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B3

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NUISANCES ATMOSPHERIQUES: "industrielles"

-Informations d'ordre général sur la pollution atmosphérique d'origine industrielle-

Les impuretés provenant des industries:

Certaines activités industrielles, dont le traitement des minerais, sont à l'origine de diverses émissions atmosphériques souvent très imbriquées avec celles qui proviennent des combustions. Deux catégories d'émissions sont très importantes: les hydrocarbures volatils et les aérosols.

Les hydrocarbures volatils:

Émis de façon naturelle (terpènes) par les forêts, ils proviennent également des hydrocarbures utilisés dans l'industrie et imbrûlés dans les combustions. Les principales émissions polluantes sont le fait de diverses industries: raffineries de pétrole et leurs dépôts, fabrications et applications de peintures et vernis, chimie fine, ateliers de dégraissage, imprimeries. Dans l'atmosphère, ces hydrocarbures subissent des oxydations photochimiques et amplifient les pollutions.

Les aérosols:

Des phénomènes naturels, tel le volcanisme, injectent d'importantes quantités de particules solides et liquides, dans notre atmosphère, ce sont des "aérosols". L'activité humaine en ajoute des émissions considérables, dont les principales sont liées aux industries extractives, à la sidérurgie, aux chaufferies et aux transports.
La répartition des aérosols dans l'atmosphère n'est pas homogène: ils se concentrent surtout dans la basse troposphère et dans la stratosphère. La durée moyenne de séjour des particules dans l'atmosphère va de quelques jours pour la troposphère à plusieurs mois pour la stratosphère.
Au cours des dernières décennies, le taux global d'aérosols a augmenté du fait de l'activité humaine, et une des premières conséquences en est l'augmentation de la turbidité, (opacité) de l'air.

-Informations d'ordre général sur les pollutions atmosphériques et leurs conséquences sur l'environnement-

Les POLLUTIONS atmosphériques: Les polluants décrits ci-après, peuvent avoir des origines variées, individuelles, collectives, industrielles ...

Impuretés provenant des combustions diverses:

La demande mondiale d'énergie, sans cesse croissante, a énormément amplifié l'importance des combustions dues à l'activité humaine, et a ainsi augmenté les rejets dans l'atmosphère.
Il s'agit d'abord de rejets de gaz carbonique et de vapeur d'eau, et de bien d'autres gaz tels qu'oxyde d'azote, anhydride sulfureux etc, dont la nature et la quantité dépendent du combustible et des conditions de la combustion.

Le monoxyde de carbone (CO)

Le monoxyde de carbone est un gaz produit chaque fois qu'une combustion est incomplète par manque d'oxygène. C'est tout particulièrement le cas dans les moteurs à explosion lorsque le mélange est trop riche en essence.
Les zones urbaines sont les premières exposées à ce type de pollution.
Au niveau du sol, les teneurs en oxyde de carbone ne doivent pas dépasser 10µg/ une durée de 8 heures. Elles sont importantes dans les tunnels et dans les parkings, où elles peuvent atteindre des concentrations élevées, mais elles diminuent rapidement avec l'altitude.

Les oxydes d'azote (NO et NO2)

L'oxyde et le dioxyde d'azote existent naturellement dans l'atmosphère du fait des fermentations et des orages (les éclairs produits lors des orages en élaborent une synthèse directe à partir de l'azote et de l'oxygène de l'air).
Les chaufferies et les moteurs à explosion en rejettent des quantités bien supérieures, car l'oxyde d'azote (NO) se forme à partir de l'air dès que celui-ci est porté à une température supérieure à 1200 °C et, qu'il est rapidement refroidi.
Dans l'atmosphère, le NO s'oxyde lentement et se transforme en dioxyde d'azote, NO2, dont la couleur caractéristique est jaune-orangé. Les oxydes d'azote sont très présents dans les zones urbaines, en particulier du fait de l'intense circulation automobile. Lorsque la concentration en NO2 dépasse un certain seuil, l'atmosphère prend une légère couleur brunâtre.
Le seuil d'alerte est fixé à 400 µg/m3 de Moyenne horaire.
L'objectif moyen annuel horaire étant fixé à une limite de 135 µg/m3

Le dioxyde de soufre (SO2)

Les combustibles suivants, charbons, pétrole, gaz, couramment dénomés "fossiles".
Ils renferment tous du soufre, et en quantités non négligeables, leur combustion entraîne la formation de dioxyde de soufre. Les émissions de ce gaz sont particulièrement abondantes dans les grandes agglomérations, où l'on y trouve, couramment, des teneurs de l'ordre de 80 à 100µg/m3.
Seuil d'alerte absolu de 600µg/m3
Bon nombre de toxicologues considèrent que l'exposition prolongée à des concentrations supérieures à 100µg/m3 est néfaste à long terme.

L'augmentation de l'effet de serre...

Les évaluations scientifiques permettent d'estimer que les océans fixent la majeure partie des émissions supplémentaires de gaz carbonique, mais qu'il en reste environ un tiers dans l'atmosphère.
Cette partie non fixée explique l'augmentation (1,5 µg par an en moyenne) de la teneur en gaz carbonique de l'air.
L'extrapolation de ces variations font craindre un doublement de cette teneur vers les années 2030-2050.
Ce gaz jouant un rôle essentiel dans l'effet de serre (phénomène qui permet à la Terre de conserver son équilibre thermique), il en résulterait une élévation de 3 °C des températures moyennes à la surface du globe. Cet échauffement provoquerait la fusion des calottes glaciaires polaires et l'élévation de 1 à 2 m du niveau des mer.

D'autres gaz contribuent aussi à l'effet de serre, tel que le méthane, issu de la décomposition de la matière organique, dont la concentration, résultante de certaines pratiques agricoles, augmente actuellement au rythme de 1 % par an.

La couche d'ozone

L'ozone est un constituant normal de l'atmosphère. Sa molécule ,O3, est le résultat d'une transformation, par réaction photochimique, à partir de la molécule d'oxygène, O2, à haute altitude et principalement en zone équatoriale. Sa concentration s'élève avec l'altitude, et devient maximale dans la stratosphère à une altitude comprise entre 20 et 30 km, au niveau de ce que l'on appelle la "couche d'ozone".

Cette couche a la propriété d'arrêter la quasi-totalité des rayons ultraviolets, de faibles longueurs d'onde, émis par le Soleil et de laisser passer les autres.
Les ultraviolets sont très agressifs pour l'homme et provoquent rapidement des dommages à la peau et aux yeux. La nécessité de la préservation de cette couche est donc manifeste pour l'humanité.

Perturbation de la couche d'ozone

Les émissions atmosphériques, notamment celles qui sont dues à l'activité humaine, perturbent la formation et la répartition de l'ozone dans cette couche qui résulte d'un équilibre naturel entre des réactions de production et de destruction de ce gaz. Actuellement, sa quantité tend à diminuer dans certaines zones de la stratosphère et à augmenter dans la troposphère.
Des études poussées ont montré que les principaux responsables des changements survenus dans la stratosphère étaient très probablement les hydrocarbures halogénés (gaz dérivés des chlorofluorocarbures, ou CFC). Ces produits ont de multiples usages: installations frigorifiques, conditionnement des "bombes aérosols" pour parfumerie ou peinture, fabrication de mousses et isolants plastiques.
Malheureusement, ils ont une grande durée de vie et peuvent atteindre les hautes couches de l'atmosphère, où ils interfèrent avec les mécanismes de formation de l'ozone.

L'ozone troposphérique

L'augmentation localisée de la teneur en ozone dans la troposphère présente aussi un certain nombre d'inconvénients.

L'ozone est en effet un oxydant puissant, qui attaque les cellules vivantes et les matériaux organiques.
Des concentrations moyennes, généralement constatées, en certains endroits sont ainsi nuisibles à l'homme.
Elles provoquent des troubles du système respiratoire et une irritation des yeux; aussi, l'Organisation Mondiale de la Santé recommande de limiter les niveaux de pollution à 120 µg/m3.
Cette limitation ne pourra être respectée qu'en réduisant les émissions de ces précurseurs de l'ozone troposphérique que sont les hydrocarbures halogénés et les oxydes d'azote.
Face à cette perturbation et aux menaces qui en résultent, la communauté internationale a engagé un programme de réduction de l'usage des CFC, et un protocole a été signé en 1987 à Montréal.
Les pays signataires se sont engagés à réduire de 50 % leur production et leur consommation de CFC dans les dix années à venir (au début des années 1990, ces composés commençaient à être remplacés dans les produits d'usage courant).
Des recherches sont poursuivies pour trouver des produits de substitution non polluants utilisables dans les différents secteurs, en ayant conscience que les effets bénéfiques n'apparaîtront qu'à long terme, puisque les gaz actuellement rejetés produiront encore leurs effets pendant plusieurs décennies.

Augmentation du dioxyde de carbone

Cette dernière ne peut que résulter des quantités supplémentaires de gaz carbonique rejetées dans l'atmosphère du fait des activités humaines qui conduisent à utiliser de plus en plus de combustibles carbonés (charbon, hydrocarbures).

Les évaluations effectuées ces dernières années démontrent que les quantités de combustibles fossiles consommées annuellement représentent plus du double de l'ensemble des végétaux brûlés sur toute la planète.

De quoi être quelque peu inquiets pour nos lendemains et de participer avec nous, à l'amélioration des conditions de notre environnement.