La pollution de l’air est une préoccupation majeure de nos jours. La présence d’une chose, d’un contaminant ou d’un agent indésirable dans l’air entraîne la pollution de l’air. L’IQA est utilisé pour représenter la qualité de l’air présent autour de nous.

Qu’est-ce que l’indice de la qualité de l’air (IQA) ?

L’indice de la qualité de l’air (AQI) est un nombre utilisé pour transmettre la qualité de l’air par le gouvernement au grand public. La qualité de l’air se détériore avec une augmentation de la concentration des polluants. L’indice de la qualité de l’air représente la gravité de la pollution pour les gens ordinaires.

Indian (CPCB) AQI:

Selon le gouvernement indien (CPCB), l’AQI Indian est compris entre 0 et 500, 0 étant bon et 500 étant sévère. Il y a huit polluants majeurs à prendre en compte pour le calcul de l’AQI, à savoir. les particules (PM10 et PM2.5), le monoxyde de carbone (CO), l’ozone (O3), le dioxyde d’azote (NO2), le dioxyde de soufre (SO2), l’ammoniac (NH3) et le plomb (Pb). Pour calculer l’IQA, les données d’au moins trois polluants doivent être présentes, dont l’une doit être PM10 ou PM2.5. Un AQI allant de 0 à 500 a des concentrations différentes pour chaque polluant et a des effets sur la santé en conséquence.

Gamme indienne d’AQI et impacts probables :

0-50 : cette plage définit la qualité de l’air comme étant bonne car elle présente un impact minimal ou nul sur la santé.

51-100 : Il s’agit d’une plage de qualité de l’air satisfaisante et elle peut montrer des effets tels que des difficultés respiratoires chez les groupes sensibles.

101-200 : La gamme montre une qualité de l’air modérée avec des impacts tels que l’inconfort respiratoire pour les enfants et les personnes âgées, et les personnes souffrant déjà de troubles pulmonaires et de maladies cardiaques.

201-300 : Un AQI tombant dans cette fourchette indique que la qualité de l’air est mauvaise et montre des effets sur la santé des personnes lorsqu’elles sont exposées à long terme. Les personnes souffrant déjà de maladies cardiaques peuvent ressentir une gêne suite à une courte exposition.

301-400 : Cette plage montre une très mauvaise qualité de l’air et provoque des maladies respiratoires pour une durée d’exposition plus longue.

401-500 : Il s’agit de la gamme sévère d’AQI causant des effets sur la santé des personnes normales et malades. Elle a également de graves répercussions sur la santé des groupes sensibles.

US-EPA AQI:

Les gammes d’AQI américain de 0 à 500 selon l’US-EPA, 0 signifie bon et 500 pour sévère. Les six principaux polluants atmosphériques sont pris en compte pour calculer l’AQI, à savoir les particules (PM 10 et PM 2,5), le monoxyde de carbone (CO), l’ozone (O3), le dioxyde d’azote (NO2) et le dioxyde de soufre (SO2). Un AQI compris entre 0 et 500 présente différentes concentrations de polluants et les effets associés sur la santé.

US-EPA AQI portée et impacts probables :

0-50 : La plage indique que la qualité de l’air est bonne et qu’il ne présente aucune menace pour la santé.

51-100 : Cette gamme est modérée et la qualité est acceptable. Certaines personnes peuvent ressentir une gêne.

101-150 : La qualité de l’air dans cette plage est malsaine pour les groupes sensibles. Ils ressentent une gêne respiratoire.

151-200 : La plage montre une qualité de l’air malsaine et les gens commencent à ressentir des effets tels que des difficultés respiratoires.

201-300 : La qualité de l’air est très malsaine dans cette plage et des avertissements sanitaires peuvent être émis en cas d’urgence. Toutes les personnes sont susceptibles d’être concernées.

301-500 : Il s’agit de la catégorie dangereuse de la qualité de l’air et des impacts graves sur la santé tels que l’inconfort respiratoire, la suffocation, l’irritation des voies respiratoires, etc. peuvent être ressentis par tous.

Paramètres de l’indice de la qualité de l’air

1. Particulate Matter (PM10 & PM2.5)

Un mélange de particules avec des gouttelettes de liquide dans l’air forme des particules. Les PM10 sont des particules dont la taille est inférieure ou égale à 10 microns tandis que les PM2.5 sont des particules ultrafines dont la taille est inférieure ou égale à 2.5 microns.

Sources:

Les matières particulaires sont libérées par les constructions, le tabagisme, les nettoyages, les rénovations, les démolitions, les constructions, les risques naturels tels que les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et les émissions des industries telles que les fours à briques, le papier et la pâte à papier, etc.

Effets associés :

Ces particules, lorsqu’elles sont inhalées, peuvent pénétrer plus profondément dans le système respiratoire et provoquer des affections respiratoires telles que l’asthme, la toux, les éternuements, l’irritation des voies respiratoires, des yeux, du nez, de la gorge, etc. Des études ont également montré des liens entre l’exposition aux PM et le diabète.

Limites d’exposition sûres :

Le gouvernement indien et l’US-EPA utilisent tous deux les PM10 et PM2.5 comme l’un des critères de calcul de l’indice de la qualité de l’air (IQA). Les niveaux d’exposition sans danger pour les PM10 (24 heures) sont de 0 à 100 ug/m3 et pour les PM2.5 (24 heures) de 0 à 60 ug/m3 selon le CPCB indien. Selon l’US-EPA, les niveaux sûrs de PM10 sont de 0 à 54 ug/m3 et de PM2.5 de 0 à 12.0 ug/m3.

Indian AQI	Indian Varier (24 hr)		US AQI	US-EPA Varier (24 hr)
Indian AQI	PM10 (ug/m3)	PM2.5 (ug/m3)	US AQI	PM10 (ug/m3)	PM2.5 (ug/m3)
0-50	0-50	0-30	0-50	0-54	0-12.0
51-100	51-100	31-60	51-100	55-154	12.1-35.4
101-200	101-250	61-90	101-150	155-254	35.5-55.4
201-300	251-350	91-120	151-200	255-354	55.5-150.4
301-400	351-430	121-250	201-300	355-424	150.5-250.4
401-500	430+	250+	301-500	425-604	250.5-500.4

Comment mesurer les MP (2.5 & 10)

Les particules peuvent être mesurées par un capteur laser PM en utilisant la méthode de diffusion de la lumière. Le capteur Prana Air PM peut également fournir une surveillance en temps réel du polluant.

2. Carbon Monoxide

Sources:

C’est un gaz incolore, libéré dans l’atmosphère par les émissions d’automobiles, les incendies, les procédés industriels, les cuisinières à gaz, les cheminées de cuisine, les générateurs, la fumée de bois, etc.

Effets associés :

L’exposition au monoxyde de carbone provoque une intoxication au monoxyde de carbone (interférence avec la liaison oxygène-hémoglobine) chez les êtres humains, des douleurs thoraciques, des maladies cardiaques, des capacités mentales réduites, des problèmes de vision et contribue à la formation de smog.

Limites d’exposition sûres :

Il est utilisé à la fois par le gouvernement indien et l’US-EPA comme critère AQI. Le niveau d’exposition sans danger selon le gouvernement indien est de 0-04 mg/m3 (1 heure) et selon l’US-EPA est de 0-9.4 ppm à 8 heures.

Indian AQI	Indian Varier CO (mg/m3)	US AQI	US-EPA Varier CO (ppm)
0-50	0-1.0	0-50	0-4.4
51-100	1.1-2.0	51-100	4.5-9.4
101-200	2.1-10	101-150	9.5-12.4
201-300	10.1-17	151-200	12.5-15.4
301-400	17.1-34	201-300	15.5-30.4
401-500	34+	301-500	30.5-50.4

Comment mesurer le monoxyde de carbone (CO)

Le monoxyde de carbone peut être mesuré par un capteur utilisant la méthode électrochimique. Le capteur Prana Air co donnera une mesure en temps réel du polluant.

3. Ozone (O3)

L’ozone est composé de trois atomes d’oxygène. Il forme la couche protectrice qui empêche l’entrée de rayonnement ultraviolet nocif dans la terre. L’ozone du sol est très nocif pour les êtres humains et l’environnement.

Sources:

Il est rejeté par les industries, les émissions automobiles, les vapeurs d’essence, les solvants, les produits chimiques et les appareils électroniques. Les oxydes d’azote (NOx) et les composés organiques volatils totaux (tVOC) contribuent également à la formation d’ozone au sol.

Effets associés :

L’ozone au sol interfère avec le processus de respiration de la plante et augmente la sensibilité aux facteurs de stress environnementaux. Lorsque l’ozone est inhalé par les humains, une réduction de la fonction pulmonaire, une inflammation des voies respiratoires et une irritation des yeux, du nez et de la gorge sont observées.

Limites d’exposition sûres :

L’ozone est l’un des critères de l’AQI utilisé à la fois par l’Indian et l’US-EPA. Selon le gouvernement indien, l’exposition sans danger est de 0 à 100 ug/m3 (8 heures) et selon l’US-EPA, elle est de 0 à 0.054 ppm (8 heures).

Indian AQI	Indian Varier for O3 (ug/m3)	US AQI	US-EPA Varier for O3 (ppm) (8 hour)
0-50	0-50	0-50	0-0.54
51-100	51-100	51-100	0.055-0.070
101-200	101-168	101-150	0.071-0.085
201-300	169-208	151-200	0.086-0.105
301-400	209-748	201-300	0.106-0.200
401-500	748+	301-500	–

Comment mesurer l’ozone (O3)

Le gaz ozone peut être mesuré par un capteur utilisant la méthode électrochimique. Le capteur Prana Air O3 donnera une mesure en temps réel du polluant.

4. Nitrogen Dioxide (NO2)

Le dioxyde d’azote est un gaz hautement réactif connu présent dans l’atmosphère.

Sources:

Il est rejeté dans l’environnement par les émissions des automobiles, la production d’électricité, la combustion de carburant, la combustion de combustibles fossiles et différents processus industriels.

Effets associés :

L’empoisonnement au dioxyde d’azote est aussi dangereux que l’empoisonnement au monoxyde de carbone. C’est lorsqu’il est inhalé qu’il peut causer de graves dommages au cœur, absorbé par les poumons, une inflammation et une irritation des voies respiratoires. La formation de smog et les dommages au feuillage sont quelques-uns des impacts environnementaux du dioxyde d’azote.

Niveau d’exposition sécuritaire :

Le gouvernement indien et l’US-EPA utilisent le dioxyde d’azote comme paramètre pour calculer l’AQI. Selon le gouvernement indien, l’exposition sans danger est de 0 à 80 ug/m3 (24 heures) et selon l’US-EPA, elle est de 0 à 53 ppb (1 heure).

Indian AQI	Indian Varier for NO2 (ug/m3)(24 hours)	US AQI	US-EPA Varier for NO2 (ppb) (1 hour)
0-50	0-40	0-50	0-53
51-100	41-80	51-100	54-100
101-200	81-180	101-150	101-360
201-300	181-280	151-200	361-649
301-400	281-400	201-300	650-1249
401-500	400+	301-500	1250-2049

Comment mesurer le dioxyde d’azote (NO2)

Un capteur utilisant la méthode électrochimique peut mesurer le gaz NO2. Le capteur Prana Air NO2 fournit une mesure en temps réel du polluant.

5. Sulfur Dioxide (SO2)

Le dioxyde de soufre est un gaz incolore à odeur de brûlé et de formule chimique SO2. Le gaz est de nature acide et corrosive et peut réagir dans l’atmosphère avec d’autres composés pour former de l’acide sulfurique et d’autres oxydes de soufre.

Sources:

Les émissions des automobiles, des industries, de la combustion de combustibles fossiles, de la production d’électricité, etc. sont des causes de l’entrée de dioxyde de soufre dans l’atmosphère.

Effets associés :

Le dioxyde de soufre est une cause majeure de la production de brume, des pluies acides, des dommages au feuillage, des monuments et des bâtiments, réagit et forme des particules. Chez l’homme, il provoque une gêne respiratoire, de l’asthme, une irritation des yeux, du nez et de la gorge, une inflammation des voies respiratoires et des maladies cardiaques.

Niveau d’exposition sécuritaire :

Le dioxyde de soufre est utilisé par le gouvernement indien et l’US-EPA comme paramètre pour le calcul de l’indice de qualité de l’air (AQI). Le niveau d’exposition sûr est de 0-80 ug/m3 (24 heures) et 0-75 ppb (1 heure) selon le gouvernement indien et l’US-EPA respectivement.

Indian AQI	Indian Varier for SO2 (ug/m3)	US AQI	US-EPA Varier for SO2 (ppb) (1 hour)
0-50	0-40	0-50	0-35
51-100	41-80	51-100	36-75
101-200	81-380	101-150	76-185
201-300	381-800	151-200	186-304
301-400	801-1600	201-300	305-604 (24 hours)
401-500	1600+	301-500	605-1004 (24 hours)

Comment mesurer le dioxyde de soufre (SO2)

Un capteur utilisant la méthode électrochimique peut mesurer le gaz SO2. Le capteur Prana Air SO2 fournit une mesure en temps réel du polluant.

6. Ammonia (NH3)

L’ammoniac est un gaz alcalin incolore, réactif et soluble avec une forte odeur piquante et n’est utilisé que par le gouvernement indien comme paramètre de l’AQI.

Sources:

Les principales sources d’ammoniac sont les activités agricoles, l’élevage, les engrais, divers procédés industriels, les émissions des automobiles, la volatilisation des océans et des sols, etc.

Effets associés :

L’ammoniac est une cause majeure d’eutrophisation des masses d’eau. Il contribue au changement climatique, à la formation de particules, à une réduction de la visibilité et au dépôt atmosphérique d’atomes d’azote. Les êtres humains ressentent immédiatement des brûlures aux yeux, au nez, à la gorge et aux voies respiratoires, la cécité et des lésions pulmonaires lors d’une exposition à des niveaux élevés. Il peut provoquer une toux et une irritation des yeux, du nez et de la gorge en cas d’exposition à de faibles concentrations.

Niveau d’exposition sécuritaire :

Le NH3 est considéré comme un paramètre de qualité de l’air par le gouvernement indien et le niveau d’exposition sans danger est de 0 à 400 ug/m3 (24 heures).

Indian AQI	Indian Range for NH3 (ug/m3)(24 hours)	US AQI	US-EPA Range for NH3 (ppb) (1 hour)
0-50	0-200	0-50	–
51-100	201-400	51-100	–
101-200	401-800	101-150	–
201-300	801-1200	151-200	–
301-400	1201-1800	201-300	–
401-500	1800+	301-500	–

7. Lead (Pb)

Le plomb est un métal brillant bleu-blanc appartenant au groupe des métaux lourds. Il est de nature corrosive et résistante, mais se ternit facilement lorsqu’il est exposé à l’air.

Sources:

Il est libéré lors du traitement des métaux, de l’incinération des déchets, de la combustion de combustibles fossiles, des batteries usagées, des émissions des véhicules, de la combustion de combustibles fossiles, etc.

Effets associés :

L’effet de l’exposition au plomb (Pb) peut entraîner une néphrotoxicité, une neurotoxicité, des déformations osseuses, une réduction de la reproduction, des troubles d’apprentissage, des effets cardiovasculaires, une perte de biodiversité, une diminution de la fertilité des sols et une contamination de l’eau.

Niveaux d’exposition sûrs :

Le niveau d’exposition au plomb sans danger est de 0 à 1.0 ug/m3 (24 heures) selon le CPCB indien.

Indian AQI	Indian Range for Pb (ug/m3)(24 hours)	US AQI	US-EPA Range for Pb (ppb) (1 hour)
0-50	0-0.5	0-50	–
51-100	0.6-1.0	51-100	–
101-200	1.1-2.0	101-150	–
201-300	2.1-3.0	151-200	–
301-400	3.1-3.5	201-300	–
401-500	3.5+	301-500	–

Comment calculer l’indice de la qualité de l’air ?

La formule pour calculer l’AQI est la même que celle du CPCB indien et de l’US-EPA. L’AQI est calculé en utilisant les équations séparément pour les paramètres. Par exemple, si vous souhaitez calculer l’AQI sur la base de quatre paramètres, utilisez l’équation quatre fois, et le pire sous-indice communique l’AQI. Un sous-indice est une fonction linéaire (deux notions différentes mais liées) de la concentration des polluants.
Ip = [IHi – ILo / BPHi – BPLo] (Cp – BPLo) + ILo

Où,
Ip = indice de polluant p
Cp = concentration tronquée du polluant p
BPHi = seuil de concentration c’est-à-dire supérieur ou égal à Cp
BPLo = seuil de concentration c’est-à-dire inférieur ou égal à Cp
IHi = valeur AQI correspondant à BPHi
ILo = valeur AQI correspondant à BPLo

1. Équation indienne pour l’AQI :

La gamme indienne AQI diffère de celle de l’US-EPA. Pour calculer l’AQI, un minimum de trois paramètres doit être extrait, dont l’un doit être PM10 ou PM2,5.
Pour calculer les sous-indices, 16 heures de données sont nécessaires.

Par exemple : si vous souhaitez calculer l’AQI sur la base des PM2,5, du CO et de l’ozone, calculez le sous-indice pour chaque paramètre séparément.
Si la concentration actuelle de PM2,5 est de 110 ug/m3, se référant à la plage AQI selon les normes indiennes BPHi = 120, BPLo = 91, IHi = 300 et ILo = 201.
Mettre les valeurs en équation et résoudre :
Sous-indice= [(300-201)/ (120-91)] (110-91) + 201= 265,86

De même, pour d’autres paramètres, le sous-indice peut être calculé et le pire sous-indice indique l’AQI.

2. Équation US-EPA pour l’AQI :

La gamme US-EPA est différente de la gamme indienne AQI. L’équation peut être utilisée différemment si plus d’un polluant est présent et le sous-indice le plus touché reflète l’AQI.

Par exemple : supposons que vous souhaitiez calculer l’AQI pour le monoxyde de carbone et que la concentration tronquée (Cp) de CO est de 11,0 ppm, puis IHi = 150, ILo = 101, BPHi = 12,4, BPLo = 9,5 selon la plage US-EPA.
Mettre toutes les valeurs dans l’équation et résoudre,
IP = [(150-101) / (12,4-9,5)] (11,0-9,5) + 101= 126,34

Calculez l’AQI pour les autres paramètres présents et appliquez l’équation différemment, identifiez l’indice le plus touché et il vous donnera l’AQI.