Modélisation des niveaux de particules fines l’hiver

Allan Brand, Audrey Smargiassi, Michel Fournier, Francois Tessier, Sophie Goudreau, Jaques Rousseau, Mario Benjamin
 

Contexte :
Dans les milieux urbains et ruraux, la combustion résidentielle du bois est une source importante d'émissions de particules fines. Malheureusement, les stations de mesures sont trop dispersées pour bien caractériser la variabilité spatiale de la concentration des particules fines. Les modèles « Land Use Regression » (LUR) peuvent être utilisés pour estimer les niveaux de particules fines dans les régions où il y peu de stations de mesures.

Méthode :
Nous avons développé une modèle global et un ensemble de modèles régionaux pour prédire les niveaux de particules dans l'air ambiant avec un diamètre médian d’un µm (PM1), en considérant les émissions des poêles à bois. Un échantillonnage mobile a été effectué aux six secondes, lors des nuits de fins de semaine des hivers 2008 - 2009 et 2009 – 2010, sur dix différentes routes dans Québec. Les PM1 ont été mesurées avec des véhicules équipés d’un system GRIMM® ou dataRAM® et d'un GPS. Les différent modèles LUR ont été crées avec les variables suivantes, pour prédire les niveaux de PM1 moyens aux minutes: Densité de cheminées selon les données d’évaluation foncière, niveaux régionaux de PM2.5 (diamètre médian de 2.5 µm), température et vitesse du vent a l’heure de l’échantillonnage, élévation du point d'échantillonnage, et journée de la semaine.

Résultats :
Notre modèle global explique 39% de la variabilité dans toutes les régions. Les modèles régionaux expliquent entre 38-95% de la variabilité des niveaux de PM1. La majorité de la variation dans les modèles était expliqué par les niveaux régionaux de PM2.5. Toutefois, dans les régions de villégiature, les effets de la densité de cheminées n’étaient pas négligeables.

Conclusion :
Les modèles LUR développés ici sont les premiers qui incluent les effets des poêles à bois pour la prédiction des PM1 dans l’espace et le temps. Les effets de la densité de cheminées varient selon la région; le modèle global ne peut donc pas être utilisé pour estimer les niveaux de PM1 dans les régions où aucune mesure n'a été effectuée.