A)D'ou vient la pollution atmosphérique ?

A) D’ou vient la pollution atmosphérique ?

La 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 : dioxydes de carbone, de soufre et d’azote, poussières, particules radioactives, produits chimiques (dont certains engrais et pesticides), etc.

On distingue deux types de sources ;

anthropiques (ex : émissions des poêles et chaudières, moteurs, usines, etc.) et

naturelles (ex : volcanisme, érosion éolienne, émissions naturelles de méthane)

Cette distinction est parfois difficile à établir ; la dégradation anthropique des sols (ex : réchauffement des pergélisol) peut favoriser des émissions de méthane qu'on jugera ou non naturel, de même qu'une aridification anthropique induite par le drainage, le surpâturage, la salinisation et dégradation des sols favorise des envols de poussière qu'il est difficile de différencier des envols naturels à partir des déserts supposés naturels ou originels.

a)Les véhicules à moteur

De plus en plus nombreux, ils rejettent des gaz polluants : gaz carbonique (non toxique mais cause essentielle de l'effet de serre, en théorie), monoxyde de carbone, oxydes d'azote… jusque dans la haute atmosphère avec les avions et fusées. La plupart des moteurs font appel aux énergies fossiles (pétrole, houille, gaz naturel), à l'origine d'une pollution chronique depuis le début du XX e siècle. Près de 25 % des gaz à effet de serre sortent des pots d'échappement.

b)Les ménages

La moitié du CO2 émis dans l'atmosphère par la France est due aux habitudes des Français. Statistiquement, chaque ménage émet près de 15 tonnes de CO2 par an, dus a plusieurs actions:

-Les déplacements : 4,3 t

-Le chauffage: 2,8 t

-L'eau chaude et l'électricité: 0.6 t

-Les produits consommés (industrie, agriculture, transports de ces produits...): 6,3 t

-Le chauffage et l'électricité consommés sur les lieux de travail: 1,4 t

c)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 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 États-Unis en termes de CO2 émis par habitant. En 2007, une centrale au charbon y serait mise en route tous les 3 jours, chacune développant la puissance d'un réacteur nucléaire.

d)Les industries

La fabrication de la plupart des articles domestiques dans le monde entraîne la libération de substances chimiques toxiques, dans l’atmosphère. C’est le cas, notamment pour la fabrication d’objets en matières plastiques. Selon les cas et les pays, les entreprises sont contrôlées et/ou doivent produire des autocontrôles ou évaluation de leurs émissions polluantes. En Europe, certaines données sont obligatoirement publiques (Convention d'Aarhus) et transmises à un registre européen des rejets et des transferts de polluants (remplaçant l'ancien registre européen des émissions de polluants (EPER), traduit en France par l'Arrêté du 31 janvier 2008 et un registre national ; le sol, l'eau et l'air doivent être pris en compte, pour les entreprises produisant des produits dangereux produits à plus de 2 t/an, et de déchets non dangereux à plus de 2 000 t/an. Le 13 mars 2008, une circulaire a ajouté 22 polluants de l’air et 22 de l’eau à l'ancienne liste des substances.

e)Les produits polluants (sources, diffusion, effets)

En particulier, dans le cas de la pollution aérienne, la diffusion des polluants joue un rôle important dans les effets constatés : dans certains cas, une pollution importante mais d'origine ponctuelle va se diffuser sur une zone géographique importante et avoir un impact faible, dans d'autres cas, une pollution diffuse (par exemple issue des transports) va être concentrée par les vents et le relief et ainsi avoir un impact notable sur les populations.

f)Précurseurs de l'ozone

L'ozone est dit polluant secondaire ; il n'est pas émis directement dans l'air mais résulte d'une réaction photochimique impliquant des précurseurs, des polluants issus de l'automobile, essentiellement les oxydes d'azote. Il est une des causes du smog (Brouillard très dense constitué de particules de suies et de gouttes d'eau ). 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. À noter que l'on parle ici de l'ozone troposphérique, c'est-à-dire de l'ozone des basses couches de l'atmosphère, qui est un polluant majeur et provoque notamment des problèmes respiratoires. Au contraire, l'ozone dans la haute atmosphère, formé par des mécanismes différents, donne naissance à la couche d'ozone qui protège des rayonnements ultraviolets.

Oxydes d'azote

Les oxydes d'azote (notés d'une façon générale par le sigle NOx) regroupent :

le monoxyde d'azote (NO),

le dioxyde d'azote (NO2)

Sources :

Les NOx 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 NOx des voitures est règlementé par les normes européennes. Un avion qui décolle produit en moyenne 14 kg d'oxyde d'azote, l'équivalent de 2 000 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 des voies aériennes et augmentation de la sensibilité aux attaques microbiennes. Les personnes particulièrement à risque sont les fumeurs, patients atteint de troubles respiratoires (dont asthme, allergie) personnes fragiles, âgées et atteintes de problèmes cardiovasculaires notamment.

Composés organiques volatils

Les composés organiques volatils (COV) sont des hydrocarbures qui peuvent être émis par des facteurs anthropogéniques (production d'essence, émanation de solvant) et aussi par la végétation. On les retrouve dans l'air ambiant domestique, et ils sont la causes de nombreuses maladies respiratoires et de peau. Carburant, peinture, colle, solvant, insecticide, parfum d'intérieur, produits de nettoyages, sont des COV fortement cancérigènes, sources de difficultés respiratoires et de problèmes de reproductions.

Plus de 100 000 substances chimiques font partie de notre quotidien, elles contribuent à la formation de cancers, de problèmes génétiques et pathologiques de reproduction, de difficultés respiratoires importantes, de maladies de peau et d'allergies, selon le Président de UFC - Que Choisir. Situé dans l'espace domestique, ce type de pollution affecte d'abord les personnes les plus fragiles (enfants, femmes enceintes, personnes âgées). En conséquence, les hôpitaux filtrent ce type de pollution dans les blocs opératoires, mais cette solutions est aussi adoptée par les particuliers pour traiter la pollution domestique.

g)Gaz à effet de serre

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

de suies, particules cancérigènes riches en carbone, résidus de combustion incomplète (dues aux moteurs Diesel, à l'activité industrielle, au chauffage au bois résidentiel, par exemple).

de poussière (provenant de l'érosion des sols ou d'activité volcanique),

de particules d'origine biologique pollen, virus, bactéries, spores, excréments d'acariens.. (tout ou partie de l'année). Les pollens peuvent être rendus allergènes par contact avec les polluants oxydants (ozone en particulier) ou suite à un long séjour dans l'air ou exposé aux UV ....

 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 permettent de se diffuser au gré des vents, voire pour les nanoparticules de se comporter comme des gaz. Une fois émises, elles peuvent rester en suspension pendant des heures et même des jours ou des mois.

Elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons et ce 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 d'entre eux, pourra, une fois déshydratée, repartir dans l'air. Certains polluants plus légers que l'eau ou liposolubles sont provisoirement fixés par les océans, dans le biofilm de surface, mais ils peuvent repasser dans le compartiment atmosphérique par évaporation ou via les embruns emportés par le vent à des dizaines voire des centaines de kilomètres lors des tempêtes.

Parmi les problèmes émergents, récents ou nouveaux, on peut citer :

la pollution radioactive, avec les essais nucléaires atmosphériques, puis les pollutions dues au fonctionnement des installations nucléaires ou à des accidents (Tchernobyl, Tokai-Mura..). Des molécules qui n'existent pas dans la nature peuvent apparaître ponctuellement (iode radioactif à courte durée de demie vie) ou durablement (dans ce cas, il s'agit souvent de métaux lourds qui tendent à retomber au sol (ex. : plutonium, césium 137 de Tchernobyl), mais qui peuvent facilement contaminer l'air lors par exemple d'un incendie de forêt, après qu'ils se sont accumulés dans les arbres ou d'autres végétaux ou champignons exposés à l'incendie.

produits chlorés type dioxines ou furanes issus de l'incinération des déchets nouveaux produits chimiques industriels non testés

des résidus de pulvérisations de pesticides (micro-gouttelettes ou micro-agglomérats cristallisés) issus de gouttelettes perdues par les pulvérisateurs et emportés par le vent (dérive), ou qui se sont décollées du sol ou qui sont présentes sous forme absorbée sur les particules de sol transformée en poussière ;

des polluants biologiques nouveaux ou anormalement présents. C'est le cas de particules émises par l'aération des élevages industriels. C'est le cas de fines particules provenant de fientes d'oiseaux, d'excréments de chiens et de chats qui sont déshydratés, écrasés et dispersés par le passage des piétons et véhicules puis mis en suspension dans l'air par le vent, avec des spores fongiques ou microbiens (streptocoques, staphylocoques) en raison de l'imperméabilisation croissante de notre environnement. L'apparition de nouveaux matériels de nettoyage comme les souffleuses a exacerbé ce type de pollution.

des métaux lourds paradoxalement perdus par les pots catalytiques

des pollens nouveaux apportés par des plantes introduites allergènes, une augmentation du nombre de pollens érodés et dégradés (et donc plus allergènes) en raison de la forte régression des abeilles qui en collectent donc bien moins, en raison de l’augmentation de l’acidité et du caractère oxydant de l’air, et en raison de l’imperméabilisation croissante de notre environnement : la rosée, les mousses et les lichens qui fixaient et les sols humides qui fixaient les pollens et particules de l’air disparaissent de nos villes.

Parmi les questions émergentes :

Celle des "changements climatiques" apparaît de plus en plus préoccupante. La pollution gagne les hautes couches de l'atmosphère avec les avions à réactions. Leurs traînées de condensation contrails), non pris en compte par le Protocole de Kyoto ont des impacts qui semblent avoir été sous-estimés.

La pollution lumineuse, en forte augmentation est indirectement liée à la pollution de l'air (la réflexion de la lumière sur les particules en suspension augmente la diffusion et la taille du halo)


Synthèse sur les grandes sources de pollution aérienne

La principale cause est l'activité anthropique, 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.

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