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La région Nord Pas-de-Calais est caractérisée par l’imbrication d’un tissu indu

La région Nord Pas-de-Calais est caractérisée par l’imbrication d’un tissu industriel, d’un trafic routier dense et d’une forte urbanisation. Ces infrastructures étant des sources importantes de pollution atmosphérique, la région s’est rapidement dotée, dès 1962, d’un système de réseaux de surveillance de la qualité de l’air. Une autre méthode plus aisée et moins coûteuse, complémentaire des méthodes physico-chimiques, permet d’étudier plus finement une région donnée, les valeurs obtenues restant indicatrices : c’est la biosurveillance. La biosurveillance utilise des êtres vivants, pour mettre en évidence les modifications de l’environnement dans lequel ils sont placés. Parmi les bioindicateurs, les végétaux supérieurs (tabac, chou, trèfle…) se révèlent particulièrement intéressants pour étudier les impacts de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes. Par exemple, la bioindication par le tabac va permettre de comparer la pollution atmosphérique en ozone de différents sites de la région et de mieux comprendre ses mécanismes de formation et de dispersion. Outre l’apport scientifique de la biosurveillance, c’est également un bon outil pédagogique. Par exemple, le tabac permet de visualiser le caractère oxydant de l’ozone sur les feuilles et d’évaluer l’action agressive de ce polluant sur l’environnement. C’est aussi un moyen d’aborder les impacts sanitaires des polluants. De même, l’observation de différentes espèces de lichens d’un secteur, de par leur qualité de bioindicateurs de la qualité de l’air, sont également de bons vecteurs pédagogiques face à l’attente des jeunes sur le thème de la pollution. Ce livret vous présentera dans un premier temps les principales notions de la pollution atmosphérique. Dans une seconde partie, celui-ci abordera les aspects de la bioindication de l’ozone par le tabac mais aussi de la qualité globale de l’air grâce aux lichens. Ce livret vous servira de guide tout au long des observations ou relevés, que vous pouvez décider de mettre en œuvre. I – GENERALITES L’AIR : UN ELEMENT NECESSAIRE A LA VIE De tous les milieux avec lesquels l’homme est en contact, l’atmosphère est le seul auquel il ne peut se soustraire. C’est aussi le milieu avec lequel il a les échanges les plus importants : chaque individu respire environ 15000 l d’air par jour. L’air est indispensable à la vie, mais il peut aussi avoir des effets nocifs si sa qualité est mauvaise. L’air est un mélange inodore et incolore de plusieurs gaz de composition constante à l’état pur : 78% de di-azote (N2) 21% de di-oxygène (O2) 1% d’argon (Ar) 0,04% de CO2 ainsi que de gaz rares. L’air contient également des polluants, d’origine naturelle ou anthropique, qui peuvent présenter des risques à plus ou moins longue échéance pour la santé humaine. Parmi les gaz que contient l’air, c’est l’oxygène qui assure le fonctionnement de notre corps. C’est au niveau des alvéoles pulmonaires qu’il gagne le sang. Il est ensuite transporté par les globules rouges vers les différents tissus. Le CO2 est rejeté vers l’extérieur par la même voie de transport. LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE Définition Constitue une pollution atmosphérique, 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 excessives (LAURE, 1996). Sources de pollution On peut mettre en évidence trois principales sources de pollution anthropiques : - la circulation automobile, - les installations industrielles (activités métallurgiques, pétrochimie, chimie, usine d’incinération...), - les installations de combustion (chauffage, production d’énergie...). Il ne faut cependant pas oublier les sources domestiques et agricoles qui participent elles aussi à la pollution atmosphérique. La pollution atmosphérique peut avoir une origine naturelle : éruption volcanique, incendies spontanés, zones de marais... On distingue différents types de polluants : Les polluants primaires qui sont directement émis par les sources et les polluants secondaires (ozone : cf. partie IV) qui sont issus des réactions chimiques de certains polluants primaires entre eux. Les principaux polluants primaires émis sont : - NOx (NO + NO2) oxydes d’azote - CO monoxyde de carbone - CO2 dioxyde de carbone - PS particules en suspension et sédimentables - COV composés organiques volatils - SO2 dioxyde de soufre - Métaux éléments traces Pb, Cd, Zn… Les retombées de polluants processus de transfert des polluants atmosphériques: Les polluants de déposent sous la forme : - de dépôt sec : retombées d’aérosols ou de gaz à la surface du sol et du couvert végétal. - de dépôt humide : précipitation de gaz et d’aérosols par les pluies, le brouillard ou la rosée. La pluie entraîne sur son passage des substances solubles ou insolubles en suspension dans l’atmosphère. Les particules lourdes (>10µm) se déposent en fonction de leur gravité à proximité plus ou moins immédiate de leur émission. Les particules fines restent en suspension dans l’atmosphère et peuvent pénétrer dans l’appareil respiratoire. Elles participent à la formation d’aérosols dans l’air. La dispersion des polluants atmosphériques Les masses d’air sont les principaux vecteurs de circulation des polluants. Leur circulation est sous l’influence : - de la topographie : le relief naturel mais aussi celui de l’urbanisation. - de la situation géographique : sous l’effet du rayonnement solaire, la terre se réchauffera plus vite que la mer dans l’après-midi et en fin de journée. Le phénomène de brise de mer (ascension de l’air chaud au dessus des terres, création de zone de convergence au-dessus de la côte) est ainsi créé. De même, une brise de terre est engendrée la nuit et tôt le matin, quand la terre se refroidit plus vite que la mer. Sur le littoral : brise de mer le jour brise de terre la nuit (source :APPA) - des conditions météorologiques : L’ensoleillement : la température agit sur la chimie des éléments. L’action des rayons ultra-violets favorise la pollution d’origine photochimique tandis que le froid diminue la volatilité de certains gaz. L’humidité : favorise certaines réactions chimiques telle que la formation d’acides comme (HNO3-H2SO4). Inversion thermique : En situation normale, la température décroît avec l’altitude et l’air chaud contenant les polluants au niveau du sol, se déplace verticalement. Or, ici le sol est refroidi de façon importante pendant la nuit et la température dans l’atmosphère est supérieure à celle du sol. Ce niveau d’inversion représente une discontinuité thermique qui bloque toute possibilité d’échange vertical. Les polluants se trouvent alors bloqués dans les basses couches de l’atmosphère sous une « couche d’inversion » qui joue le rôle de couvercle thermique. L’inversion thermique : (source : ministère de l’environnement et de l’aménagement du territoire) On parle de pollution estivale lorsqu’il y a pollution photochimique, liée à la production d’ozone, et de polluants associés (acide nitreux HNO2, PAN (Peroxy Acétyl Nitrate)…). Elle se manifeste souvent lors de périodes anticycloniques où le rayonnement intense du soleil a pour effet d’augmenter le taux de pollution et de conduire à des pics. La pollution hivernale est essentiellement liée à la présence de NOx, SO2 et de poussières. Les conditions propices de son apparition sont l’inversion de température ou l’atteinte du point de saturation de certains polluants. Le tout provoquant une condensation en micro-gouttelettes, formant le smog. LES IMPACTS DE LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE Bien que la concentration des polluants soit très faible dans l’atmosphère, ces substances ont des conséquences préjudiciables sur la santé humaine, l’environnement, les biens matériels. Impact sur l’environnement Les végétaux subissent les agressions de la pollution atmosphérique de manière continue. Les atteintes peuvent être perceptibles et se traduire par des nécroses sur les feuilles, des chloroses (dégradation de la chlorophylle provoquant un jaunissement des feuilles ou des aiguilles qui se détachent par la suite), une réduction du nombre de fleurs ou même par un décollement de l’épiderme foliaire. Elles peuvent aussi se manifester de façon plus diffuse en exerçant sur la végétation un ralentissement de la photosynthèse et de la croissance, entraînant au niveau des cultures une perte de rendement. Les végétaux sont aussi attaqués par les dépôts acides au sol qui fragilisent les racines. L’acidification des sols facilite le lessivage d’éléments minéraux qui ne sont plus disponibles par la plante. Elle modifie le recyclage de la matière organique en perturbant les microorganismes du sol. Ces microorganismes participant à la formation d’humus sont détruits et la litière non dégradée s’accumule, diminuant ainsi la vitesse de recyclage des éléments nutritifs minéraux. La végétation s’en retrouve affaiblie et se développe mal. Les végétaux étant les maillons importants des écosystèmes en tant que producteurs de matière organique, une atteinte de la végétation a des conséquences sur l’ensemble du fonctionnement de l’écosystème, y compris sur les communautés animales. Bien entendu, les polluants peuvent avoir des effets directs sur les animaux comme par exemple des pesticides sur les oiseaux. Impact sur la santé Les polluants atmosphériques pénètrent dans l’organisme par 3 voies possibles : - les voies respiratoires : par inhalation (voie principale). De nombreuses enquêtes épidémiologiques et tests toxicologiques montrent que les atteintes respiratoires (irritation des muqueuses des voies aériennes et augmentation de certaines pathologies comme l’asthme, bronchiolites, allergies…) sont plus fréquentes dans les zones de uploads/Geographie/ air-pollution-document-maitre.pdf