Ce qu’il faut pour réduire la pollution par l’ozone à Hong Kong

La lutte contre la pollution par l’ozone à Hong Kong nécessite le renforcement des contrôles sur les COV et une coopération régionale renforcée.

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Il existe deux types d’ozone (O3) dans l’atmosphère : l’ozone stratosphérique et l’ozone troposphérique. Alors que l’ozone stratosphérique est présent naturellement dans la haute atmosphere et protège la vie terrestre des rayons ultraviolets nocifs du Soleil, l’ozone troposphérique est un polluant secondaire formé par des réactions photochimiques entre les oxydes d’azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV) en présence de la lumière à proximité du sol.

Cette pollution par l’ozone au niveau du sol est devenue une préoccupation croissante à Hong Kong. Actuellement, l’ozone troposphérique est l’un des sept principaux polluants atmosphériques réglementés par l’ordonnance sur le contrôle de la pollution de l’air et par les objectifs de qualité de l’air, qui établissent des limites de concentration juridiquement contraignantes et le nombre d’excès autorisés.

Selon le registre des émissions de Hong Kong 2023, les sources d’émission des précurseurs de l’ozone sont diverses. La majeure partie des émissions de NOx provient des procédés de combustion, tels que la navigation, la production d’électricité et les transports routiers. En revanche, la plupart des émissions de COV proviennent de sources non combustibles, notamment les peintures, les produits de consommation, les adhésifs et les mastics.

Pourquoi cela nous concerne-t-il ?

L’ozone troposphérique, oxydant puissant, peut avoir des effets négatifs sur la santé humaine. Une exposition aiguë peut provoquer des symptômes respiratoires tels que toux, irritation de la gorge et douleur thoracique, tandis qu’une exposition à long terme peut accroître le risque de mortalité lié à des affections comme les maladies cardiovasculaires et les maladies coronariennes ischémiques.

L’ozone peut aussi endommager la végétation. Lorsqu’il pénètre dans les plantes, il peut réduire les taux de photosynthèse et freiner la croissance des végétaux. En conséquence, les plantes deviennent plus vulnérables aux maladies, aux parasites et aux conditions climatiques extrêmes, augmentant le risque de mortalité.

En plus d’être un polluant atmosphérique, l’ozone troposphérique est un gaz à effet de serre qui retient la chaleur dans l’atmosphère, contribuant au réchauffement climatique. Un changement durable des températures et des schémas climatiques résulte en un changement climatique.

Tendances et motifs

Les concentrations d’ozone à Hong Kong présentent une tendance à la hausse depuis le début des années 1990. En 2024, la concentration a légèrement chuté à 54,6 microgrammes par mètre cube (µg/m3) après avoir atteint un niveau historique de 61 µg/m3 en 2023. Toutefois, les concentrations demeurent dangereusement élevées.

Sous les objectifs de qualité de l’air de Hong Kong, la concentration maximale quotidienne moyenne sur huit heures ne doit pas dépasser 160 µg/m3 plus de neuf fois par an. Au cours des cinq dernières années, tous les trois postes de surveillance routière ont respecté cette norme. Cependant, plusieurs postes de surveillance généraux échouent à l’atteindre chaque année, selon les rapports sur la qualité de l’air.

Chaque jour, la concentration d’ozone augmente le matin, atteint un pic l’après-midi et décroît le soir, conformément à un schéma diurne typique.

Aux alentours de 6 heures, les activités de transport et industrielles repartent à la hausse, provoquant une nette augmentation des NOx, particulièrement pendant l’heure de pointe du matin. Parallèlement, le soleil se lève et fournit le rayonnement ultraviolet nécessaire pour entraîner les réactions photochimiques. Par conséquent, la concentration d’ozone commence à augmenter au cours de la matinée.

Les niveaux culminent vers 14h à 15h, sous l’influence de réactions photochimiques rapides en présence d’un fort ensoleillement et de niveaux élevés de NOx et de COV.

Le soir, lorsque le soleil se couche, les réactions photochimiques s’estompent. En conséquence, le niveau d’ozone chute rapidement, malgré l’augmentation des NOx lors du trafic du soir.

Les niveaux d’ozone à Hong Kong connaissent aussi un schéma saisonnier, les concentrations les plus élevées se produisant en automne et les plus basses en été.

Les conditions météorologiques estivales ne favorisent pas la formation d’ozone. En effet, les précipitations fréquentes contribuent à le laver de l’atmosphère, et la mousson du sud-ouest apporte une air océanique plus propre à Hong Kong. Par conséquent, la concentration la plus élevée survient en automne, lorsque le rayonnement solaire demeure fort, les pluies sont moins fréquentes et la direction des vents change.

Politiques de contrôle

Le gouvernement promeut des transports plus verts et une énergie propre afin de réduire les émissions de NOx. Parmi les mesures, on compte la suppression progressive des vieux véhicules diesel commerciaux, la promotion des véhicules électriques et à hydrogène, le resserrement des plafonds d’émission pour les centrales électriques, et l’objectif de substituer les unités de production au charbon par des unités fonctionnant au gaz naturel et par des sources d’énergie renouvelable dans les années 2030, selon le Climate Action Plan 2050 et le Clean Air Plan de Hong Kong.

Le gouvernement réglemente également les produits contenant des COV au titre du règlement sur le contrôle de la pollution atmosphérique (COV) depuis 2007. Le règlement fixe des limites sur la teneur en COV de 172 types de produits, dont les peintures architecturales, les peintures de remise à neuf des véhicules et les encres d’impression. Personne n’est autorisé à importer ou fabriquer un produit soumis à la réglementation si sa teneur en COV dépasse la limite légale.

Hong Kong collabore également avec le gouvernement voisin du Guangdong sur le continent afin d’améliorer la qualité de l’air régionale. En 2014, le réseau régional de surveillance de la qualité de l’air PRD Guangdong-Hong Kong-Macao a été établi pour fournir des données en temps réel sur la qualité de l’air aux gouvernements en vue d’identifier les problèmes de pollution dans le delta de la rivière des perles et d’élaborer des stratégies de contrôle adaptées.

Un problème complexe

Les politiques de contrôle évoquées ci-dessus ont effectivement permis de réduire à la fois les émissions de NOx et de COV. Malheureusement, la même tendance n’a pas été observée pour les niveaux d’ozone.

« L’ozone est un problème complexe de pollution atmosphérique ainsi qu’un problème régional », a déclaré en 2020 un porte-parole du Department of Environmental Protection (Environmental Protection Department).

Les relations entre l’ozone et ses précurseurs (NOx et COV) ne sont pas linéaires.

Des recherches ont montré que Hong Kong a été, au cours des deux dernières décennies, essentiellement une région limitée par les COV. Cela signifie que réduire les émissions de COV diminue les concentrations d’ozone, tandis que réduire les NOx les augmente. Par conséquent, les chercheurs recommandent que Hong Kong mette en œuvre des stratégies de contrôle des COV plus strictes pour contrer les effets des mesures de réduction des NOx dans la Grande Baie.

« En ce qui concerne les stratégies de contrôle des COV, une réduction synchronisée des composés carbonyles et des aromatiques réactifs sera la manière la plus efficace d’atténuer la pollution à l’O3 à Hong Kong », proposait l’étude.

Parmi les 15 stations générales, la station Tap Mun a constamment enregistré la pollution la plus sévère. En 2024, la station affichait une concentration moyenne annuelle de 76,8 µg/m³ et ne respectait pas l’Objectif de Qualité de l’Air à hauteur de 34 fois.

« La station Tap Mun, située loin des sources d’émission urbaines, présentait la concentration d’ozone la plus élevée parmi les stations, ce qui reflète que la pollution à l’ozone était principalement un problème régional », selon le groupe écologiste local, Clean Air Network.

Des recherches ont montré qu’une part significative de l’ozone à Hong Kong est attribuable au transport régional. Des chercheurs ont évalué les contributions de l’ozone localement produit et celui transporté par les régions de 2011 à 2022. Durant cette période, la concentration quotidienne maximale moyenne sur huit heures d’ozone à Hong Kong était de 69,1 ppb, dont 71% provenaient du transport régional et 29% de la production locale.

De plus, la même étude a révélé une hausse nocturne inhabituelle de l’ozone à Hong Kong. Les chercheurs ont analysé les concentrations d’ozone nocturnes de 2011 à 2022 et ont constaté que les concentrations dans les nouvelles villes et les zones urbaines augmentaient entre 1 h et 4 h du matin en l’absence des réactions photochimiques. Après des analyses de variation atmosphérique, ils ont conclu que ce phénomène était dû au transport régional de masses d’air riches en ozone par les vents d’est et du nord-est.

« D’aucunes futures collaborations de contrôle de la pollution entre Hong Kong et la région PRD adjacente se révèlent nécessaires pour s’attaquer à la pollution O3 dans la Grande Baie », ont suggéré les chercheurs.