Ch08

Presque tous les types d'activités humaines donnent lieu, directement ou indirectement, à des émissions gazeuses et pulvérulentes. On distingue :

- les émissions concentrées
- les émissions diffuses
- les émissions portées par le vent
- les émissions en cas d'accidents.

Les projets industriels sont parfois à l'origine de fortes émissions, lesquelles dépendent de la nature des matériaux traités, de la méthode de traitement utilisée et de l'ampleur des mesures visant à réduire les émissions. Par ailleurs, il doit être tenu compte des nuisances sur le lieu de travail.

Dans l'agriculture par exemple, l'utilisation d'engrais ou les travaux culturaux donnent lieu à des émissions gazeuses et pulvérulentes. Les projets d'infrastructure sont à l'origine d'émissions importantes à la fois dans la phase de réalisation et dans la phase de fonctionnement du fait de l'utilisation des installations. Les projets miniers provoquent surtout des émissions de poussières dans les exploitations à ciel ouvert ainsi que pendant la manutention des produits intermédiaires, ou encore sous la forme d'émissions soulevées par le vent sur les terrils. Enfin, il convient de mentionner la catégorie "Ensembles résidentiels, ménages et petite industrie", laquelle constitue souvent la principale source d'émissions.

Dans les pays où existent des normes concernant les émissions, celles-ci ne sont généralement pas dictées par des impératifs purement écologiques, mais définies en fonction de la faisabilité technique (règles reconnues de la technique, niveau technologique) et de l'acceptabilité auprès du secteur économique ou de l'entreprise concerné(e) (situation économique), et constituent donc plutôt des compromis de nature politique et technique.

Les possibilités de mesure des émissions dépendent de nombreuses conditions marginales et nécessitent un travail d'une ampleur non négligeable. Les principales difficultés tiennent au fait que la plupart des émissions sont de nature diffuse et peuvent être produites par des appareillages ouverts dans les ateliers d'usine, par l'action du vent sur les terrils, etc. Lorsque les émissions sont circonscrites par des couvertures, des conduites d'aspiration ou des cheminées, leur évaluation quantitative par des techniques de mesure est facilitée, comme c'est le cas notamment pour les installations étanches destinées à la fabrication de l'aluminium ou pour les cheminées des installations de chauffe industrielles. Compte tenu de la nature hétérogène des émissions, la complexité des mesures augmente en fonction du nombre de substances à analyser. Il doit absolument être tenu compte, lors des mesures concernant les émissions, de l'état de fonctionnement d'une installation ainsi que des conditions environnementales (température, régime des vents).

Les techniques de mesure proprement dites sont complexes et ne cessent de se perfectionner. Les conditions de prélèvement d'échantillons et certains facteurs de perturbation ont une incidence considérable sur le résultat des mesures. Les techniques de mesure et les instructions opérationnelles pour la quantification des émissions de gaz et de poussières sont décrites dans des sources diverses : les directives existant à ce sujet décrivent les modalités à respecter et les instruments de mesure à utiliser (Instructions techniques allemandes relatives au maintien de la pureté de l'air "TA-Luft", directives CE, etc.). Des publications de l'OMS (1990) peuvent être consultées afin d'obtenir des informations sur les différentes méthodes de mesure utilisées à l'échelle internationale.

Le lien entre l'émission et l'immission est assuré par l'analyse de dispersion, laquelle, sur la base des liens de causalité entre émission et immission/dépôt (et plus précisément de leur représentation graphique) permet une évaluation quantitative de l'immission probable. Il existe différentes méthodes de calcul de la dispersion, chacune d'entre elles étant basée sur des modèles mathématiques différents. Il convient en particulier de tenir compte des conditions environnementales ci-après et de les représenter sous une forme schématique :

- répartition géographique des sources d'émission
- modifications dans le temps des taux et de la composition des émissions
- conditions de dispersion et variation de celles-ci dans l'espace et dans le temps
- processus physico-chimiques dans l'atmosphère
- effets de dépôt (taille des particules, précipitations).

Les programmes de mesure des émissions/immissions, les équipements utilisés à cet effet et les méthodes d'analyse des résultats sont soumis à des réglementations sévères pouvant aller jusqu'à la recommandation des appareils appropriés. Une surveillance permanente des émissions est prévue pour certains types d'installations. En ce qui concerne plus précisément les mesures effectuées dans le cadre de procédures d'homologation, des exigences complémentaires doivent être remplies.

Les émissions de substances gazeuses et pulvérulentes sont généralement considérées comme une source de pollution significative. Pour cette raison, les efforts se multiplient afin d'en limiter l'ampleur. Dans un premier temps, ces initiatives consistent à élaborer des directives assorties de valeurs limites pour les principales sources d'émissions.
Les émissions de substances gazeuses et pulvérulentes sont généralement considérées comme une source de pollution significative. Pour cette raison, les efforts se multiplient afin d'en limiter l'ampleur. Dans un premier temps, ces initiatives consistent à élaborer des directives assorties de valeurs limites pour les principales sources d'émissions.
Les branches concernées peuvent décider de suivre les directives en modifiant leurs technologies industrielles ou en prenant des mesures afin de réduire les émissions. L'industrie de sous-traitance des équipements antipollution oriente ses activités en fonction des impératifs techniques et des règlements existants, et est le plus souvent en mesure de proposer des solutions adaptées.

Le développement des technologies de réduction des émissions est en plein essor, et s'adapte en permanence aux nouvelles connaissances et découvertes. Lorsque ceci est techniquement possible et opportun, les mesures de réduction des émissions sont assorties d'initiatives de récupération des matériaux et de l'énergie. Les valeurs limites d'émission se rapportent presque toujours à des substances ou groupes de substances déterminés émanant d'installations ou de sites donnés.

Les tolérances d'émission sont exprimées sous la forme de limites de masse dans les gaz résiduaires [mg/m³], d'émissions toxiques par unité de temps [kg/h] ou [g/h], ou de facteurs d'émission définis par rapport à la masse des produits fabriqués ou transformés en [kg/t] ou en [g/t]. Pour que les seuils de pollution soient respectés, les gaz résiduaires ne doivent pas être dilués par des apports d'air supplémentaires. Parfois, les valeurs limites d'émission sont modulées en fonction du flux massique de la substance concernée et exprimées par la concentration massique (p.ex. 75 mg/m³pour 3 kg/h et plus).

Les données géo-écologiques ne sont pas prises en ligne de compte pour la détermination des tolérances d'émission. Il est tenu compte en revanche du niveau technologique (règles généralement reconnues de la technique) des activités de production et de réduction des émissions. Seulement en cas de préparation de normes futures, d'éventuelles améliorations technologiques sont prises en ligne de compte pour la définition des valeurs limites. Certains pays tiennent compte de spécificités géo-écologiques et météorologiques ainsi que du niveau de pollution existant en identifiant des zones de protection spéciales ou des sites surpollués auxquels s'appliquent des valeurs limites plus basses en présence de certaines conditions. Dans la majorité des pays, les installations neuves sont soumises à des limites de pollution plus rigoureuses (sauf règlements de transition) que les équipements anciens.

L'introduction de valeurs limites d'émission a également des répercussions économiques, par exemple sur les résultats d'exploitation de toute une branche, ou encore par l'émergence d'un marché entièrement nouveau au titre de la protection de l'environnement. En règle générale, le législateur définit les valeurs limites en tenant compte de l'acceptabilité micro-économique (au niveau d'une branche et non pas au niveau d'une entreprise). Dans les pays n'ayant pas d'organes de contrôle et de surveillance opérationnels, il peut arriver que soient définies des valeurs limites ayant simplement fonction d'alibi ou que des normes d'émission inadaptées soient empruntées à d'autres pays. L'effet cumulatif des émissions et les spécificités géo-écologiques sont pris en ligne de compte au niveau de la définition et de l'observation des valeurs limites d'immission (v. chap. correspondant).

3.3.2 Activités de projet

Dans l'agriculture, des émissions polluantes sont provoquées par le travail mécanique du sol (poussière) et par l'épandage d'engrais, de pesticides ou de déjections animales (ammoniac).

Par ailleurs, l'élevage bovin et la riziculture irriguée donnent lieu à des émanations de méthane, et les brûlis de végétation dégagent du dioxyde d'azote. Pour des raisons phytophysiologiques, l'épandage d'engrais et de déjections animales est limité à certaines périodes de l'année, de même que l'utilisation de produits phytosanitaires, lesquels peuvent aussi provoquer des émissions de gaz et de particules.

Il existe, pour toutes les mesures susmentionnées, des recommandations concernant les modalités d'exécution et les dosages, mais aucune limitation sous la forme de valeurs limites d'émission.

D'autres mesures, comme le brûlage de champs ou de talus, sont limitées à certaines périodes de l'année ou totalement interdites dans un certain nombre de pays, et ce aussi bien afin d'éviter les émissions toxiques que pour protéger la microfaune.

L'élevage, et plus particulièrement l'élevage intensif, est à l'origine d'émissions (notamment de nuisances olfactives). Ces émissions ne sont pas limitées par des seuils de tolérance, mais des distances minimum doivent être respectées afin de protéger les populations avoisinantes. Le stockage du purin et des lisiers peut être effectué dans des récipients fermés ou des fosses, tandis que le fumier solide est généralement stocké à ciel ouvert.

Les émissions émanant de l'agriculture sont, le plus souvent, des mélanges de substances hétérogènes, dont l'évaluation par des techniques de mesure est très limitée.

1. Transports (routiers, ferroviaires, maritimes/fluviaux, aériens)

Lors de l'analyse des émissions émanant d'infrastructures de transport, une distinction doit être faite entre la phase de construction et la phase de fonctionnement.

La phase de construction est souvent à l'origine de quantités considérables d'émissions gazeuses et pulvérulentes occasionnées par la mise en oeuvre de machines et de véhicules lourds et par d'importants travaux de terrassement. Sur les gros chantiers, des émissions sont également provoquées par le transport et le stockage des matériaux nécessaires. Il n'existe pas de valeurs limites d'émission dans ce domaine.

Les normes existantes se rapportent aux équipements (véhicules, avions, etc.), et peuvent, sous certaines conditions, faire partie intégrante de la licence générale d'exploitation (p.ex. autorisation de conduire en période de smog, réglementations concernant le smog).

Les tolérances concernant les véhicules sont l'objet d'un débat soutenu dans les pays industrialisés (pays producteurs), débat au sein duquel des organisations extrêmement diverses tentent d'influer sur la définition des valeurs limites de pollution et des dates de mise en vigueur (p.ex. industrie automobile, industrie des hydrocarbures, organismes de protection de l'environnement, gouvernements). En fait, le résultat de ces tractations est un compromis entre les possibilités techniques de réalisation et l'acceptabilité sur le plan financier. Dans les pays industrialisés, le respect des normes antipollution pour les véhicules routiers est garanti notamment par des contrôles périodiques des véhicules. Les techniques de mesure mises au point à cet effet sont standardisées, en partie à l'échelon international, et sont relativement simples et rapides à mettre en oeuvre.

2. Assainissement communal

L'élimination des déchets et des eaux usées peut donner lieu à des émissions gazeuses et pulvérulentes, notamment lorsque les quantités de déchets et d'effluents sont importantes. Il peut s'agir aussi bien d'ordures et d'effluents d'origine ménagère que de déchets industriels. Les principales entités polluantes sont les décharges publiques, les usines d'incinération des ordures, les installations de compostage et les stations d'épuration.

Lorsqu'il existe un système organisé d'élimination des déchets, ceux-ci sont généralement transportés vers des décharges ou usines d'incinération, celles-ci récupérant parfois la chaleur émanant des déchets. Les décharges sont à l'origine de nuisances olfactives, de déplacements de déchets sous l'action du vent et d'émanations de gaz toxiques. Pour autant qu'un système de collecte, de traitement et d'évacuation des eaux usées existe, des problèmes d'odeurs peuvent se présenter, notamment au niveau du traitement chimique et biologique.

En ce qui concerne les émissions de substances gazeuses et pulvérulentes, des valeurs limites n'existent, dans les pays industrialisés, que pour les usines d'incinération des déchets. Ces tolérances sont déterminées en fonction de la composition, très hétérogène, des déchets et des substances toxiques contenues dans les gaz résiduaires. La gamme des seuils de pollution imposés s'élargit en permanence à mesure que se développent les moyens de contrôle et les connaissances scientifiques sur les effets de substances ou groupes de substances déterminés. A ceci s'ajoute que le processus de conversion thermique lui-même peut donner lieu à l'apparition de nouvelles substances. La définition des seuils de tolérance s'appuie sur le niveau des technologies de réduction des pollutions, lesquelles ne cessent de se développer. La lutte contre la pollution peut également consister à écarter certaines substances des décharges ou des usines d'incinération.

3. Distribution d'énergie

Les installations de production d'énergie sont des centrales électriques ou thermiques qui transforment des combustibles solides, liquides ou gazeux en chaleur et/ou en électricité. La composition des émissions émanant des chambres de combustion dépend très fortement de la nature et de la composition du combustible utilisé. En dehors des principaux produits de combustion que sont le CO₂et le H₂O, d'autres substances polluantes émises par ces centrales sont les suivantes : CO, SO₂, NO, NO₂, métaux lourds et hydrocarbures non intégralement décomposés. L'utilisation de combustibles solides et liquides entraîne un risque de pollution supplémentaire par des poussières fines composées de suie ainsi que de composés SO₂ou halogénés. Outre la nature du combustible, le type et le mode de fonctionnement d'une installation ont également une très forte incidence sur la nature et l'ampleur des émissions polluantes. Pour cette raison, les tolérances sont indiquées en fonction de l'état de fonctionnement et de la puissance de l'installation.

La valeur absolue des valeurs limites est déterminée en fonction de la teneur des combustibles en substances toxiques et du niveau technologique des installations de combustion et de réduction des émissions. Par ailleurs, les tolérances d'émission peuvent être modulées en fonction du niveau de rendement thermique des centrales. Une réduction des émissions peut être obtenue grâce à des mesures concernant les combustibles, comme par exemple l'utilisation de combustibles peu polluants ou un prétraitement des combustibles avant utilisation. D'autres moyens d'action consistent à optimiser la gestion de l'entreprise ou encore à mettre en oeuvre des mesures de réduction de la charge polluante dans les gaz résiduaires. Parmi ces mesures figurent en priorité des techniques de séparation des poussières, de désulfuration et de dénitruration. Les substances indiquées dans les Instructions techniques allemandes pour le maintien de la pureté de l'air "TA-Luft" peuvent être considérées comme faisant autorité (v. fichier des substances).

4. Secteur productif/Industrie

Le champ d'activité de l'industrie étant très diversifié, l'ampleur et la composition des émissions de substances gazeuses et pulvérulentes sont directement fonction des techniques de production ainsi que des matières premières et auxiliaires utilisées.
Des valeurs limites d'émission ont notamment été introduites dans différents pays pour SO₂ et NO_x et les particules pulvérulentes et acidifères. En ce qui concerne les émissions pulvérulentes, les seuils de pollution se rapportent en particulier aux poussières mélangées de métaux lourds et non-ferreux. Par ailleurs, diverses substances toxiques et génératrices de nuisances olfactives sont soumises à des valeurs limites d'émission.
Les émissions se produisent notamment dans le cadre de processus à l'air libre de traitement mécanique et de conversion chimique ou thermique. Les normes sont fonction de l'état de l'art des activités de transformation, de production et de réduction des pollutions (pour l'Allemagne, on peut mentionner entre autres les normes édictées par l'association des ingénieurs allemands (VDI et DIN). Force est de constater que dans certains pays, les réglementations concernant les valeurs limites sont loin d'être appliquées avec rigueur. Dans le secteur industriel comme pour la production d'énergie, les substances mentionnées dans les Instructions techniques de maintien de la pureté de l'air "TA-Luft" peuvent être considérées comme faisant autorité (v. fichier des substances).

5. Mines/Extraction de matières premières

Les principales émissions polluantes de substances gazeuses et pulvérulentes se produisent au niveau des activités ci-après :

- exploitation minière (poussières, émanations de gaz),
- transport,
- préparation, transformation, prétraitement,
- gestion des terrils, stockage (substances portées par le vent, dégagements de gaz).

Les processus primaires dans le secteur des mines et de l'extraction de matières premières ne sont généralement pas réglementés par des limites de pollution. Les dispositions existantes touchent plutôt à la sécurité et à l'hygiène sur le lieu de travail. Dans les pays où existent des normes antipollution, celles-ci se rapportent aux émissions pouvant survenir au stade de la transformation ainsi qu'au niveau du transport et de la manutention. Ces normes sont fonction du niveau technologique dans les domaines du dépoussiérage et du blindage, mais aussi de la concentration de poussières dans le gaz brut. Parmi les principales normes qualitatives, il convient de mentionner des dispositions générales tendant à limiter les émissions de particules pendant le transport et l'exploitation du carreau de mine, ou encore des mesures d'aménagement d'espaces verts ou de revégétalisation.

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