être réalisée par comparaison des distributions relatives des alcanes linéaires (n-alcanes ) de C8 à C36 obtenus sur les échantillons avec celles issues de différentes sources d’émission et disponible dans la littérature. De plus l’apport relatif de ces 2 types de sources peut être correctement appréhendé par la détermination du "carbon preference index (CPI)" correspondant au rapport entre la concentration totale des n-alcanes à nombre de carbone impair sur la concentration totale des n-alcanes à nombre de carbones pair. Les émissions anthropiques de type "combustions dérivées du pétrole" se caractérisent par un CPI proche de l’unité et les émissions de combustion de biomasse par un CPI variant de 1,2 à 4,6. Les émissions biogéniques d’alcanes présents essentiellement dans les cires végétales se caractérisent quant à elles par un CPI plus important compris entre 6 et 8.

Valeurs moyennes de CPI ( & valeurs minimales et maximales)

	Vallée de Chamonix	Vallée de la Maurienne
	Le Clos de l’Ours	Orelle	Sollière
Hiver 2003	1,1 (0,92-1,07)	0,92 (0,61-1,28)	-
Eté 2003	1,22 (0,42-1,47)	2,63 (1,55-4,01)	1,74 (1,12-2,64)

Concentrations relatives moyenne des n-alcanes (de C8 à C36)

La comparaison des valeurs moyennes de CPI ainsi que des distributions moyennes en n-alcanes obtenues sur les différents sites avec celles caractérisant les différentes sources d’émissions mettent en évidence :

En hiver, l’influence importante des sources anthropiques dans les deux vallées avec des valeurs de CPI proche de l’unité.

En été, sur le site du Clos de l'Ours, l’apport biogénique est visible en terme de modification de la signature chimique avec une augmentation de la part relative des alcanes lourds (>C24). Toutefois dans le même temps la valeur du CPI n’augmente que légèrement (1,22) montrant l’influence encore forte des sources anthropiques sur la composition de l’aérosol en cette saison.

L’apport biogénique semble plus important sur les sites de la vallée de la Maurienne que sur ceux de la vallée de Chamonix. A Orelle, l’accroissement de la valeur moyenne du CPI entre les 2 saisons est marqué passant de 0,92 en hiver à 2,63 en été.