FAQ pollution de l'air

Qu'est ce que la pollution de l'air?

Qu'est ce qui cause la pollution?

Les principales sources de pollution de l'air sont les industries, l'agriculture et la circulation automobile, aussi bien que la génération d'énergie. Durant les procédés de combustion et d'autres procédés de production, des polluants de l'air sont émis. Certaines de ces substances ne sont pas directement dangereuses pour la qualité de l'air, mais formeront des polluants de l'air indésirables par des réactions avec d'autres substances présentes dans l'air.
Des exemples de polluants d'air à grande échelle sont les COV (Composés Organiques Volatils) et les petites particules de poussière. Lorsqu'une grande concentration de ces substances est émise, elles affectent négativement les écosystèmes, les matériaux et la santé publique.

Les émissions d'oxyde nitreux (N₂O) proviennent principalement de l'agriculture, parce que l'azote des sols peut facilement être dénitrifié par les bactéries. L'oxyde nitreux est émis lors de procédé de dénitrification. De plus, l'utilisation d'engrais (artificiel) entraîne des émissions d'ammoniaque (NH₃), d'oxyde nitreux (NO_x) et de méthane (CH₄), un gaz à effet de serre.
Le secteur agricole est connu pour son utilisation intensive de pesticides. Cette utilisation cause l'émission de nombreux produits chimiques toxiques.

Les procédés industriels varient énormément et, par conséquent, forment de nombreux déchets chimiques différents. Les industries sont responsables des émissions de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone, de dioxyde de soufre, d'oxyde nitreux, de petites particules de poussière, de COV, de méthane, d'ammoniaque et de radiation radioactive.
Durant la génération d'énergie, les produits chimiques, tel que le méthane, sont relâchés dans l'air en raison de l'extraction de pétrole ou de gaz naturel. La combustion du charbon et de gaz naturel pour la production d'électricité entraîne le rejet dans l'air de dioxyde de soufre, d'oxyde nitreux et de dioxyde de carbone.

La circulation automobile est responsable d'un tiers des émissions de gaz à effet de serre. Les émissions causées par la circulation sont principalement des émissions de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone, d'oxyde nitreux, de COV et de petites particules de poussière.

Les consommateurs sont aussi, d'une certaine manière, responsables de la pollution de l'air. Premièrement parce que les produits qu'ils utilisent ont causé une pollution de l'air durant leur production et leur distribution et, deuxièmement parce que le chauffage des maisons et des bureaux entraînent le rejet de substances chimiques dans l'air. Lorsque les gens utilisent des peintures ou des cosmétiques, les COV sont libérés, et l'utilisation d'engrais et d'agent nettoyant provoque l'émission d'ammoniaque. Enfin, de nombreux produits chimiques (dioxyde de carbone, monoxyde de carbone) sont émis par la fumée du tabac.

Comment se forme la pollution de l'air?

La pollution de l'air peut se former suivant différentes voies. Les produits chimiques sont émis durant de nombreuses et différentes activités humaines. Dans l'atmosphère, ces produits chimiques peuvent réagir avec d'autres éléments chimiques pour former des substances dangereuses. Les polluants de l'air ont souvent des propriétés nocives pour l'environnement.
Le temps joue une rôle important dans la formation et la propagation de la pollution de l'air. Ceci est principalement influencé par le vent et les températures. Les polluants de l'air peuvent être transportés par le vent, entraînant une propagation de la pollution.. La pluie peut éliminer les polluants de l'air, entraînant une pollution des sols et de l'eau. La lumière du soleil aide à la transformation des polluants de l'air en différentes substances.

Les produits chimiques peuvent provenir de différentes sources, et sont formés durant différents procédés. La pollution de l'air peut être divisé en différentes catégories selon la source dont elle provient:

- Pollution biologique de l'air, tel que le pollen, les petits insectes et les microorganismes (bactérie, champignon, levures et algue)
- Pollution physique de l'air, tel que le bruit, l'odeur, la pollution thermique et les radiations radioactives
- La pollution chimique de l'air, tel que l'ozone, les aérosols et l'ammoniaque

La pollution de l'air est causée par des sources humaines et naturelles. Les sources humaines sont dues aux automobiles, à l'agriculture ou l'industrie, comme il a été mentionné avant. Les sources naturelles sont les tempêtes de poussières, les éruptions volcaniques et les émissions des usines.

La pollution de l'air provient de nombreuses procédés:
- Emission (les polluants sont libérés dans l'air)
- Transport (les polluants sont transportés dans différents endroit à cause de l'air)
- Echange (les composés réagissent avec d'autres composés de l'air)
- Distribution (les polluants sont distribués dans l'air)
- Immission (les polluants sont maintenus dans un secteur)
- Dépôt (les polluants sont déposés dans certain secteur, sur le sol ou sur des objets)

Quels sont les types de pollution de l'air?

La pollution de l'air est composée de gaz et/ou de particules. Il ont une structure physique ou chimique distincte, ou un effet distinct sur la santé humaine.

Les principaux polluants de l'air sont:

- Le dioxyde de soufre (SO₂). Les polluants sont principalement émis lors de la combustion de combustibles fossiles contenant du soufre, tel que l'huile brute et le charbon. Les concentrations de dioxyde de soufre dans l'air ont diminué dans les deux dernières décennies, principalement parce que nous utilisons plus de combustibles ne contenant pas de soufre pour générer de l'énergie. Le dioxyde de soufre est un gaz brûlant et, par conséquent, il peut causer des problèmes respiratoires pour les hommes. Dans les environnements humides, le dioxyde de soufre peut être transformé en acide sulfurique. Cet acide entraîne une acidification et des brumes de pollution
- L'oxyde nitreux (NO_x). Ces polluants sont émis par la circulation automobile, les installations de combustion, tels que les centrales électriques, les industries et dans le secteur agricole. En utilisant des catalyseurs pour les pots d'échappement, les émissions d'oxyde nitreux peuvent être empêchées. L'oxyde nitreux est un gaz qui réagit avec d'autres polluants lorsqu'il est présent dans l'air. Par exemple, l'oxyde nitreux joue un rôle important dans la formation d'ozone dans la basse atmosphère, et dans les procédés d'acidification et d'eutrophisation. Il peut pénétrer dans les poumons et altérer leurs fonctions.
- L'ammoniaque (NH₃). L'ammoniaque est formé dans les activités agricoles. L'ammoniaque joue un rôle important dans l'acidification et l'eutrophisation.
- Les COV (Composés Organiques Volatils). Les COV rassemblent un gamme de différents contaminants, tels que les composés organiques, les solvants et les glucides. Ces composés proviennent généralement des réservoirs de pétrole et d'essence, des procédés industriels et de la combustion d'essence. Les COV jouent un rôle important dans la formation d'ozone dans la couche inférieure de l'atmosphère, principale cause de brouillard. Les COV peuvent causer divers effets sur la santé, en fonction du type de composant présent et de leur concentration. Les effets peuvent varier de nuisance odorante à une déficience des capacités pulmonaires, voire à un cancer.
- Le méthane (CH₄). La principale source de pollution au méthane est l'agriculture. Mais une plus petite quantité de méthane peut aussi être libérée lors de la combustion de déchet et l'extraction de gaz naturel. Le méthane est un gaz à effet de serre qui contribue à l'effet de serre et perte d'ozone.
- Le monoxyde de carbone (CO). Ce gaz se compose lors de la combustion incomplète des fuels. Lorsqu'on laisse un véhicule en marche dans un espace fermé, la concentration en monoxyde de carbone dans l'air augmentera intensément. Le monoxyde de carbone contribue à l'effet de serre, au brouillard de pollution et l'acidification. Le gaz peut se lier à l'hémoglobine du sang empêchant ainsi le transport d'oxygène par le corps. Ceci a pour conséquent un épuisement d'oxygène dans le cœur, le cerveau et les vaisseaux sanguins, pouvant ainsi causer la mort.
- Les particules de poussière. Les particules de poussière forment un complexe de composés organiques et minéraux. Celles-ci peuvent provenir de sources naturelles, tels que les volcans, ou d'activités humaines telles les procédés de combustion industriel ou la circulation automobile. Les particules sont classées selon leur taille. Les plus petites particules ont la capacité de transporter des composés toxiques dans le système respiratoire. Certain de ces composants sont cancérigènes. La région supérieur du système respiratoire arrête les particules les plus grosses. Lorsqu'ils sont relâchés dans l'environnement, les particules de poussière peuvent entraîner une acidification ou la présence de brouillard de pollution.
- L'ozone (O₃). L'ozone est créé par le transfert photochimique de l'oxygène. Ce processus a lieu sous l'influence de la lumière du soleil ultraviolette (UV), facilité par les polluants de l'air. L'ozone entraîne la présence de brouillard et contribue à une acidification et un changement climatique. L'ozone est un gaz agressif qui peut aisément pénétrer dans le système respiratoire. Quand les hommes sont exposés à l'ozone, les conséquences peuvent être une irritation des yeux et du système respiratoire.
- Les radiations radioactives. Les radiations et les particules radioactives sont naturellement présents dans l'environnement. Lors des incidents des centrales électriques ou le traitement des déchets nucléaires d'une guerre lorsque les armes nucléaires sont utilisées, les radiations radioactives peuvent entrer dans l'air. Lorsque les hommes sont exposés à de hauts niveaux de radiation radioactive, les chances d'effets sérieux sur la santé sont très élevées. Les radiations radioactives peuvent altérer l'ADN et provoquer le cancer.

Quels sont les principaux effets sur l'environnement de la pollution de l'air?

Ici, nous résumerons et expliquerons brièvement les principaux effets sur l'environnement de la pollution de l'air:

Dépôt acide

Le dépôt acide n'est pas simplement caractérisé en tant que pluies acides; il peut aussi être sous forme de neige et de brouillard ou de gaz ou poussière. Le dépôt acide se forme principalement lors de la combustion de combustible fossile. Lorsqu'une émission de dioxyde de soufre et d'oxydes nitreux vient au contact de l'eau, il se forme de l'acide sulfurique et de l'acide nitrique.

Quand les agents acidifiants, tel que le dioxyde de soufre, l'oxyde nitreux et l'ammoniaque, atteignent la surface de l'eau ou les sols, il y a plusieurs conséquences:
- L'approvisionnement en nutriments et en spores métalliques est susceptible de diminuer.
- Quand l'acidité est élevée, plus de métaux se dissoudront dans l'eau. Ceci entraîne une pollution de la surface de la terre, qui a de sérieux effets sur la santé des plantes aquatiques et des animaux. Par exemple, de forte concentrations en aluminium (Al) peut compliquer la prise de nutriments par les plantes. Ceci fait de l'aluminium le principal responsable de l'affaiblissement des forêts. Le mercure peut être dispersé par transport par les eaux de surface, entraînant une accumulation dans les poissons.
- Les bâtiments et monuments peuvent être endommagés par l'érosion. Le dioxyde de soufre décompose le calcaire par réaction avec le carbonate de calcium, entraînant une absorption d'eau par le calcaire lors des pluies. Le calcaire peut ensuite se fragmenter.

Eutrophisation

L'eutrophisation est causé par un augmentation des nutriments dans l'eau. La forte présence de nutriments en traîne le développement intensif de certaines plantes tels que les algues. Ceci bloque l'approvisionnement en lumière solaire. Les plantes emploient aussi tous les approvisionnements disponibles d'oxygène, qui ne seront pas renouvelés puisque les plantes hétérotropiques et les bactéries ont besoin de lumière pour effectuer leur photosynthèse. L'eutrophisation cause une rupture de l'écosystème. Les polluants d'azote tel que les oxydes nitreux et l'ammoniaques contribuent à ce problème.

Pour plus d'informations sur l'eutrophisation, cliquez ici.

Brouillard de pollution

Le brouillard de pollution est une combinaison de fumée et brouillard. Nous pouvons distinguer deux différents types de brouillard de pollution: le brouillard d'été et d'hiver.

Le brouillard de pollution photochimique, ou d'été, se compose principalement d'ozone. Elle est marron, oxydant le brouillard. Les responsables de brouillard de pollution photochimiques sont les oxydes nitreux et les COV, qui proviennent des industries et de la circulation. L'ozone est formé selon les réactions chimiques suivantes:

Les meilleurs circonstances pour la création de fortes concentrations d'ozone sont des températures estivales et le contact direct avec le soleil.
Les hommes ne peuvent s'adaptés au brouillard de pollution. Les effets sur la santé des brouillards de pollution dépendent de la concentration d'ozone et d'autre oxydants photochimiques. Ces polluants entraînent une irritation des yeux et du système respiratoire. Les plantes sont extrêmement vulnérables à l'ozone. Même à faible concentration, il peut pauser de sérieux dommages.

Le brouillard d'hiver est aussi référé à des brouillard acide; il est principalement composé d'éléments brumeux. Le brouillard d'hiver est trouvé dans les secteurs où une dispersion verticale des polluants de l'air n'est pas possible. Généralement les températures diminuent durant la journée dans les couches supérieures de l'air.
En hiver, les températures au sol sont parfois inférieures à celles des couches supérieures de l'atmosphère, rendant l'air stagnant près de la terre de sorte que les polluants ne se dispersent pas. Ceci s'appelle la brume d'hiver.
La brume d'hiver peut se former lorsque les températures sont faibles et les concentrations en dioxyde de soufre augmentent consécutivement aux émissions de chaleurs des maisons.
L'air froid extérieur entraînera une humidité au condensat dans le brouillard. Les aérosols dans l'air jouent un rôle dans de procédé, parce qu'ils servent de noyaux de condensation à la vapeur d'eau.
L'humidité facilite la transformation du dioxyde de soufre en acide sulfurique, rendant le brouillard de pollution acide. De tels brouillards peuvent entraîner des problèmes de respiration et des irritations des yeux.

Perte d'ozone

L'ozone est créé partout dans l'atmosphère à travers les réactions chimiques sous l'influence des UV. L'ozone est décomposé sous l'influence de la lumière visible et la lumière UV-A. Lors de la décomposition de l'ozone, une molécule d'oxygène est relâchée, ce qui facilite la décomposition de l'ozone. Il y a un grand nombre de composant qui élimine la décomposition de l'ozone. Les exemples sont les hydroxydes (OH), les oxydes nitreux, les chlorures (Cl) et le brome (Br).
Le chlore facilite la décomposition de l'ozone lorsqu'il fait partie d'une liaison CFC (Chloro-Fluor-Carbohydrates). Ces composés ne sont pas perdus lors de la réaction chimique, les faisant se décomposer de multiple fois l'ozone.
La décomposition et la production d'ozone est un procédé naturel. Cependant, les activités humaines ont provoqué de grandes concentrations de produits chimiques de décomposition de l'ozone, entraînant une perturbation de l'équilibre naturel.
L'ozone est très important pour la vie sur terre, parce qu'il absorbe les radiations UV-B toxiques du soleil. Le plus fortes concentrations en ozone sont localisées dans les couches de l'atmosphère entre vingt et quarante kilomètres de la terre. Lorsque les concentrations en ozone dans ces couches diminuent, les radiations UV-B peuvent atteindre la terre. Ces radiations endommagent l'ADN et provoquent un cancer de la peau. Les radiations peuvent aussi altérer le système immunitaire des hommes, rendant les hommes plus sensibles aux infections. Les radiations UV-B causent aussi radiation la cataracte et la myopie. Les radiations peuvent diminuer le développement et l'activité photosynthétiques d'un grand nombre de plantes. Les récoltes primaires, tel que le riz, le maïs et le tournesol sont vulnérables à cela. Les arbres sont aussi vulnérables aux radiations.
Les radiations UV-B peuvent affecter la vie aquatique jusqu'à vingt mètres de la surface de l'eau. Il peut endommager certaines espèces tel que le plancton, les larves de poissons, les crevettes, les crabes et les algues. Le phytoplancton forme la base de la chaîne alimentaire aquatique. Lorsque les radiations abaissent en grand nombre le phytoplancton, il altère en fait tous les écosystèmes.

L'effet de serre

Impacts de la pollution de l'air

Dans le tableau suivant, nous pouvons voir quels polluants de l'air sont impliqués dans divers problèmes.

Comment se répand la pollution de l'air et comment pouvons-nous la traiter ?

La dispersion des polluants d'air dépend principalement des procédés physiques dans l'air; ceux du vent et du temps. La distance sur laquelle les polluants de l'air sont transportés dépend de la dimension des particules des composés et à quelle hauteur les polluants furent émis dans l'air. Les vapeurs émises dans l'air se mélangerons dans l'air ainsi, localement, les concentrations ne seront pas très élevées. Cependant, le vent transportera les composés et la pollution sera très dispersée. La pluie peut éliminer les polluants de l'air. Ils sont emmenés par les précipitation et ainsi peuvent contaminer les sols et l'eau.
Pour des agences environnementales, il est très important de déterminer exactement comment se répandent les polluants de l'air. L'air n'est pas un milieu très complet. Ceci nous permet de prévoir la dispersion des polluants de l'air avec des modèles sur ordinateurs. Par ordinateur, la dispersion est calculée au moyen de différents paramètres tels que la vitesse du vent, la direction du vent, la température, l'humidité de l'air et la nébulosité. Ces prédictions sont de grande importance quand nous avons à faire avec des nuages toxiques ou des radiations radioactives, parce qu'ils sont dangereux pour la santé des hommes et les habitants de ces secteurs pollués doivent être avertis.

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