L'ozone (O3) est une molécule d'oxygène triatomique qui est bonne à une altitude et mauvaise à une autre. La couche d'ozone stratosphérique à 15-35 km bloque le rayonnement UV-B et constitue un atout planétaire. L'ozone au niveau du sol, formé dans la basse troposphère par temps chaud et ensoleillé, est le plus grand problème unique de qualité de l'air dans une grande partie de l'Amérique du Nord pendant l'été, et un problème toute l'année dans les villes subtropicales et tropicales. Les deux ozones sont la même molécule, jouant des rôles très différents dans des lieux très différents.
L'ozone au niveau du sol n'est émis directement par rien. C'est un polluant secondaire : la lumière du soleil catalyse une réaction entre les oxydes d'azote (NOx, principalement issus des gaz d'échappement des véhicules et de la combustion) et les composés organiques volatils (COV, issus des solvants, de la végétation, des vapeurs d'essence et de la combustion). La réaction est rapide les après-midi ensoleillés à vent faible et lente la nuit, donc l'ozone suit un cycle diurne marqué : faible le matin, culminant entre 14 h et 18 h, retombant durant la nuit. Les jours nuageux le font chuter. Le vent le disperse. Les épisodes de stagnation lui permettent de s'accumuler sur plusieurs jours. Voir rayonnement solaire et chimie de l'air pour la mécanique photochimique.
Bandes réglementaires. La norme ozone 8 heures de l'EPA NAAQS est de 0,070 ppm (70 ppb), fixée en 2015. La ligne directrice OMS 2021 sur la qualité de l'air est plus stricte : 100 µg/m³ (environ 51 ppb) en moyenne sur 8 heures, et une moyenne saisonnière de pointe de 60 µg/m³. Les effets sur la santé apparaissent bien en deçà de ces seuils ; l'épidémiologie de l'EPA montre une baisse mesurable de la fonction pulmonaire à 60 ppb chez des adultes en santé faisant de l'exercice à l'extérieur, et des exacerbations d'asthme à des niveaux encore plus bas. Effets aigus : inflammation des voies respiratoires, oppression thoracique, toux, irritation de la gorge et tolérance réduite à l'exercice ; une exposition chronique élevée accélère le déclin de la fonction pulmonaire et augmente l'incidence de la MPOC.
Intérieur contre extérieur. L'ozone est très réactif et se consume sur les surfaces (murs, tapis, mobilier, sébum) en quelques minutes. Dans une maison fermée typique, l'ozone intérieur se situe à 20-40 % de l'extérieur ; fenêtres ouvertes, le ratio monte vers 75-90 %. C'est le rare polluant pour lequel ouvrir une fenêtre lors d'une mauvaise journée rend l'intérieur pire. Le Sensirion SEN66 dans l'appareil Terrestream ne mesure pas l'ozone directement (des instruments électrochimiques et UV-photométriques pour l'ozone existent, mais ne font pas partie de cette famille de capteurs). Le tableau de bord lit l'ozone extérieur depuis l'API Google Air Quality ; voir flux d'air extérieur. Lors d'alertes ozone AirNow, le tableau de bord supprime les suggestions « ouvrir une fenêtre » et vous redirige vers réduire l'exposition intérieure à l'ozone.
Références
- EPA - Notions de base sur l'ozone troposphérique www.epa.gov
- EPA - Normes de qualité de l'air pour l'ozone (O₃) www.epa.gov
- OMS - Lignes directrices mondiales sur la qualité de l'air (2021) www.who.int
- AirNow - Les bases de l'AQI (ozone) www.airnow.gov
- Open-Meteo - Documentation de l'API qualité de l'air open-meteo.com
