La pollution atmosphérique
Publié le 05/12/2018
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UN ENJEU DÉCISIF
L'atmosphère est la couche gazeuse qui enveloppe la Terre. Elle se compose principalement d'azote (78 %), d'oxygène (21 %), d'argon (1 %) et de gaz carbonique (dioxyde de carbone, 0,03 %), et présente également des traces d'hélium, d’hydrogène, de néon, de krypton, de xénon, d'ozone et de méthane. Cette couche de gaz évite notamment grâce à un « effet de serre » naturel, que toute la chaleur de la Terre ne soit dilapidée dans l'espace. Elle filtre aussi les rayons ultraviolets émis par le Soleil, dont elle absorbe les éléments nocifs. L'atmosphère joue donc un rôle décisif dans l'équilibre terrestre, en favorisant le maintien d'une température clémente indispensable à la vie.
L'ORIGINE DES POLLUTIONS ATMOSPHÉRIQUES
Tous les événements qui surviennent à la surface de la Terre génèrent des émissions de composés chimiques qui se retrouveront dans l'atmosphère là où elles ont été émises, au-dessus d'une région donnée, voire sur toute la planète.
• Les faits qui les ont provoquées peuvent être d'origine naturelle (éruptions volcaniques, feux de forêts, tremblements de terre, dégazages spontanés de la croûte terrestre, vie et mort des organismes vivants) ou liés à des activités humaines (exploitation minière, transports, industrie, chauffage, incinération des déchets).
• Ces émissions, toutes génératrices de pollution primaire ou secondaire (comme l'ozone), peuvent être solides, gazeuses ou liquides. Certaines activités, par exemple la décomposition de déchets à l'air libre, se révèlent même sources d'émissions multiples, gazeuses ou solides, en libérant dans l'atmosphère les produits de la dégradation des éléments chimiques qui les constituent (oxydes d'azote, dioxyde de soufre, dioxines, furannes et métaux lourds).
Les émissions soudes
Parmi toutes les émissions solides, on distingue généralement des poussières en suspension, souvent métalliques, résultant de différents phénomènes naturels (telles que les poussières de mercure, qui sont émises naturellement par
les volcans) ou de [exploitation des mines (particules métalliques).
• La pollution naturelle de notre atmosphère par le mercure, par exemple, provient principalement du dégazage de la croûte terrestre ou des activités volcaniques. Elle est loin d'être négligeable - même si les estimations se révèlent assez contradictoires, avec 15000 tonnes par an en 2003, contre de 25 000 à 150 000 tonnes trente ans plus tôt...
* La pollution issue de l'exploitation des mines est quant à elle ancienne - preuve que l'homme ne pollue pas seulement depuis la révolution industrielle, mais probablement depuis qu'il est sur terre... Ainsi, près de deux mille ans avant ladite révolution industrielle, on a établi que Grecs et Romains polluaient déjà à grande échelle l'atmosphère de l'hémisphère Nord en exploitant des mines de métaux lourds tels que le plomb ou le cuivre. En témoignent encore les glaces du Groenland
qui conservent les traces de métaux lourds atmosphériques. Ainsi, selon les prélèvements les plus récents, la pollution atmosphérique au plomb de l'hémisphère Nord remonterait à quelques siècles avant notre ère, avec un apogée correspondant à l'exploitation des mines de plomb de la région du rio Tinto, dans le sud de l'Espagne, par les Carthaginois et les Romains de 535 à 410 av. J.-C.
• L'activité des mines de plomb a cédé la place à la combustion d'essence plombée, aujourd'hui de moins en moins utilisée, mais qui génère tout autant de particules de plomb dans l'atmosphère.
• Il existe aussi des particules (PM,
particulate matter), très fines (PM, ,), émanant de la combustic des moteurs Diesel ou de vapeurs
Elles peuvent être plus grossières (PM25) quand elles proviennent de l'usure des chaussées ou d'autres
rejets industriels.
«
de
masse d'air chaud ou froid.
Ils
forment des « boucles », nommées
« cellules », dont on distingue trois
sortes : les cellules de Hadley, situées
au niveau des tropiques, là où l'air est
plus chaud ; les cellules de Ferre!, aux
latitudes moyennes ; et les cellules
polaires, là où l'air est plus froid.
L'air froid est au niveau des pôles,
beaucoup plus dense, ce qui rend
l'atmosphère plus «fine » : les polluants
retombent sur terre via les intempéries
(pluies, brouillard), par exemple
juste au-dessus de l'Arctique, sur
le territoire des !nuits.
• Les pestiddrs, largement utilisés en
agriculture ainsi que pour éliminer les
moustiques vecteurs du paludisme, se
disséminent lors de leur épandage en
bonne partie dans l'environnement.
ils
entrent ainsi dans l'atmosphère, à peu
près là où ils auront été émis, mais vont
emprunter les courants de circulation
atmosphérique : ils finiront par quitter
l'atmosphère, au niveau des calottes
glaciaires, où, se déposant sur le sol,
ils contamineront animaux, hommes
et glaces polaires, qui en garderont
longtemps la trace.
t:Antarctique est
ainsi touché par des polluants venus
de l'autre bout du monde.
LES CONSÉQUENCES
DE LA POLLUTION
lEs PLUIES ACIDES
Les gaz polluants de l'atmosphère
peuvent avoir une action immédiate
tant sur l'environnement que sur la
santé.
En ville, celle-ci se trahit par
la dégradation directe des façades
d'immeuble ou des monuments.
Mais
elle peut aussi générer une pollution
secondaire, la pollution acide, qui se
forme lorsque les gaz atmosphériques
entrent au contact de l'humidité de l'air.
La pluie ainsi formée est dite « acide »,
attaquant dès lors tout ce qu'elle va
mouiller en retombant : immeubles,
statues, mais également voyageant
au gré du vent, lorlts, lacs, champs,
plantes et arbres.
L'EFFET DE SUIE
ET LE ltCHAUFFEMENT CUMAnQUE
Certains gaz vont s'accumuler dans
l'atmosphère, renforçant ainsi l'« effet
de serre ».
ils opèrent tel un couvercle
qui empêcherait la chaleur de s'enfuir.
t:effet de serre est directement lié
au réchauffement de la planète.
• Deux gaz sont particulièrement
impliqués :le CO, (dioxyde de carbone,
autrefois appelé« gaz carbonique >>),
dont la quantité croit en proportion de
la consommation des énergies fossiles
(pétrole) et de la diminution des
couverts forestiers ; et le méthane LA
SURVEILLANCE
DE LA POLLUTION
La réglementation définit pour
certains indicateurs de la pollution,
des concentrations de référence, afin
de guider l'action des pouvoirs publics.
La pollution atmosphérique fait l'objet
d'une surveillance régulière par les
autorités sanitaires ; elle consiste à
établir la concentration des différents
polluants.
Le
réseau Atrno
constitue, par
exemple, un
système de surveillance de la ,.titi
thl'o/rdans
plusieurs
agglomérations, qui alerte les
autorités quand la pollution dépasse
les seuils fixés par l'Union européenne
(pic de pollution).
Ce qui arrive assez
fréquemment.
Les « pics de pollution » sont en fait
directement liés à la météo : le soleil,
la chaleur et l'absence de vent sont
des facteurs favorisant la formation
d'ozone -le gaz toxique souvent en
cause, puisque ce dernier se lorme à
partir de l'exposition au rayonnement
solaire des oxydes d'azote et des
hydrocarbures.
L'air chaud agit de plus
comme un couvercle empêchant les
polluants de se disperser, l'absence
de vent entraînant leur accumulation
au-dessus des villes.
Mais la pluie,
à l'inverse, permet leur dispersion.
Plusieurs seuils de dépassement
ont été définis :
• Le niveau 1 ne prévoit que
l'information des services
administratifs et techniques.
• Le niveau 2 prévoit l'information par
la voie des médias de la population.
il est alors conseillé aux sujets fragiles
(personnes àgées, jeunes enfants,
insuffisants respiratoires, allergiques,
asthmatiques) d'éviter les efforts
physiques intenses à l'extérieur, sans
pour autant restreindre leurs sorties,
éventuellement en circulation alternée.
• À partir du niveau 3 (procédure
d'alerte), des mesures spéciales sont
mises en place : circulation alternée,
voire suppression de la circulation en
ville et recommandations à l'égard de
la population : privilégier les activités
calmes, éviter de pratiquer un sport
d'extérieur- ou n'opérer que le matin,
période où la pollution à l'ozone est
moins importante -et éviter de sortir
aux heures chaudes.
dans
les « puits de carbone • que sont
les océans, le sol, les plantes, contre
10 lois plus pour les molécules de CO,.
Le dioxyde d'azote (NO,) a un potentiel
de réchauffement 200 fois supérieur à
celui du CO, mais, comme les quantités
de NO, émises sont plus de 4 000 fois
moindres que celles de co,, son impact
reste très minoritaire.
lE TROU DANS LA COUCHE D'OZONE
Découvert en 1985, le trou dans la
couch d'ozonr a été aussitôt attribué
à un apport massif de chlore dans
l'atmosphère.
C'est de fait le propre
de ce composé chimique que de
«casser » les molécules d'ozone
accumulées dans la stratosphère :
un atome de chlore peut ainsi détruire
plusieurs milliers de molécules d'ozone.
Le chlore est apporté par des composés
organochlorés, notamment par les CFC
(chlorofluorocarbones), longtemps
utilisés dans les circuits réfrigérants et
dans les aérosols.
Comme il faut une
quinzaine d'années après leur émission
pour que les CFC parviennent à la
hauteur de la stratosphère et y libèrent
leur chlore destructeur, on peut donc
avancer que, malgré leur interdiction
planétaire à l'aube de l'an 2000, ils
continueront de polluer l'atmosphère
au moins jusqu'en 2015.
LA DtGlADAnON DE LA SANlt HUMAINE
La pollution atmosphérique induit
des maladies respiratoires, véhicule
des substances cancérigènes dans
l'air et acidifie l'environnement.
Car
l'atmosphère est aussi ce que chaque
être vivant respire ; or tous les polluants
de l'air peuvent être inhalés.
• Les particules fines sont susceptibles
de pénétrer dans les poumons et de
provoquer par là même des maladies
cardiovasculaires, augmentent de façon
notable les risques d'affections des voies
respiratoires et sont cancérigènes.
Elles
favorisent qui plus est l'apparition du
rhume des foins, de l'asthme et autres
allergies, car elles se couplent avec
les pollens de certains arbres (troènes,
thuyas, cyprés et bouleaux, notamment),
particulièrement concentrés dans
les villes.
Pour cette raison, la teneur
de l'air en pollens est trés surveillée
dans les villes, l'alerte étant donnée
f------------� en
cas de« pic pollinique».
(CH,), résultant quant à lui de l'activité
physiologique des organismes vivants
-surtout des bovins, massivement
élevés pour la production de viande -
et plus exactement de leurs
éructations ou de leurs flatulences
(fermentation entérique).
• Les émissions de CO, sont 70 fois
supérieures à celles de méthane
(données des années 1990), mais
le méthane affiche un potentiel de
réchauffement 60 fois plus élevé
que celui du CO, ; aussi ces deux gaz
contribuent-ils de façon quasi égale
à l'effet de serre.
Cependant il faut
préciser que les molécules de méthane
restent une quinzaine d'années dans
l'atmosphère, avant leur récupération Une
étude réalisée en 2000 estime
ainsi que la pollution atmosphérique
par les particules en suspension
a réduit l'espérance de vie dans l'Union
européenne de 8,6 mois en moyenne.
• Les oxydes d'azote atteignent quant
à eux les plus fines ramifications des
voies respiratoires, provoquant à très
forte dose, des lésions pulmonaires ;
ils augmentent par ailleurs la réponse
allergique chez les asthmatiques et la
sensibilité aux infections microbiennes,
singulièrement chez les jeunes enfants.
• L'ozone est un oxydant très réactif,
irritant des muqueuses oculaires et
respiratoires, des bronches aux alvéoles
pulmonaires.
Ses effets sont amplifiés
par l'exercice physique.
Il endommage
le système immunitaire des personnes fragilisées
(enfants et sujets àgés).
• Les oxydes de soufre, responsables
des pollutions acides, peuvent entraîner
irritations oculaires, respiratoires et
cutanées, pharyngites, bronchites
chroniques et
crls6 d'ostll•r.
ils sont également
responsables de l'acidification
des système
aquatique
et terrestre :
transformés
en particules
de sulfate, ils forment des dépôts qui,
combinés à d'autres composés comme
l'ammoniac, favorisent la formation
secondaire des particules de Pu,
qui sont inhalables.
Ils sont alors,
indirectement, cause de ce que l'on
nomme la « brume sèche régionale »
et de la réduction de la visibilité.
• En Autriche, en France et en Suisse,
la pollution de l'air serait aujourd'hui
responsable, indirectement de deux
lois plus de morts que les accidents
de la route.
Mais l'un des problèmes
majeurs en la matière reste que les
polluants solides finissent toujours par
retomber.
Ainsi, même les pollutions
d'origine naturelle-celle du mercure,
par exemple -contaminent la planète
entière en retombant Ce qui explique
- entre autres -la contamination des
poissons des océans par le mercure,
ce dernier ayant depuis l'atmosphère,
toutes probabilités de retomber dans
l'eau, qui recouvre plus de 70% de la
surface du globe.
De là notre propre
contamination, de plus en plus
importante, par les métaux lourds,
puisque nous sommes aussi des
mangeurs de poisson ...
MESURES PRISES POUR
RÉDUIRE LA POLLUTION
S'agissant de pollutions qui mettent
en péril toute la planète, des mesures
internationales ont été prises pour tenter
de lutter contre la pollution
atmosphérique.
Elles ont des effets
positifs que l'on ne saurait discuter,
puisque, globalement les émissions
sont orientées à la baisse.
Malhe ureusement de telles mesures
sont prises à la suite d'un constat
souvent dramatique.
• Les CFC ont été interdits à l'échelle
quasi planétaire en 2000; c'était une
conséquence du protocole de Montréal,
organisé dès 1987 après la découverte
du trou dans la couche d'ozone.
• C'est également à la suite de la
découverte dans le sang des !nuits de
taux de polluants 20 fois plus élevés
que dans celui des Européens, par
exemple, que s'est tenue la Convention
de Stockholm, en 1992.
Celle-d a
conduit à interdire l'utilisation, là
encore à l'échelle de la planète, de
douze polluants organiques persistants
(surnommés « les douze salopards »).
Ceux-ci seront bientôt rejoints par
quatre autres.
• Le protocole de Kyoto, qui s'est tenu
en 1997, visait à trouver les moyens
de réduire les émissions de gaz à effet
de serre .
Entré en application en février
2005, il a été ratifié par 55 pays, dont
la Russie.
Mais les politiques à mettre
en œuvre se heurtent à un mode de vie
et un modèle économique fondés, dans
les pays développés mais aussi dans
les pays émergents (la Chine est ainsi
devenue le 2' consommateur mondial
de pét role), sur une consommation
toujours croissante d'énergies fossiles
(centrales thermiques classiques,
chauffage urbain, transports routiers,
activités industrielles diverses), grosses
émettrices de gaz à effet de serre.
• La France a mis en place, à la suite
de Kyoto, un ensemble de mesures
concrètes : étiquette-énergie, limitation
de la vitesse à 120 km/h sur autoroute
(projet abandonné ), développement
des biocarburants, des fluides
de climatisation non polluants et
des véhicules hybrides, plan destiné
à favo riser l'énergie éolienne, etc.
LONDRES .
1952 : UN SMOG MEURTRIER
Depuis le
milieu du XIX'
siècle, Londres
est célèbre
pour son
Slftf ,
surnommé
peo-soup
en anglais
« purée de
pois»), contraction des mots fog
(«brouillard ») et smoke («fumée »).
Les polluants atmosphériques que sont
les oxydes de soufre et d'azote ont une
affinité particulière pour l'eau et les
autres liquides : ils les recouvrent
d'une fine pellicule qui les empèche
de s'évaporer.
S'ensuit une sorte de
« brume » permanente.
Si l'on ajoute
à cette pollution des particules en
suspension, ces dernières vont tout
simplement fixer les polluants de l'air,
en condensant les gouttelettes de
brume, les rendant d'autant plus
toxiques qu'elles peuvent dés lors
pénétrer extrêmement facilement
dans les voies respiratoires.
Au début du mois de dècembre 1952,
une température plus froide que
la normale s'Installe sur Londres, imposant
le recours accru au chauffage.
Ce dernier, alors principalement à
base de charbon, est une source
importante d'émission de part icules
en suspension.
t:air étant également
humide, et le vent totalement absent
pendant plus de quatre jours, le smog
qui s'ensuit se fait particulièrement
meurtrier, causant selon les sources,
entre 4000 et 12000 morts.
C'est à
la suite de cette tragédie que
le Pa rlement de Londres adoptera
la loi Cleon Air A
d (loi
sur l'air pur),
en 1956, débarrassant de fait la
capitale britannique de ce phénomène.
De tels smogs existent dans de
nombreuses villes ou régions du
monde.
Ainsi, depuis 2002, un énorme
« nuage brun » de pollution, mesurant
3 km d'épaisseur, est observé sur
toute l'Asie du Sud.
Ce voile de suie,
de particules, d'aérosols et autres
polluants ne cesse de gagner en
ampleur, influençant le régime des
précipitations, nuisant à l'agriculture et
mettant la vie de centaines de milliers
de personnes en danger.
Un nuage
tout aussi imposa nt est apparu sur la
région, particulièrement industrieuse,
de Pékin et du nord-est de la Chine ..
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