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Emissions liées au secteur de l’agriculture. Sophie MOUKHTAR. Rencontre DRIAAF DDT 30/11/2012. L’agriculture en Ile-de-France. La superficie agricole représente près de 50 % du territoire d’Ile -de-France. Agriculture en Ile-de-France : Grandes cultures, maraîchage et horticulture. - PowerPoint PPT Presentation
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Emissions liées au secteur de l’agriculture
Sophie MOUKHTAR Rencontre DRIAAF DDT 30/11/2012
L’agriculture en Ile-de-France
La superficie agricole représente près de 50 % du territoire d’Ile-de-France. Agriculture en Ile-de-France : Grandes cultures, maraîchage et horticulture. La culture des céréales prédomine dans les grandes cultures.
Peu d’élevage en comparaison du reste de la France
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L’inventaire des émissions : un outil de diagnostic
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Inventaire annuel réalisé sur l’IDFAnnées de référence : 2000, 2005, 2007, 2008, 2010 en cours
Polluants : NOX, CO, COVNM, SO2, particules (PM 10 et PM2,5), CO2, CH4, N2O, NH3. (HAP, dioxines furannes et métaux lourds en cours)
Secteurs d’activités : trafic routier, plateformes aéroportuaires, trafic ferroviaire et fluvial, résidentiel et tertiaire, industrie manufacturière, production d’énergie, traitement des déchets, agriculture, émissions naturelles
Méthodologies de calculs harmonisées au niveau national :Pôle de Coordination national sur les Inventaires d'émission Territoriaux (PCIT)
→ qualification et quantification des sources d’émissions→ données d’entrée pour la modélisation de la qualité de l’air
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Émissions biogéniques
Inventaire : somme de tous les types d’émissions
Émissions du trafic
Émissions fixes surfaciques ou diffuses
Emissions globales
Par polluant
Émissions des grandes sources ponctuelles
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Méthodologie des inventaires d’émissions
Pour chaque source d’émissions envisagée il y a deux cas possibles : - 1er cas : les émissions sont disponibles directement (les industries qui déclarent leurs émissions) - 2ème cas : les émissions ne sont pas disponibles directement: nous les estimons
E = A *FEE = Emission de polluant
A = Activité
- Nombre de véhicules.km pour le trafic routier- Consommation d énergie pour le secteur
résidentiel- Quantité d’acier pour les aciéries- Quantité de fertilisants pour l’agriculture …
FE = Facteur d’Emissions- Masse de polluant par kilomètres
parcourus- Masse de polluant par quantité
d’énergie
Industrie manufacturière
6%
Secteur résidentiel et tertiaire
24%Trafic routier50%
Aéroport8%
Agriculture3%
Emissions de NOx en 2008 - Ile-de-France
Principaux polluants émis par l’agriculture
6
Industrie manufacturière
29%
Secteur résidentiel et tertiaire
27%
Trafic routier25%
Agriculture14%
Emissions de PM10 en 2008 - Ile-de-FrancePM10
NOxTrafic routier
20%
Agriculture80%
Emissions de NOx en 2008 - Ile-de-France
NH3
NH3 et particules
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Issu de la plaquette : Les émissions agricoles de particules dans l’air - Etat des lieux et leviers d’action (ADEME-MEDDE)
Composition des PM mesurées en différents sites d’IDF
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Site rural Nord-Ouest
Site rural Sud
Site rural Nord-Est
Fond urbain de petite couronne
Site trafic Fond urbain
0
10
20
30
40
50
60
conc
entr
ation
µg/
m3
Station Rural Nord - ouest PM2.5
NH4+ NO3-
NH4+
0
10
20
30
40
50co
ncen
trati
on µ
g/m
3Station Rural Sud
PM2.5NH4+ NO3-NH4+
Composition des PM mesurées en différents sites d’IDF
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Site rural Nord-Ouest
Site rural Sud
Site rural Nord-Est
Fond urbain de petite couronne
Site trafic Fond urbain
0
10
20
30
40
50
60
conc
entr
ation
µg/
m3
Station Rural Nord - ouest PM2.5
NH4+ NO3-
NH4+
0
10
20
30
40
50
60
70
80co
ncen
trati
on µ
g/m
3Station Paris
PM2.5
NH4+ NO3-
NH4+
Emission de NOx liés au secteur de l’agriculture - Bilan 2008
Activité Emissions (tonnes)
Emissions (% des
émissions totales IdF)
Chauffage des bâtiments agricoles 80 < 0.1
Engins agricoles 1310 1.3
Opérations sur les cultures :
Cultures avec engrais 1700 1.7
Cultures sans engrais 130 0.1
Fermentation entérique 0 0
Composés orga issus de déjections animales 0 0
Composés azotés issus de déjection animales 0 0
Total Agriculture 3220 3.2
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Les émissions de NO par les sols dépendent principalement de la quantité de NO présente dans les sols et des facteurs météorologiques (humidité, température)
→ Quantité de NO dans les sols : dépend en partie de la quantité d’engrais minéral ou organique qui a été déposé (Méthode INRA) et du type de culture (couplage entre l’occupation des sols-données Corine Land Cover et les données AGRESTE).
→ Facteurs météorologiques : Temporalisation des émissions sur toute la région IDF.
Méthodologie - NOx
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SUPERFICIE PRAIRIES
Potentiel d'émission pour les prairies
(gN/s)
Facteur d'emission de NO Prairies
(A : 0.7 ng.N.m-2.s-1)
Potentiel surfacique d'émission pour les cultures
avec engrais
Potentiel d'émission suivant la vitesse de nitrification pour les cultures avec engrais
(A : 0.0901 /jour)
T sol
Emissions de NO en µg/h pour les prairies
T sol
Emissions de NO en µg/h pour les cultures avec engrais
AF quantité d'azote ammoniacale présente dans le sol (kgN/ha)
Méthode INRA
Humidité sol
Somme sur l'année des émissions de NO pour les prairies
Somme sur l'année des émissions de NO pour les cultures avec engrais
SUPERFICIE CULTURES AVEC ENGRAIS
Données par poste CLC au km2 sur grille inventaire pour 2005 et calé sur AGRESTE
Flux de NO (émission du sol avec usage d’engrais minéraux) :NO (gN.ha-1.j-1)=0.0901*AF*(0.8166Wc-6.6868)*exp((Ln2.1*T)/10)
Flux de NO (cultures sans engrais) :NO (ngN.m-2.s-1)=0.7*exp(0.071*T)
Quantité de N ammoniacal dans les sols dépend :→ Du nombre d’apports d’engrais / type de culture→ De la quantité d’engrais / apports
Répartition temporelle de l’azote sur les surfaces cultivées de blé tendre, de maïs et d’orge en Ile-de-France.
Méthode INRA de détermination de la quantité de N ammoniacal dans les sols
14/11/2007 03/01/2008 22/02/2008 12/04/2008 01/06/2008 21/07/2008 09/09/2008 29/10/2008 18/12/2008 06/02/20090
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
Blé tendreMaïsOrge
N-N
H4
kgN
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Emissions de NH3 liées au secteur de l’agriculture - Bilan 2010
Activités Emissions (tonnes)
Emissions* (% des
émissions totales IdF)
Chauffage des bâtiments agricoles -
Engins agricoles -
Opérations sur les cultures :
Cultures avec engrais minéraux 2020 56
Cultures avec engrais organiques 235 6
Animaux en pâturages 134 4
Fermentation entérique
Excrétions en bâtiments et stockage 480 14
Total Agriculture 2860 80
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Méthodologie – NH3
Emissions de NH3 :
→ Emissions par les cultures avec engrais- Engrais minéraux : données de livraison d’engrais UNIFA- Méthode EMEP / CORINAIR - A venir : Nouvelle méthode prenant en compte la temporalisation des émissions en cours de validation
→ Emissions dues aux déjection animales en bâtiments et au stockage des déjections
→ Emissions dues aux herbivores en pâturageMéthode EMEP / CORINAIR
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16
Emissions de NH3
Engrais minéraux= N livré (UNIFA)
Engrais Organique= N excrété – N perdu pendant
stockage – N perdu par lessivage
Facteur de volatilisation Emission totale par
hectare soumis à engrais
= 4300 g/ha
Culture avec Engrais
Herbivores en pâturage
Nombre d’animaux
Facteur de volatilisation Emission totale par
hectare= 2500 g/ha
données EMEP / CORINAIR
Méthode en cours d’élaboration : Emission de NH3 par les sols
Méthode actuelle :→ Les quantités d’engrais livrées (UNIFA) ne correspondent pas forcément
aux quantités d’engrais épandues.→ Pas de temporalisation des émissions
Le NH3 est un précurseur important de PM secondaires d’où l’importance de temporaliser les émissions.
Méthode en cours d’élaboration : méthode INRAPrise en compte des principaux facteurs responsables des émissions de NH3 par les sols :
→ La quantité de N ammoniacal disponible dans le sol (dépend de la quantité d’engrais épandu, du nombre de passages et du type de culture),
→ La température des sols,→ Le pH des sols.
Cette méthode nécessite l’incrémentation dans une chaîne de calcul.
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Activités PM2.5 PM10 TSP
Terre arable avec engrais (tonnes) 437 2184 10398
Engins agricoles 271 416 711
Elevage en bâtiment 16 70 157
Total agriculture 724 2600 11109% de PM issues de l’agriculture en IDF 6% 15% -
Emission de PM liées au secteur de l’agriculture - Bilan 2008
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Emissions de PM : Opérations sur les cultures (uniquement estimées pour des terres arables)Elles sont fonction :
→ Du type de sol→ Du type de culture→ Des opérations
Méthode utilisée : Développée par AIRNORMAND et basée sur l’étude de Bogman et al. 2007 pour la Belgique qui s’appuie sur 2 approches américaines : US-NEI (NEI – National Emission Inventory ; US-EPA 2001) et CARB (California Air Ressources Board ; CARB 2003).
Cette méthodologie a été confirmée par le récent rapport de l’ADEME : Synthèse bibliographique sur la contribution de l’agriculture à l’émission de particules vers l’atmosphère : identification de facteurs d’émission – Janvier 2011.
Emission de PM liés au secteur de l’agriculture - Bilan 2008
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Méthode de calcul des émission de PM par les terres arables
Calcul des émissions :E (t.an-1) = ∑i [ FEi . Pi . K . B. A ]
FEi : Facteurs d’émission dépendant du type d’opération et de culture (t.an-1) – Données EMEP/CORINAIR.
Pi : Nombre de passages pour une opération donnée sur une culture donnée (nombre.an -1). Ces données sont renseignées pour l’Eure et sont extrapolées pour l’IDF.
K : Facteur de conversion de TSP en PM10 et PM2.5. Les valeurs données par Hnilicova et al. (2007) sont utilisées :KPM10 = 0.21 et KPM2.5 = 0.042
B : Facteur caractérisant le type de sol. Les données utilisées, et en particulier le pourcentage de limon dans les sols, sont renseignées par canton (données AFES).
A : Surface de la culture (ha). Le calcul est réalisé pour 86 % des terres arables franciliennes.Les cultures suivantes sont prises en compte : Blé tendre, Avoine, Orge et Escourgeon, Bettrave industrielle, Maïs grain et Maïs semence, Pommes de terre, Colza grain et Navette, Légumes secs et protéagineux, Lin textile et Maïs fourrage.
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BLE
OPERATIONS
ORGE
OPERATIONS 2 déchaumages 2 déchaumages 1 labour 1 labour 1 semis 1 semis 1 désherbage automne 1 désherbage automne 1 insecticide 1 insecticide 1 désherbage printemps 1 désherbage printemps 1 apport N 1 apport N 1 régulateur 1 régulateur 1 apport N 1 apport N 1 apport N 1 fongicide 1 fongicide 1 fongicide + insecticide 1 fongicide 1 insecticide 1 fongicide + insecticide 1 moisson 1 insecticide 14 somme des opérations
1 moisson 12.1 bouclage 1 presse 16 somme des opérations
14.5 bouclage
Exemple du type et du nombre d’opérations réalisées sur les culture de blé et d’orge
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Données spécifique du département de l’EureEvolution : Nombre moyen de passages pour l’application de produits sanitaires spécifique de l’IDF (données AGRESTE)
Titre de la présentation
Merci de votre attention!
Plus d’informations sur le site
www.airparif.asso.fr
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