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Three-dimensional characterization of the ammonia plume from a beef cattle feedlot

Staebler, R.M., McGinn, S.M., Crenna, B.P., Flesch, T.K., Hayden, K.L., et Li, S.-M. (2009). « Three-dimensional characterization of the ammonia plume from a beef cattle feedlot. », Atmospheric Environment, 43(38), p. 6091-6099. doi : 10.1016/j.atmosenv.2009.08.045  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Au Canada, approximativement 45 % des émissions d’ammoniac sont attribuables à l’industrie laitière et des bovins de boucherie. La présente étude porte sur les émissions de NH3 en provenance d’un parc d’engraissement de bovins doté d’une capacité ponctuelle de 17 220 bovins. L’objectif était d’améliorer l’inventaire des émissions de NH3 au Canada et les capacités de prévision de la qualité de l’air. Pour ce faire, on a utilisé un appareil Cessna 207 équipé d’un détecteur de NH3/NOy à réponse rapide et d’un spectromètre de masse d’aérosol quadripôle. La trajectoire de vol de l’appareil a suivi un quadrillé couvrant une superficie de 8 km × 8 km centrée sur un parc d’engraissement (800 m × 800 m), à une altitude variant de 30 à 300 m au-dessus du niveau du sol. On a pris des mesures stationnaires au sol des concentrations de NH3 et des paramètres de turbulence en aval du parc d’engraissement. L’appareil a survolé le parc d’engraissement à trois reprises, dans diverses conditions météorologiques, allant d’un temps très calme à un temps venteux, avec des conditions de stratification quasi neutres. Jusqu’à 300 m du sol, on a enregistré des rapports de mélange de NH3 pouvant atteindre 100 ppbv par temps calme. Le taux d’émission moyen de NH3 d’un parc d’engraissement a été estimé à 76 ± 4 μg m-2 s-1 (équivalent à 10,2 g bovin-1 h-1). Les caractéristiques du panache de NH3 qu’on a mesuré ont été comparées à celles prévues par un modèle lagrangien de dispersion. Les profils spatialement intégrés de concentrations de NH3 prévues correspondaient à celles qui avaient été mesurées, mais ces dernières étaient souvent plus complexes que la distribution spatiale prévue. Selon la présente étude, le déplacement par advection du NH3 représente environ 90 % des émissions du parc d’engraissement, la transformation chimique était négligeable et le dépôt sec correspond aux 10 % restants.

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