Climat urbain

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Qu'est-ce que la pollution?

La pollution de l'air consiste en un mélange de gaz et de particules qui modifie la composition naturelle de l'atmosphère. Ceci peut être dangereux pour la santé humaine ou celles des organismes vivants, et néfaste pour le sol, l'eau, et l'environnement en général.

L'air propre est composé à 99% d'oxygène et d'azote lorsqu'il est sec, les 1% restants étant composés naturellement d'argon, de dioxyde de carbone, d'hélium et d'autres gaz en si faible quantité qu'ils s'appellent les gaz trace. L'air peut aussi contenir en plus ou moins grande quantité de la vapeur d'eau, qui peut atteindre 4% du volume. L'air propre ne contient pas de composés chimiques qui soient nocifs pour la vie ou en quantité suffisante pour l'être. Certains gaz qui sont des composés naturels de l'air propre -par exemple le dioxyde de carbone- peuvent être dangereux s'ils sont en trop grande quantité dans l'air.

La pollution de l'air peut avoir deux source principales. La pollution de l'air naturelle provient des volcans, des feux de forêts, du sel produit par les océans, des poussières de l'espace, du pollen des arbres et des plantes, des marécages et autres zones humides, ou d'autres sources encore qui ne sont pas influencées par les humains. Ces sources ont existé pendant des siècles et l'atmosphère s'est adaptée à ces apports sans trop de problèmes.  

La pollution de l'air d'origine humaine, dite  anthropique provient des multiples activités humaines quotidiennes. Par exemple: les activités et les cheminées industrielles, les gaz d'échappement des voitures et des camions, l'agriculture, les centrales électriques qui fonctionnent au charbon, au pétrole ou au gaz, aux activités minières, aux décharges... Il est souvent difficile pour l'atmosphère de s'adapter à tous ces polluants supplémentaires, et on peut trouver des concentrations élevées de polluants à plus ou moins grande échelle.

Il y a deux sortes de polluants dans l'air. Les Gaz qui proviennent surtout de la combustion des énergies fossiles (charbon, gaz naturel, pétrole). A l'échelle planétaire, les principaux polluants gazeux sont le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄), et le protoxyde d'azote (N₂O).  On les appelle des gaz à effet de serre, parce qu'ils sont responsables du réchauffement de la planète dû à des causes naturelles ou humaines.   

A une échelle régionale et locale, les polluants gazeux sont émis par la combustion des énergies fossiles: ce sont les oxydes d'azote (NO_x), le dioxyde de soufre (SO₂), le monoxyde de carbone (CO), et beaucoup d'hydrocarbures (les "composés organiques volatils"). Ces dernières proviennent aussi de sources naturelles. Des problèmes environnementaux ou de santé peuvent arriver lorsque plusieurs de ces gaz coexistent. Les gaz à effet de serre et ces polluants régionaux sont des exemples de polluants primaires, car ils viennent directement de sources situées à la surface de la Terre. 

Les gaz "locaux" peuvent aussi réagir avec d'autres composés chimiques de l'atmosphère, avec l'aide du soleil, des températures élevées er parfois de l'humidité, pour former un  polluant secondaire comme le smog.  Le smog est le problème de pollution le plus important dans de nombreuses villes du monde. Il contient surtout de l'ozone (O₃), qui a fortes concentrations peut causer des problèmes respiratoires ou d'irritation des yeux. Tandis que dans la stratosphère, cet ozone est bénéfique car il nous protège des rayons ultraviolets nocifs du soleil, dans l'air des villes, il est nocif pour la santé !

La matière particulaire est le deuxième type de polluant et consiste en de toutes petites particules qui flottent dans l'air, aussi appelées aérosols. Les plus petites d'entre elles sont aussi les plus néfastes pour la santé humaine. Les particules ont le même type de source que les gaz, mais peuvent aussi être fabriquées dans l'atmosphère par des réactions chimiques. En hiver, dans de nombreux pays et en particulier dans les pays les plus pauvres, les gens brûlent du bois pour se chauffer. Les particules émises par ces feux de bois peuvent produire une fumée brune sur une région entière. Les plus grosses particules peuvent noircir les bâtiments ou nuire au développement des plantes en se déposant sur leurs feuilles. Vous pouvez chercher de plus amples détails sur les aérosols et leur origine.

Il y a 200 ans, les polluants de l'air n'avaient quasiment que des sources naturelles .  Mais après 1850, le développement de l'industrie, à partir des énergies disponibles que sont le charbon et le pétrole, a été à l'origine de beaucoup de nouvelles sources de pollution anthropique. La pollution de l'air est un sujet de préoccupation actuel dans de nombreux pays. Mais à moins de devenir plus attentifs à l'environnement et de créer des systèmes de contrôle et de gestion efficaces, cette pollution sera de pire en pire...

La figure ci-dessous indique les différents critères de classification de la pollution. Les couleurs utilisées dans le texte sont les mêmes que celles utilisées dans cette figure.

6. La classification de la pollution de l'air
Les couleurs de la figure correspondent aux couleurs dans le texte, où les critères sont expliqués
Auteurs: Anita Bokwa, Michael Seesing, Pawel Jezioro

La pollution naturelle de l'air peut être divisée en :
- la pollution inorganique, par exemple la poussière et les gaz émis par les éruptions volcaniques, les particules de sel soulevées par le vent au dessus des océans, le sable soulevé par les tempêtes dans les déserts, les gaz fabriqués par les éclairs lors des orages, et la poussière provenant de l'espace qui rentre dans l'atmosphère,
- la pollution organique, qui comprend la fumée et les poussières émises par les feux de végétation, les particules issues de plantes (pollen et spores de moisissures par exemple) et les susbstances volatiles émises par les plantes et les arbres.  

La pollution de l'air d'origine humaine, dite anthropique peut aussi être divisée en deux groupes en fonction des caractéristiques de l'émission :
- les émissions controlées, qui sont autorisées par la loi et sont placées sous la surveillance de spécialistes,
- les émissions accidentelles, qui ont lieu par exemple lors de la destruction de bâtiments anciens, l'exploitation de carrières, les catastrophes industrielles ou les fuites que peuvent avoir des usines.

Si on prend comme critère de classification le processus grâce auquel les polluants se retrouvent dans l'air, on peut les diviser en deux catégories :
-la pollution primaire, qui consiste en des substances dangereuses directement émises dans l'atmosphère,
-la pollution secondaire, qui consiste en des substances qui deviennent dangereuses après avoir été émises dans l'atmosphère ou qui ont pour origine des réactions chimiques dans l'air.

Toutes les sortes de pollution dont on vient de parler sont appelées aussi la  pollution de l'air extérieur, mais les êtres humains sont aussi à l'origine de la pollution de l'air intérieur. Même dans les grandes villes les plus polluées, il arrive souvent que l'air à l'intérieur des maisons ou des bâtiments soit plus pollué que l'air extérieur. Une telle pollution a plusieurs sources, dont les cheminées, les cuisinières ou un système de chauffage défectueux: le monoxyde de carbone par exemple (CO) peut envahir la pièce plutôt que de quitter l'air de la maison par la cheminée. Ceci peut représenter un grave problème, en particulier dans les pays ou dans les familles les plus pauvres où le fonctionnement des systèmes de chauffage et de cuisson est souvent en mauvais état.

Les autres sources de la pollution de l'air intérieur sont par exemple le tabac, les produits d'entretien de la maison, les cosmétiques, ou les loisirs (par exemple le bricolage). L'absence ou le défaut de ventilation peut faire augmenter le niveau de pollution à l'intérieur des locaux en n'amenant par assez d'air neuf de l'extérieur afin de diluer l'air pollué des pièces, ou en limitant la sortie des polluants vers l'extérieur. Des températures trop élevées ou une forte humidité peuvent aussi faire augmenter les concentrations de certains polluants. Dans les villes, la plupart des gens passent plus de 90% de leur temps à l'intérieur des locaux. Ainsi, la santé de la majorité des gens est davantage concernée par la pollution de l'air intérieur que par celle de l'air à l'extérieur.

A lire aussi pour plus d'informations :

Sur la composition de l'air:
Basse atmosphère- Bases- 1ère partie - L'air c'est quoi?
Sur le smog (en anglais pour l'instant) :
Lower Atmosphere - Basics - Unit 3 - Ozone smog
Sur les aérosols et leur origine:
Nuages et Particules- Bases- 2ème partie- D'où viennent-elles?
Sur les causes et les effets néfastes de la pollution de l'air:
Climat urbain- Bases - 1ère partie - Les causes
Climat urbain- Bases - 1ère partie - les effets néfastes 
 
 
 

A propos de cette page:
 
Auteurs: Pawel Jezioro, Anita Bokwa - Jagiellonian University - Cracow / Poland
Supporter: Liliana Skublicka, Grzegorz Wawrejko
1. Relecteur scientifique : Prof. Barbara Obrebska-Starkel - Jagiellonian University - Cracow / Poland - 2003-06-20
2. Relecteur scientifique : Dr. Marek Nowosad - Maria Curie-Sklodowska University - Lublin / Poland - 2003-06-16
3. Relecteur scientifique : Prof. Howard Bridgman - University of Newcastle - Newcastle / Australia - 2003-10-01
Relecteur pédagogique: Michael Seesing - University of Duisburg - Duisburg / Germany - 2003-07-16
dernière version: 2004-05-15