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Les stations de surveillance de la qualité de l'air sont situées dans tout le Canada et sont gérées par les provinces, les municipalités, les territoires et Environnement Canada. Presque toutes les stations qui recueillent des données sur l'ozone troposphérique et les P_2,5 font partie du programme du Réseau national de surveillance de la pollution atmosphérique (RNSPA), une entente de coopération entre le gouvernement fédéral, les provinces et les territoires en vigueur depuis 1970. Le but du RNSPA est de fournir des données exactes sur la qualité de l'air à long terme, obtenues selon des méthodes normalisées pour l'ensemble du Canada. Ces données sont conservées dans la base de données canadienne sur la qualité de l'air et sont diffusées chaque année dans un rapport sommaire sur la qualité de l'air¹.  Cette base de données comprend également des données sur l'ozone troposphérique du Réseau canadien de surveillance de l'air et des précipitations (RCSAP), géré par Environnement Canada. Les stations du RCSAP ont été mises en place à des fins de recherche et de surveillance de la pollution atmosphérique à l'extérieur des milieux urbains.

Réseaux de surveillance

Couverture spatiale des données

Qualité et exhaustivité des données

Disponibilité des résultats en temps opportun

Réseaux de surveillance

En 2005, le RNSPA et le RCSAP se composaient de 308 stations de surveillance situées dans 198 collectivités partout au Canada. Au total, les stations étaient équipées de 805 appareils de surveillance en continu visant à mesurer l'ozone troposphérique, les particules, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone et le dioxyde d'azote ainsi que de 165 échantillonneurs d'air visant à mesurer des composants de particules, divers composés organiques volatils et d'autres substances toxiques (figure 3).

Il existe des normes et des procédures pour la sélection et le positionnement des stations et de leur équipement d'échantillonnage. Par exemple, on choisit l'emplacement des sondes qui mesurent l'ozone et d'autres polluants en fonction d'un ensemble de critères qui permettent de déterminer la hauteur de la sonde, sa distance des routes et d'autres sources d'émission atmosphérique fixes, ainsi que sa distance par rapport aux obstacles qui limitent la circulation de l'air et aux arbres². Les méthodes d'échantillonnage sont régies par des pratiques d'exploitation standard, ainsi que par des procédures connexes d'assurance de la qualité. Les normes d'étalonnage de l'ozone troposphérique sont certifiées par le National Institute of Standards and Technology³ des États-Unis. Les appareils d'analyse de l'air utilisés pour échantillonner l'ozone troposphérique sont conformes aux exigences de la Environmental Protection Agency⁴ des États-Unis. Environnement Canada a documenté le processus de collecte et de traitement des données dans le cadre du programme du RNSPA⁵. Les particules fines sont mesurées à l'aide d'appareils de surveillance continue par balance microélectronique TEOM (de l'anglais Tapered Element Oscillating MicroBalance).

Couverture spatiale des données

Les stations de surveillance de la qualité de l'air sont réparties dans l'ensemble du pays, avec une plus grande concentration dans les régions urbaines. Celles utilisées pour le calcul des indicateurs de la qualité de l'air représentent les zones où la plupart des Canadiens vivent, travaillent et se divertissent. Des réseaux de surveillance ont été installés pour faire le suivi des conditions régionales et provinciales de la qualité de l'air pour les sites urbains et non urbains. Malgré certaines priorités régionales différentes, notamment en ce qui a trait à la couverture spatiale, les réseaux de surveillance actuellement disponibles offrent une couverture nationale et régionale représentative aux fins de la surveillance de l'ozone troposphérique et des P_2,5.

En ce qui concerne les P_2,5, le nombre de stations de surveillance disposant d'appareils de surveillance continue d'augmenter depuis 2000, et les données provenant de ces stations ont été utilisées dans le rapport sur les ICDE de 2007. Le réseau original de pesées de filtres à la main mis sur pied en 1984 est toujours en exploitation aux fins de validation dans plus de 40 sites partout au Canada. La figure 5 représente la croissance du nombre d'appareils de surveillance des particules au Canada.

Étant donné que les stations de surveillance servent à faire le suivi d'un grand nombre de polluants, leur emplacement ne se prête pas toujours à la surveillance de l'ozone troposphérique et/ou des P_2,5. Certaines stations ont été implantées dans des régions en vue de mesurer les effets de sources fixes et/ou mobiles, notamment les émissions des usines et de la circulation automobile. Elles ne reflètent pas la qualité de l'air normale pour la région générale. Quatre de ces stations de surveillance considérées comme non représentatives de la qualité de l'air générale et les interprétations de ces stations ont été exclues du calcul des indicateurs (tableau explicatif 2). D'autres stations auraient pu être exclues pour des raisons semblables, mais elles l'ont plutôt été parce qu'elles ne satisfaisaient pas aux critères d'inclusion en ce qui a trait à l'intégralité des données.

Qualité et exhaustivité des données

Tous les organismes participant au programme de surveillance, au RNSPA et au RCSAP envoient les données au Centre de technologie environnementale d'Environnement Canada. Même si les données minute par minute sont enregistrées, seules les interprétations moyennes horaires sont transmises.

Les organismes qui contribuent à la base de données du RNSPA effectuent régulièrement des vérifications de routine, et tous s'efforcent d'adhérer aux protocoles d'assurance et de contrôle de la qualité établis. Environnement Canada dirige un programme national de vérification afin d'assurer l'uniformité entre les diverses compétences du Canada.

Le pourcentage d'erreur possible pour les concentrations d'ozone troposphérique des stations individuelles est estimé de façon prudente à plus ou moins 10 p. 100⁶. Pour ce qui est des P_2,5, le pourcentage d'erreur est estimé de façon prudente à plus ou moins 20 p. 100⁷. Les stations n'ont pas toutes fonctionné en continu depuis 1990 ni produit les mêmes séries chronologiques de données. Cela s'explique par diverses raisons, notamment des problèmes techniques à court terme, des périodes de mise en service ou hors service et des enregistrements incomplets de certaines stations. Les lacunes de données sur de courtes périodes auront peu d'effets sur les moyennes calculées à long terme ou sur les tendances des concentrations de stations données.

Le tableau explicatif 3 présente certains des standards généraux relatifs à l'ozone troposphérique et aux P_2,5. Pour obtenir de plus amples renseignements sur les méthodes de surveillance de l'ozone troposphérique et des P_2,5, consulter le rapport sur les standards pancanadiens de surveillance⁸.

Les critères suivants sont utilisés pour déterminer quelles observations et quelles stations doivent faire partie des calculs des indicateurs de la qualité de l'air. Ils ont été divisés en deux catégories : les critères annuels et les critères de série chronologique. Ces derniers comprennent les critères de la première catégorie.

Critères annuels pour l'ozone troposphérique

• Chaque période de 8 heures doit comporter au moins 6 heures de données.
• Chaque jour doit comporter au moins 18 heures de données.
• Durant la saison chaude (du 1^er avril au 30 septembre = 183 jours), il faut des données pour au moins 75 p. 100 des jours (minimum de 138 jours).

Critères annuels pour les P_2,5

• Chaque jour doit comporter au moins 18 heures de données.
• Durant les deux trimestres (d'avril à juin et de juillet à septembre), il faut des données pour au moins 75 p. 100 des jours (minimum de 69 jours par trimestre).

Critères de série chronologique pour l'ozone troposphérique et les P_2,5

• Pour la série chronologique de 1990 à 2005 sur l'ozone troposphérique, cela signifie qu'il faut avoir des données qui satisfont aux critères annuels mentionnés plus haut pour au moins 12 des 16 années pour chaque station. Pour la série chronologique de 2000 à 2005 sur les P_2,5, cela signifie qu'il faut avoir des données pour 4 des 6 années pour chaque station.
• On exclut les stations pour lesquelles il manque plus de deux années consécutives de données au début ou à la fin de la période, afin d'éviter d'utiliser les données de stations mises en service ou hors service au début ou à la fin de cette période.

En appliquant ces critères d'inclusion et d'intégralité des données à 260 stations de surveillance de l'ozone troposphérique et à 162 stations de surveillance des P_2,5, seulement 175 stations de surveillance de l'ozone troposphérique et 144 stations de surveillance des P_2,5 ont satisfait aux exigences annuelles de 2005, tandis que, 76 stations de surveillance de l'ozone troposphérique et 65 stations de surveillance des P2,5 ont satisfait aux critères de la série chronologique et ont fourni des données pour l'analyse des tendances chronologiques. Dans un cas, les données de deux stations voisines de Mississauga (Ontario) ont été utilisées à titre complémentaire, estimant un point de données de 2005 et imputant un point de données de 2004. Ce type de technique d'imputation statistique est utilisé pour la première fois dans le rapport sur les ICDE de 2007. La ville de Mississauga, en Ontario, a été sélectionnée pour l'imputation des données en raison de sa population relativement importante, d'où son poids dans l'indicateur. Un tel exemple a également contribué à tester l'application potentielle des techniques standard d'imputation des données aux fins d'utilisation dans les futurs rapports sur les ICDE.

Disponibilité des résultats en temps opportun

Il s'écoule deux ans entre le dernier jour de collecte de données pour une année (le 30 septembre) et la publication de l'indicateur pour cette année. Ce délai est attribuable à plusieurs facteurs interreliés, notamment le lien entre les indicateurs de la qualité de l'air et d'autres indicateurs de durabilité de l'environnement, la vérification des données brutes, la compilation à l'échelle nationale par les différents intervenants, l'analyse, la révision et la préparation des rapports. On a appliqué les procédures d'assurance et de contrôle de la qualité aux données utilisées dans ce rapport pour garantir qu'elles sont conformes aux lignes directrices d'Environnement Canada et de ses partenaires. Des améliorations sont prévues en vue de réduire ce délai dans le cadre des prochains rapports.

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Notes

1. Environnement Canada, Réseau national de surveillance de la pollution atmosphérique, Canada
2. Environnement Canada. 2004. Réseau national de surveillance de la pollution atmosphérique, Directives en matière d'assurance et de contrôle de la qualité,Division des analyses et de la qualité de l'air, Centre des sciences et technologies environnementales (CSTE), Environnement Canada, Ottawa.
3. National Institute of Standards and Technology des États-Unis; voir Environnement Canada. 2005. Réseau national de surveillance de la pollution atmosphérique (RNSPA) – Sommaire des données annuelles pour 2003, Ottawa (Rapport EPS 7/AP/37).
4. Environmental Protection Agency des États-Unis
5. Réseau national de surveillance de la pollution atmosphérique : Lignes directrices relatives à l'assurance et au contrôle de la qualité (consulté le 2 avril 2006, format PDF, 1,5 Mo)
6. Halman, R. 2007. Communications personnelles (Centre des sciences de technologies environnementales, Environnement Canada).
7. Dann, T. 2007. Communications personnelles (Centre des sciences de technologies environnementales, Environnement Canada).
8. Conseil canadien des ministres de l'Environnement, « Protocole de surveillance des P_2,5 et de l'ozone dans l'air ambiant : Standards pancanadiens relatifs aux matières particulaires et à l'ozone », non publié, consulté le 5 avril 2006.