Les aventures de Rafale

Sais-tu ce qu’est le laboratoire mobile d’analyse de rejets atmosphériques (LARA)?

Cheminée industrielle
Photo : CEAEQ

MagmaL’autre jour, en passant à proximité d’une zone industrielle, j’ai été impressionnée par le grand nombre d’usines qui s’y trouvaient, et surtout par leurs nombreuses cheminées qui rejettent dans l’atmosphère un panache de fumée parfois blanc, parfois gris, et parfois même noir.

Comme je suis soucieuse de la protection de l’environnement, j’ai communiqué avec oncle Robert, qui est ingénieur au Ministère. Je voulais savoir si les industries avaient des règles à respecter pour protéger la qualité de l’air. Sa réponse : oui! Il m’a dit que toutes les usines doivent respecter les normes d’émission prescrites par le Règlement sur l’assainissement de l’atmosphère (RAA) et qu’elles ne peuvent pas rejeter dans l’atmosphère des contaminants dont la concentration est supérieure à la valeur qui y est fixée.

Il y a donc des normes d’émission à respecter pour éviter que les activités des usines aient des impacts sur l’environnement et sur la santé de la population. J’ai aussi appris que les gaz générés par les procédés industriels passent d’abord par un système d’épuration, et que ce système élimine la majeure partie des substances polluantes.

MagmaQu’est-ce qu’un système d’épuration, oncle Robert?

RobertEn bref, Magma, ce sont des équipements qu’on place en général avant les cheminées pour capter et retenir les substances (particules ou gaz) susceptibles d’altérer la qualité de l’air. Ils sont donc choisis en fonction de la nature du contaminant à capter. Par exemple, les sacs filtrants retiennent les poussières ou les particules. Ils fonctionnent selon le même principe que le sac de l’aspirateur que tu utilises à la maison. Sans ce filtre, les particules pourraient être rejetées dans l’atmosphère. Il existe aussi des systèmes d’épuration qui éliminent les substances gazeuses. Certains contaminants comme les composés organiques volatils (COV) sont brûlés dans des incinérateurs à des températures élevées, alors que les substances acides sont neutralisées par des solutions basiques. Ces substances gazeuses sont ainsi éliminées et ne peuvent être rejetées dans l’atmosphère par les cheminées des usines.

J’étais bien contente de l’apprendre!

Malgré toutes ces explications, une dernière question me restait en tête. Comment s’assure-t-on que ces systèmes d’épuration sont efficaces et que les contaminants rejetés par les cheminées respectent le RAA?

Oncle Robert m’a appris que le Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec (CEAEQ) du ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques a une équipe spécialisée dans l’échantillonnage des cheminées : des scientifiques qui savent comment prendre des mesures de contaminants dans les fumées des cheminées. Pour caractériser les émissions atmosphériques de plusieurs sites industriels, ils se déplacent partout au Québec, avec un laboratoire mobile appelé « LARA » (laboratoire d’analyse de rejets atmosphériques). Ce laboratoire est équipé de plusieurs instruments scientifiques à la fine pointe de la technologie.

Laboratoire d’analyse de rejets atmosphériques (LARA).
Photo : CEAEQ

Et comment procèdent les membres de cette équipe pour mesurer la concentration des contaminants rejetés dans l’atmosphère? Eh bien, ils se rendent directement à l’usine avec le laboratoire mobile LARA. Arrivés sur place, ils installent les équipements d’échantillonnage et les instruments de mesure directement sur la cheminée. À l’aide d’un échafaudage et d’une échelle munie d’une cage protectrice ou d’une nacelle élévatrice, l’équipe accède au lieu d’échantillonnage qui se trouve généralement à plusieurs mètres en hauteur pour y prélever des échantillons. Ces derniers sont par la suite envoyés à un laboratoire d’analyse.

Dispositif d’échantillonnage installé sur une cheminée à l’aide d’un échafaud.
Photo : CEAEQ

Les spécialistes installent également des analyseurs de gaz qui mesurent instantanément la concentration des contaminants, en continu, pendant plusieurs heures.

Mais comment fait-on pour connaître la concentration des particules et des autres contaminants gazeux rejetés par la cheminée? Lorsque les membres de l’équipe du LARA ont choisi la cheminée qui fera l’objet d’une étude, ils commencent par monter les équipements d’échantillonnage et de mesure le long de la cheminée en se servant d’une corde et d’une poulie.

MagmaIl faut être en forme, dynamique, débrouillard et ne pas avoir peur des hauteurs pour faire ce travail!

RobertEffectivement, Magma. Moi je n’en serais pas capable!

Les préleveurs grimpent à la cheminée à l’aide d’une échelle. Photo : CEAEQ

Quand ils doivent prélever des échantillons de particules, les spécialistes préparent d’abord un dispositifs d’échantillonnage spécial qui comprend une sonde, une sorte de tube métallique en acier inoxydable, qui est reliée à un filtre et à des barboteurs en verre remplis d’eau. Le dispositif comprend également une pompe et un compteur pour mesurer le volume de gaz prélevé. Lorsque la sonde est introduite dans la cheminée, on démarre la pompe afin d’aspirer les gaz dans le dispositif d’échantillonnage. Les barboteurs servent à condenser les vapeurs d’eau qui proviennent de la cheminée, tandis que le filtre sert à retenir les particules.

Le prélèvement d’échantillons peut prendre deux heures. Par la suite, le dispositif comprenant la sonde, le filtre et les barboteurs est démonté puis transporté à l’intérieur du LARA où les échantillons sont récupérés et expédiés à un laboratoire d’analyse. Lorsque les résultats d’analyse dépassent la valeur de la norme d’émission permise, les responsables de l’usine sont informés qu’ils ne respectent pas les normes de rejet permis dans l’air. Ils doivent alors prendre rapidement des mesures pour corriger la situation. Le Ministère enverra par la suite des inspecteurs qui vérifieront si l’industrie a apporté les modifications demandées à ses installations, de façon à ce que les émissions respectent les normes de la qualité de l’air.

Pour mesurer la concentration des autres contaminants comme les métaux ou les acides, les barboteurs du dispositif d’échantillonnage sont remplis de solutions chimiques qui captent ces contaminants. À la fin du prélèvement, le contenu des barboteurs est récupéré dans des bouteilles en verre puis envoyé à un laboratoire d’analyse.

Dispositif d’échantillonnage démonté à l’intérieur du LARA.
Photo : CEAEQ

Oncle Robert m’a dit que le CEAEQ est spécialisé, entre autres, dans l’analyse chimique des contaminants industriels organiques et inorganiques. Il effectue donc lui-même les analyses des échantillons prélevés par l’équipe du LARA. Il m’a aussi précisé qu’il existe au Québec un réseau de laboratoires privés accrédités par le Ministère qui offrent également des services d’analyse chimique, tout comme le CEAEQ.

RobertTu sais, Magma, d’autres types de contaminants peuvent être mesurés directement à la cheminée, en temps réel, à l’aide d’analyseurs de gaz. Je t’en donne quelques exemples : le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote, qu’on appelle les « NOx ».

Analyseurs de gaz en continu dans le LARA.
Photo : CEAEQ

Ces gaz sont prélevés à l’aide d’une sonde et passent à travers un filtre qui retient les particules. Ils sont ensuite introduits dans une cellule de mesure qui permet de déterminer la concentration du gaz. Comme le résultat d’analyse est obtenu instantanément, sur place, il n’est pas nécessaire de faire d’autres analyses en laboratoire.

Spectrophotomètre infrarouge à transformée de Fourier. Photo : CEAEQ

L’équipe du LARA possède un instrument spécial et très performant : le spectrophotomètre infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). Cet appareil permet d’identifier les substances émises par les cheminées en comparant la signature spectrale de chaque contaminant à celles qui sont répertoriées dans sa « bibliothèque de signatures ». On peut assimiler cette signature à une empreinte digitale. Le chimiste fouille dans la bibliothèque de signatures spectrales, comme le policier fouille dans la banque d’empreintes digitales pour identifier la personne qui a commis un méfait. Grâce à cet instrument, il est possible d’identifier rapidement les contaminants émis dans l’atmosphère par une cheminée industrielle et de mesurer la concentration de plusieurs contaminants à la fois.

Après avoir reçu toutes ces explications d’oncle Robert, je dois dire que je me sens rassurée sur la qualité de l’air que je respire. Je sais maintenant qu’une équipe de spécialistes sillonne les zones industrielles du Québec avec le LARA pour mesurer les émissions des cheminées et s’assurer du respect des normes de la qualité de l’air. Je comprends aussi que si les spécialistes de l’échantillonnage détectent des problèmes de contaminants dans les émissions des cheminées, des gestes seront posés pour corriger rapidement la situation. De cette façon, on protège la santé des gens et l’environnement.

Bravo aux personnes qui travaillent à faire ces vérifications!

Si tu es intéressé à en apprendre davantage sur le travail de l’équipe du LARA, inscris-toi au programme Jeunes explorateurs d’un jour. Tu cours la chance de passer une journée entière en compagnie des membres de l’équipe, qui seront très heureux de t’accueillir et de t’expliquer le fonctionnement des instruments du LARA!

Tu as des questions ou des commentaires sur ce sujet, fais-nous-en part!

À bientôt!

Magma

Publication : mars 2017

 

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