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Air ambiant
Composition
L'Homme inhale quotidiennement environ 15 000 litres d'air. Cet air est composé en majorité :
78% D'azote
21% D'oxygène
0,9% D'argon
0,035% De dioxyde de carbone
de gaz rares (hélium, krypton, xénon) et d’hydrogène
de vapeur d'eau dans les basses couches atmosphériques.
On trouve également dans l'air, en quantités infimes, des gaz polluants (oxydes de soufre, oxydes d'azote, ozone, oxydes de carbone etc.).
Ces gaz peuvent être produits de façon naturelle (volcans, végétation, érosion, etc.) mais aussi anthropique (transports, industries, chauffage, agriculture, etc.).
Les conditions météorologiques transportent et transforment ces gaz. Les polluants peuvent alors se retrouver au sol sous forme de dépôts secs ou humides.
L'atmosphère : basses couches et hautes couches
L'atmosphère est constituée de plusieurs couches qui se comportent différemment en fonction de l'altitude. Les deux couches qui nous concernent directement sont appelées troposphère et stratosphère.
Dans la troposphère, la température diminue au fur et à mesure que l'on monte. Cette couche inférieure est le siège des phénomènes météorologiques qui assurent le brassage des polluants (force et direction du vent, température). Généralement l'air chaud et les polluants au niveau du sol se dispersent verticalement.
Dans la stratosphère, la température augmente jusqu'à 0°C. C'est dans cette couche de l'atmosphère que la concentration du « bon » ozone est maximale.
La pollution de l'air
La pollution atmosphérique est définie comme : « L'introduction par l'Homme, directement ou indirectement, dans l'atmosphère et les espaces clos, de substances ayant des conséquences préjudiciables de nature à mettre en danger la santé humaine, à nuire aux ressources biologiques et aux écosystèmes, à influer sur les changements climatiques, à détériorer les biens matériels, à provoquer des nuisances olfactives ».
Les polluants représentent moins de 0,05 % de la composition de l’air mais cette quantité peut avoir un impact important sur la santé et les écosystèmes.
Cette définition rend les activités anthropiques responsables de la pollution atmosphérique. Si cela est vrai, il faut néanmoins savoir que les émissions des activités humaines ne produisent pas à elles seules les concentrations respirées par l'Homme. Elles proviennent aussi des mécanismes naturels (volcans, incendies, marécages, physiologie des organismes vivants…).
Échelles de pollution
Une fois émis, les polluants sont transportés à des distances variables par les mouvements des masses d'air. Au cours de ce transport, ils subissent des transformations : l'atmosphère fonctionne comme une véritable « usine chimique ». On distingue généralement les pollutions de l'air à quatre échelles différentes : de l'intérieur des bâtiments à l'échelle planétaire.
Polluants
Les polluants chimiques
L’ozone (O3)
Polluant dit « secondaire », le « mauvais » ozone résulte d’une réaction photochimique (sous l’effet des rayons solaires) de certains polluants « primaires » automobiles et industriels (NOx et COV) dans l’atmosphère. La pollution à l’ozone intervient donc essentiellement en période estivale.
Les oxydes d’azote (NOx)
Les NOx sont principalement émis lors des phénomènes de combustion. Les secteurs majoritairement émetteurs sont le transport, l’industrie, la transformation d’énergie et le chauffage. Les feux de forêts et les éruptions volcaniques constituent des sources naturelles.
Le dioxyde de soufre (SO2)
Outre lors des éruptions volcaniques, le dioxyde de soufre est formé principalement lors du brûlage de combustibles fossiles soufrés : charbon, lignite, coke de pétrole, fioul lourd, fioul domestique, gazole,... Tous les utilisateurs de ces combustibles sont concernés.
Le monoxyde de carbone (CO)
Le monoxyde de carbone provient des combustions incomplètes. Il est émis en grande partie par le trafic routier et par le chauffage résidentiel/tertiaire.
Les pesticides
L’usage agricole des pesticides (grande cultures, viticulture, arboriculture) est le plus connu. Les produits phytosanitaires sont aussi utilisés dans d’autres domaines : voirie, voies ferrées, espaces verts, aires de loisirs (golfs, hippodromes…), jardins particuliers…
L’ammoniac (NH3)
Les fermentations des marécages, les océans, les gisements de gaz et de pétrole sont des sources naturelles d’ammoniac. Il s’agit aussi d’un polluant agricole, émis dans les bâtiments d'élevage, lors de l'épandage des lisiers et des engrais ammoniaqués. Certains process contribuent aux émissions : synthèse d’engrais, explosifs, carburants, polymères, traitement des déchets…
Les composés organiques volatils (COV)
L’émission de COV dans l’atmosphère est liée à certains procédés industriels impliquant la mise en œuvre de solvants (chimie, peinture, colles, adhésifs, caoutchouc…) ou non (raffinage du pétrole) et à certaines installations de combustion de l'industrie et du secteur résidentiel/tertiaire. Les forêts émettent naturellement des COV.
FOCUS sur les aldéhydes
Les aldéhydes sont présents dans l’air ambiant à faible concentration. Ils sont à la fois des polluants primaires émis par différentes sources (circulation automobile, process industriels, pratiques sylvicoles et agricoles), mais aussi des polluants secondaires produits indirectement par l’oxydation photochimique des COV.
FOCUS sur les BTEX
Les BTEX proviennent des industries (raffinage du pétrole, fabrication de peintures, colles, plastiques, nylon, détergents,…) ainsi que du transport routier. Les incendies de forêts et les volcans sont quant à eux des sources naturelles de BTEX.
Le sulfure d’hydrogène (H2S)
Les éruptions volcaniques, les geysers ou encore les zones marquées par la décomposition de la matière organique (marais, décharges...) sont des sources naturelles de sulfure d'hydrogène. Ce polluant est aussi lié à certaines activités humaines: exploitation et traitement des ressources naturelles, traitement des eaux usées, procédés industriels (papier, colorants, caoutchouc, chimie, métallurgie...).
Le chlorure d’hydrogène (HCl)
Les rejets de chlorure d’hydrogène dans l’atmosphère résultent principalement de la combustion du charbon et de l’incinération des ordures ménagères. Certaines activités industrielles sont aussi émettrices (production d’acide chlorhydrique, PVC, engrais, explosifs…). Le chlorure d’hydrogène est naturellement émis dans l’atmosphère par les volcans et autres sources chaudes ainsi que lors de la dégradation du chlorure de méthyle issu des océans.
Les dioxines
Les dioxines sont la conséquence quasi-exclusive d'activités humaines. Elles sont formées involontairement lors de certaines combustions: procédés industriels, transports routiers, chauffage résidentiel... et même brûlage illicite de câbles, qui en serait la principale source!
Les polluants physiques
Les particules fines (PM)
Les particules fines ont pour origine les combustions (chauffage, incinération de déchets, trafic routier, feux de forêts, éruptions volcaniques…), certains procédés industriels (carrières, cimenteries, fonderies…) et autres activités telles chantiers BTP ou l’agriculture qui les introduisent ou les remettre en suspension dans l’atmosphère.
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
Les HAP proviennent essentiellement du secteur résidentiel/tertiaire ainsi que du transport routier. Certaines industries peuvent introduire des HAP dans l’atmosphère : raffineries, fonderies, production et utilisation de goudron et d’asphalte, usines d’incinération des déchets… les feux de forêts et les éruptions volcaniques sont des sources naturelles.
Les métaux
Dans le milieu naturel, certains métaux sont abondants dans la croûte terrestre, et se retrouvent en petites quantités dans l'air. L’activité volcanique, les poussières d’érosion ou encore les feux de végétation contribuent à l’introduction des métaux dans l’atmosphère. Les sources liées à l’activité anthropique proviennent essentiellement du secteur industriel (fonderies, métallurgie, combustion des combustibles fossiles, incinération des déchets…).
Les polluants biologiques
Les pollens
Toutes les espèces végétales qui produisent des fleurs, si petites soient-elles, produisent du pollen. En période de pollinisation, celui-ci est transporté par le vent et les insectes.
Observatoire ORECA et plateforme OPTEER
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