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En tant que l'un des premiers épicentres de cette maladie, La Chine a annoncé les mesures de prévention les plus efficaces pour ralentir la propagation du COVID-19 en limitant les mouvements de populations à l'échelle nationale après le Nouvel An chinois 2020, ce qui a causé d'énormes pertes économiques et également une réduction substantielle des émissions de polluants atmosphériques des véhicules et des usines. Étonnamment, malgré de si fortes diminutions de la pollution primaire, la qualité de l'air en Chine n'était pas aussi propre que prévu. Une forte pollution par la brume de plusieurs jours a encore couvert à plusieurs reprises le nord et l'est de la Chine, s'interrogeant sur la relation bien établie entre les activités humaines et la qualité de l'air, et même les efforts de la Chine sur le contrôle de la pollution atmosphérique qui ont été largement mis en œuvre ces dernières années.
En se concentrant sur ce problème de pollution de l'air, un sujet de préoccupation à la fois pour le public et les décideurs, l'étude—publiée dans la revue Revue scientifique nationale (18 juin) - révèle qu'une forte réduction des émissions dans les transports a provoqué une formation plus secondaire de particules par une capacité d'oxydation atmosphérique accrue dans l'est de la Chine, qui compensent l'effort de réduction des émissions primaires.
Cette étude a intégré plusieurs ensembles de données d'observation, dont les réseaux de surveillance de la qualité de l'air ambiant, mesures de composition chimique, et les récupérations par satellite, ainsi que des estimations d'émissions à jour et des dizaines d'expériences de simulation numérique, analyser de manière approfondie la réponse non linéaire de la pollution de l'air aux réductions d'émissions pendant le verrouillage du COVID-19.
Des statistiques économiques et industrielles dynamiques au cours des deux premiers mois de 2020 ont été collectées pour estimer les réductions d'émissions dues au verrouillage de COVID-19. La production d'électricité thermique de janvier à février était inférieure de 8,9 % à celle de 2019, tandis que la production de ciment au cours des deux premiers mois était de 29,5% inférieure à celle de 2019. En comparaison, le transport routier était tombé d'une falaise pendant le confinement, avec une baisse du volume de trafic national de 70 %.
Modèle conceptuel montrant comment la formation secondaire compense la réduction des pollutions primaires en Chine avec différents processus pendant le jour et la nuit. Les panneaux supérieur et inférieur, indiqué par la lune et le soleil, représenter les processus nocturnes et diurnes, respectivement. Les flèches bleues vers le bas signifient la réduction des émissions ou la diminution des concentrations dans l'atmosphère, tandis que les flèches rouges vers le haut signifient une augmentation de la production dans l'atmosphère. La longueur de ces flèches indiquait le degré de changement. SOA, aérosol organique secondaire; LA POÊLE, nitrate de peroxyacétyle; HONO, acide nitreux. Crédit :©Science China Press
Une baisse aussi importante des émissions anthropiques a entraîné une diminution substantielle de la pollution primaire dans l'atmosphère, en particulier l'oxyde nitrique (NOx) émis par les véhicules. La réponse non linéaire de l'ozone, un oxydant atmosphérique important, aux NOx a augmenté la capacité d'oxydation de l'atmosphère et a par la suite accéléré la production chimique de particules secondaires. Dans des conditions météorologiques défavorables, une oxydation plus rapide a compensé la réduction des émissions et a ainsi donné lieu à une pollution par la brume encore sévère dans l'est de la Chine. Les résultats révèlent également qu'un contrôle synchrone des composés organiques volatils (COV) peut constituer un moyen efficace de surmonter la détérioration de la pollution par la brume avec la réduction des NOx.
L'étude montre des preuves « d'observation » et de modélisation directes et cohérentes sur la relation non linéaire entre les réductions d'émissions et la pollution par la brume secondaire dans le monde réel. L'expérience naturelle unique de réductions spectaculaires des émissions pendant le verrouillage du COVID-19 en Chine indique que les réductions arbitraires des émissions de NOx et d'autres polluants atmosphériques ont entraîné des augmentations substantielles de l'ozone, ce qui à son tour a augmenté la capacité d'oxydation atmosphérique et augmenté la formation de particules secondaires.
En Chine, la brume hivernale et la pollution estivale par l'ozone sont les deux défis majeurs de la qualité de l'air, mais avec des politiques de contrôle différentes et séparées. La réglementation des émissions imposée depuis 2013 a réussi à réduire la pollution par la brume dans l'est de la Chine, tandis que l'étude suggère que l'avantage des réductions supplémentaires proposées des émissions primaires pourrait être compensé par une formation secondaire accrue de particules. Un point de basculement non linéaire de la chimie des NOx pourrait entraîner plus de défis que prévu pour l'atténuation de la brume en Chine. Ce n'est qu'avec un contrôle coordonné et collaboratif de diverses émissions primaires que la Chine peut parvenir à une atténuation de la brume à long terme.
