Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 Chapitre I : La pollution atmosphérique I.1.Introduction Le problème de la po

1 Chapitre I : La pollution atmosphérique I.1.Introduction Le problème de la pollution atmosphérique a débuté depuis l’ère industrielle avec l’usage des combustibles fossiles, les progrès technologiques suivant cette époque ont aidé à développer plusieurs substances toxiques contribuant à la contamination de l’air, après la 2eme guerre mondiale, le degré de la pollution atmosphérique est augmenté avec les émissions des foyers industriels et urbains, l’accumulation des déchets et la libération de nouvelles substances toxiques peu dégradables dans l’environnement. I.2. Définition 1. On entend par pollution atmosphérique, l’émission dans l’atmosphère de gaz, de fumées ou de particules solides ou liquides, corrosifs, toxiques ou odorants, de nature à incommoder la population, à compromettre la santé ou la sécurité publique ou à nuire aux végétaux, à la production agricole et aux produits agro-alimentaires, à la conservation des constructions et monuments ou au caractère des sites » . Journal Officiel de la République Algérienne 2. C’est l’altération de la qualité de l'air pouvant être caractérisée par des mesures de polluants chimiques, biologiques ou physiques. Elle peut avoir des conséquences préjudiciables à la santé humaine, aux êtres vivants, au climat, ou aux biens matériels. 3. La pollution de l’air (ou pollution atmosphérique) est une modification de la composition de l’air par des polluants nuisibles à la santé et à l’environnement. 4. Pollution atmosphérique ou pollution de l'air est une altération de la qualité de l'air par des agents physiques, chimiques ou biologiques qui modifient les caractéristiques naturelles de l’atmosphère. I.3.Origines de la pollution atmosphérique 1. origine naturelle : - Combustion naturelle : Feux de forêts (CO, CO2) - L’éruption volcanique : (poussières, SO2, F) - Processus de fermentation de la matière organique (gaz à effet de serre : CH4 et N02) - Les océans et les mers : NaCl, CaCl2, MgCl2, KBr 2. origine anthropique Par l’intervention de l’activité humaine. Parmi les sources anthropiques, on a les sources fixes, émises par des installations ne se déplaçant pas, et des sources mobiles liées aux transports.  Les moyens de transport (routier, aérien, maritime, ferroviaire...)  Industrie (centrales électriques, Incinérateurs de déchets..)  Agriculture (engrais, produits phytosanitaire, élevage…)  Secteurs résidentiels (chauffages, produits sanitaires,…) 2 I.4.Principaux polluants atmosphériques a) Polluants primaires : Ils sont directement émis dans l'atmosphère. Il s'agit :  D’oxydes d'azote (NOx), qui résulte de la combustion des combustibles fossiles  Du dioxyde de soufre(SO2) provenant de certains procédés industriels, notamment l’industrie du papier et raffinage et l’utilisation des combustibles fossiles soufrés,  Des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) qui sont émis par la combustion du fioul ou du charbon  Des composés organiques volatils(COV) qui comprennent le benzène, le toluène et les xylèmes qui sont émis par de très nombreuses sources (procédés industriels et les véhicules à moteur). b) Polluants secondaires Les polluants primaires peuvent se transformer dans la basse couche de l’atmosphère sous l’action des rayonnements solaires, de la chaleur et par l’intermédiaire des radicaux atmosphérique en polluants secondaires. Exp : la transformation des polluants primaires : Formation de l'acide sulfurique (H2SO4) à partir du dioxyde de soufre (SO2) ou formation de l'acide nitrique (HNO3) à partir des oxydes d'azote (NOX). c) Les polluants solides Ce sont les particules fines, qui sont susceptibles de servir comme vecteurs à d’autres substances exp : pollen, poussière, métaux lourds. I.5. Cycle de la pollution atmosphérique 1. Fonctionnement du système atmosphérique Le système atmosphérique débute par l’émission dans la biosphère des polluants dites primaires à partir des sources d’émission soit naturelle ou anthropiques, ensuite les substances polluantes se transportent, réagissent entre elles, se déposent et sortent du système atmosphérique. a). L’émission : qui consiste à rejeter dans l’air ambiant, à partir d’une source connue (naturelle ou anthropique, fixe ou mobile) des polluants dits « primaires » tels que les NOX, CO, SOX, COV, HAP. b). Transport et dispersion : ces processus mécaniques permettent le transport, le mélange, la dispersion et la dilution des polluants atmosphériques. Ils sont liés aux caractéristiques de l’émetteur : hauteur des émissions, géographie environnante, etc. Ils sont également liés aux phénomènes météorologiques : température, vitesse et direction du vent, humidité et les précipitations. Ces phénomènes permettent le déplacement des émissions, c).Transformation chimique (dégradation photochimique) : sous l’effet des radicaux atmosphériques, radicaux libres (hydroxyle = OH, hydroperoxyle = ROOH, et radical nitrate (N03) les polluants primaires se transforment en polluants secondaires, 3 Exemple 1 : il se forme des sulfates (SO2-2) par l’oxydation photochimique du SO2 selon la réaction suivante : S02+O2 → SO4-2 Exemple 2 : Formation de l'acide sulfurique (H2SO4) à partir du dioxyde de soufre (SO2) ou formation de l'acide nitrique (HNO3) à partir des oxydes d'azote (NOX). NB : ces dégradations s’accompagnent le plus souvent par la production d’ozone troposphérique d). Dépôt : il permet l’élimination des polluants de l’atmosphère sous deux formes distinctes : 1). Dépôt sec : sous l’effet de la pesanteur, les polluants atmosphériques se déposent sur le sol et la végétation. 2). Dépôt humide : ce type de dépôt est du aux lessivages des polluants par les pluies, les neiges et les brouillards. Fig. 1 : Schéma planétaire du fonctionnement d’un système atmosphérique. I.6. Composition et structure de l’atmosphère L’atmosphère constitue l’enveloppe de gaz et particules qui entourent notre planète ; l’atmosphère est composée de gaz majeurs et de gaz mineurs. Les gaz majeurs sont au nombre de trois : N2, diazote = 78,084%, O2, dioxygène = 20,946%, Ar, Argon = 0,934%. D’autre gaz rares : l’hélium (He), le néon (Ne), le krypton (kr), le xénon (Xe) et le radon(Rn), sont chimiquement inertes ; les autres constituants gazeux : CO2, H2O, hydrogène. Actuellement, certains de ces constituants subissent des augmentations importantes de concentration générées par diverses activités humaines (industrielles, agricoles et domestiques). 4 1. Différentes couches de l’atmosphère L’atmosphère dans sa structure est formée de plusieurs couches qui ont chacune des propriétés et des caractéristiques différentes, ces couches sont répartie depuis la surface de la terre jusqu’au espace comme suit : A-La troposphère La troposphère est la partie la plus basse de l'atmosphère ; elle commence de la surface et s'étend à 16 km ; dans laquelle, la température décroit avec l’altitude pour atteindre -56 °C à la tropopause. C’est dans la troposphère que les phénomènes météorologiques (nuages, pluies, etc.). C’est également là que s’accumulent les gaz polluants issus des activités humaines. B- La Stratosphère Elle se situe au-dessus de la troposphère, elle s’étende de 16km jusqu’à la stratopause (sa limite supérieure), à une altitude d’environ 50 km. La température augmente avec l’altitude pour atteindre +0°C, c’est dans cette couche ou se trouve la couche d’ozone situant (aux environs de 20 à 40 km d’altitude). Nb : l’augmentation de la température est due au phénomène d’absorption de la couche d’ozone qui filtre les rayons ultraviolets solaires nocifs à la vie, entraînant par la suite une augmentation de la température dans cette couche. C-La mésosphère La mésosphère, s'étend de 50km à environ 80–85km. La température décroît à nouveau avec l'altitude, atteignant-90°C dans la haute mésosphère. C'est aussi dans la mésosphère que la plupart des météorites brûlent en entrant dans l'atmosphère. D- La thermosphère La thermosphère est la couche atmosphérique commençant vers 80–85km et allant jusqu'à 5000km d'altitude, la température augmente avec l'altitude et puisse atteindre les 1500°C, et la pression devient presque nulle et les molécules d’air sont très rares. C’est dans la thermosphère que se produisent les aurores polaires (les aurores boréales dans l’hémisphère Nord et les aurores australes dans l’hémisphère Sud). E-L’exosphère Cette couche se prolonge jusqu’à 10 000 km environ, représentant la limite ultime de l’atmosphère terrestre (là où s’arrête l’atmosphère et commence l’espace), c’est dans cette couche que gravitent les satellites artificiels. I.7. Paramètres influençant la dispersion, le transport et la transformation des polluants atmosphériques Le phénomène de dispersion des polluants depuis la source d’émission jusqu’au dépôt est influencé par plusieurs paramètres tels que : les conditions météorologiques, la topographie locale (présence de relief, la concentration et le poids moléculaire des polluants atmosphériques. I.7.1. Conditions météorologiques Les conditions météorologiques tiennent une grande part dans la dispersion des polluants atmosphériques, dont on cite : 5 1. Le vent : Le vent est l’un des paramètres météorologiques les plus importants pour le transport et la dispersion des polluants, le vent intervient par sa vitesse et sa direction ; donc lorsque la vitesse du vent est forte, la dispersion des polluants peut s’étendre sur plusieurs kilomètres et lorsque la vitesse du vent est faible, les polluants s’accumulent auprès de la source d’émission. Par sa direction, d’où la pollution atmosphérique est orientée soit verticalement ou horizontalement. 2. Les inversions thermiques : En situation normale, la température de l'air diminue avec l'altitude (environ 1°C tous les 100 mètres). Quand l'air chaud s'élève dans les couches supérieures plus froides, il entraîne avec lui les polluants qui sont ainsi dispersés verticalement. Dans les conditions "d'inversion de température", l'atmosphère au lieu de se refroidir avec l'altitude, donc il se réchauffe. On observe à une certaine altitude une inversion de la variation de température en fonction de l'altitude, c'est-à-dire que l'atmosphère se uploads/Industriel/ pollution-atmospherique.pdf