Pollution de l'air ?

1 - Définition :  La pollution de l'air (ou pollution atmosphérique) est une altération de la qualité et de la pureté de l'air, par une ou plusieurs substances ou particules présentes à des concentrations et durant des temps suffisants pour créer un effet toxique ou écotoxique. On compte aujourd'hui des dizaines de milliers de molécules différentes. Ce sont des polluants qui pour beaucoup agissent entre eux et avec d'autres paramètres (UV solaire, Ozone, humidité de l'air, acides, etc.) La pollution est locale ( voitures, les aéroports et le transport aérien, les usines, etc.) ou globale (effet du dioxyde de carbone sur l'effet de serre, ponctuelle dans le temps ou chronique).

2 - Histoire :C'est avec la révolution industrielle que la pollution de l'air est devenue la plus visible et manifeste. La pollution de l'air a quelques sources anciennes. On sait aujourd'hui que l'air intérieur de nombreuses habitations traditionnelles, enfumé par des feux de bois mal conçus nuit à la santé. Les poussières, fumées et vapeurs émises par les mines de plomb, cuivre et mercure de la Rome antique ont laissé des traces jusque dans la glace du pôle nord. Mais c'est au XIXème siècle qu'une pollution importante et chronique a recouvert les villes de la révolution industrielle.

3 - Principales sources de pollution : La pollution de l’air (pollution atmosphérique) résulte principalement des gaz et particules rejetés dans l’air par les véhicules à moteur, les installations de chauffage, les centrales thermiques et les installations industrielles (usines) : oxydes de carbone, oxydes de soufre , oxydes d’azote, poussières, particules radioactives, produits chimiques, etc… La pollution est aussi d’origine naturelle (ex volcanisme, érosion éolienne, émissions naturelles de méthane ou d'ozone).

 

- Les véhicules à moteur

Les véhicules à moteur, de plus en plus nombreux, rejettent des gaz toxiques : gaz carbonique, monoxyde de carbone… jusque dans la haute atmosphère avec les avions et fusées. Et la plupart des moteurs font appel aux énergies fossiles (pétrole, Houille, gaz naturel), à l'origine d'une pollution, qui s’est considérablement aggravée dans le monde depuis le début du XXème siècle.

- La production d’énergie

Les besoins en énergie augmentent et leur satisfaction entraîne une pollution croissante sur la planète, notamment en Chine qui en 2006 est devenu le pays le plus émetteur de dioxyde de carbone CO₂ avec la délocalisation d'une grande partie de la production des pays riches (La chine utilise à 69 % le charbon pour sa production énergétique, ce qui est un taux 42 fois plus élevé que la moyenne mondiale). La Chine reste cependant derrière les USA en terme de CO₂ émis par habitants.

- Les industries La fabrication de la plupart des articles domestiques entraîne la libération de substances chimiques toxiques, dans l’atmosphère. C’est le cas, notamment pour la fabrication d’objets en matières plastiques.

 

4 - Les produits polluants ?

 

- L'ozone

L'ozone est dit polluant secondaire ; il n'est pas émis directement dans l'air mais résulte d'une réaction photochimique impliquant d’autres molécules. Il est une des causes du smog. L'ozone se développe plus intensément en période de temps chaud et ensoleillé : les concentrations en ozone sont ainsi plus élevées durant la période estivale.

 

- Oxydes d’azote

Les oxydes d'azote, notés d'une façon générale par le sigle NO_x, regroupent :

le monoxyde d'azote (NO),

le dioxyde d'azote (NO₂)

 

Sources : Les NO_x sont essentiellement produits par l'Homme. Toutes les combustions à haute température et à haute pression : moteurs des automobiles, en particulier les moteurs diesel qui, du fait de leur fonctionnement à plus haute pression, émettent 2 à 3 fois plus de NOx que les moteurs à essence. La pollution NO_x des voitures est réglementée par les normes européennes. Un avion qui décolle produit en moyenne 14kg d'oxyde d'azote, l'équivalent de 2000 voitures diesel qui font 25 Km. (norme euro 2004)

Effets sur la santé : Lors de pics de pollution, les NOx occasionnent des troubles respiratoires, inflammation et obstruction voies aériennes et l'augmentation de la sensibilité aux attaques microbiennes.

 

Composés organiques

Les composés organiques volatils sont des hydrocarbures qui peuvent être émis par les activités humaines (production d'essence, émanation de solvant) et aussi par la végétation.

 

Gaz à effet de serre

Ce sont les gaz responsables du réchauffement de notre planète. Ils retiennent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre (comme une serre ).

- CFC et assimilés

Dès les années 1980, il a été démontré que les chlorofluorocarbones (CFC, dits « fréons ») ont des effets potentiellement négatifs : destruction de la couche d'ozone dans la stratosphère ainsi qu'importante contribution à l'effet de serre. Le protocole de Montréal mis un terme à la production de la grande majorité de ces produits.

Sources : utilisés dans les systèmes de réfrigération et de climatisation pour leur fort pouvoir caloriporteur, ils s'en échappent à l'occasion de fuites des appareils ou sont libérés lors de la destruction des appareils hors d'usage. utilisés comme propulseur dans les bombes aérosols, une partie est libérée à chaque utilisation. Les bombes aérosols utilisent désormais comme gaz de propulsion de l'air comprimé, ou du dioxyde de carbone (CO₂).

 

- Dioxyde de carbone CO₂

Bien que le gaz carbonique ne soit pas toxique en soi, et favorise en fait la croissance des plantes, les environnementalistes ont mis en évidence dans les années 1990 que l'excès de dioxyde de carbone est une forme de pollution, en raison de son action dans le processus de réchauffement climatique (voir gaz à effet de serre). C'est notamment pourquoi le Protocole de Kyoto de 1999 a établi un calendrier de réduction des émissions de ce gaz.

 

- Méthane

Le méthane est nuisible par sa grande contribution à l'effet de serre. Il a un potentiel de retenir la chaleur de près de 300 fois celle du CO₂.

 

Sources :

• Fermentation (voir biogaz)
• Gaz de digestion des animaux d'élevage (ruminants notamment)
• Culture de riz
• Gaz naturel

 

Autres gaz

Monoxyde de carbone (CO) : c'est un des produits de la combustion incomplète. Il est dangereux pour les animaux car il se fixe sur l'hémoglobine du sang, empêchant le transport d'oxygène dans l'organisme. De plus, il est inodore, le temps de ressentir un léger mal de tête et il est déjà trop tard sans intervention extérieure. Il se dilue très facilement dans l'air ambiant, mais en milieu fermé, sa concentration le rend toxique, voire mortel ; chaque année, on relève des dizaines de cas d'intoxication mortelle, à cause d'appareil de combustion placés dans une pièce mal aérée (manque de dioxygène entrant, manque de sortie pour le monoxyde de carbone).

Dioxyde de soufre (SO₂) : c'est l'un des principaux déchets rejetés lors de la combustion d'origine fossile. Ces origines peuvent être anthropiques (chauffage domestique, transports, industrie, métallurgie) mais également naturelles: marécages, océans, volcanisme. Il est un agent irritant du tractus respiratoire. Le dioxyde de soufre est aussi un composant de la formation des pluies acides, nuisibles aux écosystèmes tels que les forêts et les lacs. ?

 

Particules

Les particules solides en suspension dans l'air sont principalement constituées :

• de poussière (provenant de l'érosion des sols ou d'activité volcanique),
• de pollen (à certaines périodes de l'année),
• de résidus de combustion incomplète (dues aux moteurs Diesel, à l'activité industrielle, au chauffage au bois résidentiel, par exemple).
• des procédés industriels, comme le sciage du bois d'œuvre.

 

Le poids de ces particules et leur taille, de l'ordre du micromètre à la centaine de micromètres de diamètre, leur permet de se diffuser au gré des vents. Une fois émises, elles peuvent rester en suspension pendant des heures et même des jours. Elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons des animaux, d'autant plus que leur taille est réduite, (particules fines, plus petites que 2,5 µm). Dépendant de leur constitution (mélange comprenant plusieurs éléments), de leur concentration et des durées d'exposition, les particules peuvent causer des allergies, des difficultés respiratoires ou encore des lésions pouvant entraîner des cancers dans certains cas.

La pluie en lessivant l'atmosphère ramène de nombreux polluants au sol. Mais une partie pourra une fois déshydratées repartir dans l'air. Certains polluants plus légers que l'eau ou liposolubles sont provisoirement fixés par les océans mais ils peuvent repasser dans le compartiment atmosphérique par évaporation ou via les embruns emportés par le vent à des dizaines à centaines de kilomètres lors des tempêtes.

 

Synthèse sur les grandes sources de pollution aérienne

La principale cause est l'activité anthropique (transformation sous l’action de l’homme), mais certains événements naturels peuvent perturber la composition de l'air de façon non négligeable et durable, comme une éruption volcanique ou certains feux naturels à très grande échelle.

La pollution due aux activités humaines se décompose principalement en :

• rejets de l'industrie : les industries de la chimie et de la pétrochimie notamment rejettent dans l'air de nombreux types de produits, résidus de processus de transformation ; les installations du secteur de la sidérurgie et de la métallurgie émettent également de nombreux polluants en grande quantité, notamment dans des processus de combustion incomplète : cokeries, agglomérations, etc., ou de refonte de matériaux utilisés (aciéries électriques) ;

• rejets liés à l'incinération et la dégradation naturelle ou contrôlée (compostage, fermentation…) des ordures ou d'autres produits ;
• rejets liés à la production d'énergie (électricité, généralement par combustion de carbone fossile produits pétroliers, charbon et gaz ; ou de chaleur chauffage résidentiel, des bureaux…),
• rejets liés aux activités agricoles et d'élevage ;
• la pollution par les transports ; diffuse et difficile à contrôler.