POLLUTION DE L'AIR: CAUSES, CONSÉQUENCES, POLLUANTS - ENVIRONNEMENT - 2025

La pollution de l'air est l'introduction de composants atmosphériques étrangers ou l'altération de la composition normale qui est nocive pour les êtres vivants. Par définition, tout élément présent dans l'atmosphère qui affecte la santé humaine est un polluant.

L'équilibre de la composition de l'atmosphère peut être affecté par des causes naturelles et anthropiques (action humaine). Les causes naturelles comprennent l'émission de gaz provenant de l'activité volcanique, les incendies de forêt et le dégel de la toundra.

Pollution de l'air par l'industrie papetière. Source: Estormiz 08:22, 24 septembre 2006 (UTC)

Les causes anthropiques de la pollution atmosphérique sont diverses et peuvent générer des émissions de gaz polluants. Parmi ceux-ci figurent l'activité industrielle, la circulation automobile, la combustion de combustibles fossiles et les incendies d'origine humaine.

La pollution de l'air entraîne une diminution de la qualité de l'air qui affecte la respiration des organismes vivants. Il produit également des maladies respiratoires chez l'homme et d'autres animaux, et certains polluants sont des précurseurs des pluies acides.

En revanche, les gaz à effet de serre sont responsables de l'augmentation de la température moyenne de la Terre. Le phénomène du réchauffement climatique provoque de grands déséquilibres dans le fonctionnement de la planète.

Les pays ont différents degrés de pollution atmosphérique de diverses causes. En Amérique latine, le Mexique et le Pérou sont considérés comme les pays avec la plus mauvaise qualité de l'air et Mexico, la ville avec les plus gros problèmes.

Pour contrôler la pollution de l'air, il est nécessaire de prendre des mesures pour réduire les émissions de gaz polluants. En ce sens, des mesures juridiques doivent être prises pour conduire à la réduction des émissions de gaz dans l'atmosphère.

De même, la dépendance aux combustibles fossiles doit être réduite et l'utilisation d'énergie propre (hydroélectrique, solaire, éolienne, géothermique) doit être accrue. De même, il est nécessaire d'arrêter la déforestation et de mettre en œuvre des programmes de reboisement dans les zones touchées.

Les causes

Pollution atmosphérique par les combustibles fossiles. Source: Alfred T. Palmer

La pollution de l'atmosphère peut être causée par la présence de gaz polluants ou de particules de matériaux polluants. Ceux-ci peuvent être générés naturellement ou par l'activité humaine.

Les causes naturelles sont principalement les incendies de forêt spontanés et le dégel de la toundra qui libère du CO2. Cependant, ces facteurs n'ont pas d'impact significatif sur la qualité de l'air.

Les activités humaines particulièrement associées au développement industriel sont celles qui produisent les plus fortes émissions de gaz dans l'atmosphère. Parmi ceux-ci, nous avons:

Émissions de gaz industriels

Les procédés industriels émettent dans l'atmosphère différents gaz tels que les dioxines générées dans l'industrie papetière. De son côté, l'industrie pétrochimique produit du CO2, des oxydes d'azote et des oxydes de soufre, entre autres composés.

L'industrie de l'énergie est celle qui contribue le plus aux émissions de CO2, de SO2 et de mercure en raison de l'utilisation du charbon et du gaz comme combustible.

Trafic automobile

Le trafic automobile est responsable de la majeure partie du CO2 ajouté à l'atmosphère. En revanche, la combustion des véhicules diesel émet des centaines de substances gazeuses et solides dans l'atmosphère.

Parmi les gaz produits figurent le monoxyde et dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre, les oxydes d'azote, les hydrocarbures et leurs dérivés. De plus, 90% du NO2 dans l'atmosphère provient de la combustion du diesel.

D'autre part, des particules telles que le carbone élémentaire, les matières organiques et les sulfates de soufre sont émises.

Brûlage des énergies fossiles

Pétrole

Le traitement de l'huile pour générer de l'essence, du diesel, des lubrifiants, des plastiques et d'autres sous-produits produit une grande quantité de gaz et de particules polluants. Parmi les gaz libérés figurent le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et 30% du CO2 qui pollue l'atmosphère.

Charbon

Dans de nombreux pays, le charbon reste le combustible de chauffage le plus utilisé. Lors de sa combustion, de grandes quantités de SO2 sont produites et du mercure est rejeté dans l'atmosphère.

Combustion domestique

On estime que la combustion dans les habitations est responsable de 12% de la pollution mondiale par les particules fines environnementales (PM2,5).

Feux de forêt

Les incendies de forêt libèrent des millions de tonnes de gaz à effet de serre et de pluies acides dans l'atmosphère chaque année. Ceux-ci comprennent le dioxyde et le monoxyde de carbone, le méthane et les oxydes d'azote.

D'autre part, ils incorporent dans l'environnement des particules de différents diamètres qui polluent l'air et affectent la santé.

L'agriculture et l'élevage

Le riz

Le système rizicole produit une grande quantité de méthane qui pénètre dans l'atmosphère. En effet, cette plante est cultivée dans des marécages où les bactéries décomposent la matière organique dans des conditions anaérobies et génèrent du méthane.

On estime que la riziculture dans le monde peut contribuer jusqu'à 20% du méthane incorporé dans l'atmosphère.

La canne à sucre

La gestion de cette culture implique un brûlage contrôlé avant la récolte, qui devient une source de CO2 et de fines particules dans l'atmosphère.

Élevage de ruminants

Les ruminants sont capables de consommer de l'herbe fibreuse grâce à des processus de fermentation effectués par des bactéries dans leur système digestif. On estime que le bétail ruminant est responsable d'environ 18% du méthane produit dans l'atmosphère.

Conséquences

Pollution atmosphérique due au trafic automobile. Source: Zakysant

Réchauffement global

Le rayonnement solaire pénètre dans la terre à travers l'atmosphère et une partie du rayonnement ultraviolet est filtrée par la couche d'ozone dans la stratosphère. Lorsque la couche d'ozone est endommagée, plus de rayons ultraviolets pénètrent et la terre se réchauffe davantage.

De même, lorsque des conditions sont générées dans l'atmosphère qui empêchent le dégagement de chaleur, une augmentation globale de la température de la terre se produit.

Les gaz dits à effet de serre (CO2, méthane, NO2, SO2 et CFC-11) peuvent endommager la couche d'ozone ou empêcher la sortie du rayonnement thermique de la Terre. Par exemple, le CO2 est responsable de 82% de l'augmentation de l'effet de serre au cours des dix dernières années.

Le réchauffement climatique entraîne de graves déséquilibres environnementaux tels que la perte de glaciers et de glace polaire qui provoquent une élévation du niveau de la mer. Par conséquent, des inondations se produisent dans les zones côtières et le régime de température et les courants océaniques sont modifiés.

D'autre part, les dommages causés à la couche d'ozone permettent à plus de rayonnement ultraviolet de pénétrer la Terre. Ce type de rayonnement provoque des mutations et affecte la santé des êtres vivants.

Maladies respiratoires

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS) d'ici 2016, plus de 90% de la population mondiale vivait dans des endroits à faible qualité de l'air. L'OMS indique que la pollution de l'air est la cause de 7 millions de décès par an dans le monde.

Les maladies causées par la pollution atmosphérique comprennent les obstructions chroniques, le cancer du poumon, les cardiopathies ischémiques et les accidents vasculaires cérébraux.

Pluie acide

Les émissions de CO2, NO2 et SO2 provenant des activités industrielles, l'utilisation du chauffage, les incendies de forêt et le trafic automobile sont des promoteurs des pluies acides. Ces gaz subissent des processus d'oxydation dans l'atmosphère et finissent par former des acides qui se mélangent à la vapeur d'eau et précipitent.

Les pluies acides affectent la flore et la faune naturelles, les cultures, la santé humaine et même les bâtiments.

Principaux polluants

-Gazeux

Monoxyde et dioxyde de carbone (CO et CO2

Ces gaz détruisent l'ozone stratosphérique et contribuent à la formation d'ozone troposphérique qui forme des brouillards et favorise l'effet de serre. En revanche, lorsqu'ils entrent en contact avec l'humidité, ils forment de l'acide nitrique qui précipite et forme des pluies acides.

Les émissions d'oxyde d'azote dans l'atmosphère proviennent de sources naturelles à environ 60% et de sources anthropiques à 40%. Ces sources comprennent les océans, les sols, la combustion de la biomasse, l'utilisation d'engrais et divers procédés industriels.

En 2017, la concentration atmosphérique d'oxydes de N2 était de 329,9 ppm, ce qui représente 122% de son niveau à l'ère préindustrielle.

Dioxyde de soufre (SO2)

Ce gaz est un précurseur des pluies acides et génère également des particules de différentes tailles qui sont incorporées dans l'air. Ces particules peuvent être des PM10 (particules en suspension de 10 μm ou moins) et des PM2,5 (particules en suspension de 2,5 μm ou moins).

La principale source de dioxyde de soufre est la combustion de combustibles fossiles, en particulier le charbon.

Ozone troposphérique (O3) ou ozone troposphérique

L'ozone est fortement oxydant et cause de graves dommages à la santé humaine, aux autres animaux et à la végétation (y compris les cultures). De plus, il contribue à l'effet de serre du fait qu'il forme des brouillards denses.

L'accumulation d'ozone dans la troposphère est due à des réactions photochimiques qui se produisent en présence de gaz polluants. Ces gaz sont principalement générés par le transport automobile et les industries.

Méthane

Le méthane (CH4) est le deuxième gaz à effet de serre à vie longue en importance. On estime que sa contribution à la création de cette condition environnementale est d'environ 17%.

On considère qu'environ 40% du méthane présent dans l'atmosphère provient de sources naturelles. Les activités humaines (riziculture, élevage de ruminants, dépotoirs, combustibles fossiles) sont responsables des 60% restants.

Le CH4 atmosphérique a atteint un maximum de 1859 ppm en 2017, il est donc actuellement à 257% de son niveau préindustriel.

Composés organiques volatils (COV)

Les composés organiques volatils sont des substances chimiques qui contiennent du carbone et qui, lorsqu'elles réagissent avec des oxydes d'azote, forment O3. Certains exemples de COV sont le benzène, le formaldéhyde et des solvants, tels que le toluène et le xylène, entre autres.

CFC-11

Le CFC-11 (trichlorofluorométhane) est un puissant gaz à effet de serre qui épuise l'ozone stratosphérique et est réglementé en vertu du Protocole de Montréal. Depuis la signature dudit protocole pour la protection de la couche d'ozone, il a été possible de réduire les émissions de CFC-11.

Cependant, ces dernières années, certains pays comme la Chine ont augmenté la production de ce gaz. Par conséquent, le taux de réduction du CFC-11 dans l'atmosphère a diminué.

Dioxines et furanes

Ces composés sont générés par des processus de combustion qui impliquent du chlore, étant des polluants très dangereux pour la santé. Ils peuvent être générés à la fois par des processus naturels et par l'activité humaine (par exemple: activité industrielle et incinération de déchets).

L'une des principales sources de production de ces polluants est la combustion des déchets solides. En ce sens, la présence massive de plastiques et de fibres synthétiques dans les ordures modernes est particulièrement grave.

-Particules de matière (PM)

Origine

Les particules de matériau proviennent de différentes sources telles que les moteurs à combustion, les combustibles solides et la fumée provenant de la combustion des combustibles. Les autres sources comprennent les mines, les fonderies, l'industrie textile et l'incinération des déchets.

De même, ils peuvent être générés par des événements naturels tels que des tempêtes de sable et des éruptions volcaniques.

Classification

Pour classer les particules polluantes, on utilise la taille, parmi lesquelles on a les PM10 sont celles dont le diamètre est égal ou inférieur à 10 μm (0,01 mm). Les PM2,5 sont des «particules fines» (diamètre de 2,5 µm ou moins) et les «particules ultrafines» ou PM0,1 ont un diamètre de 0,1 µm ou moins.

Modifier les effets

Les particules fines et ultrafines pénètrent profondément dans les poumons provoquant de graves troubles inflammatoires. Les PM0.1 peuvent pénétrer dans la circulation sanguine, provoquant une coagulation intravasculaire, une anémie et même une leucémie.

Données sur la pollution atmosphérique au Mexique, en Colombie, au Venezuela, au Pérou, en Argentine

Pollution atmosphérique à Mexico (Mexique). Source: Lidia Lopez

Selon le World Air Quality Report (2018), l'Amérique latine présente des niveaux modérés de pollution de l'air en concentration de PM2,5 (μg / m³) dans ses zones urbaines.

Le niveau modéré implique que les personnes sensibles doivent éviter les activités de plein air car elles peuvent présenter des symptômes respiratoires.

Mexique

Le Mexique est l'un des 10 pays qui émettent le plus de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. En 1992, Mexico était considérée comme la ville la plus polluée au monde.

Parmi les causes de cette forte pollution figurent la physiographie et le climat de la ville combinés à un trafic automobile et à une activité industrielle élevés. Au cours des années 2002 et 2005, l'OMS a déclaré la ville de Mexico comme la deuxième en termes de concentrations de dioxyde d'azote.

Cependant, le pays a fait un gros effort pour réduire cette pollution et ses indicateurs se sont améliorés. Pour l'année 2018, c'était le troisième d'Amérique latine avec la pire qualité de l'air (à un niveau modéré), dépassé par Santiago du Chili et Lima.

Actuellement, le Mexique est classé 33e sur la liste du Rapport mondial sur la qualité de l'air qui comprend 73 pays. Cet indice est basé sur les concentrations de PM2,5 (μg / m³) présentes dans l'air dans différentes régions du monde.

En revanche, il occupe la troisième place parmi les pays ayant l'air le plus pollué d'Amérique latine. De plus, cinq villes de ce pays font partie des 15 villes les plus polluées de la région.

La Colombie

La principale cause de pollution de l'air dans ce pays est la combustion de combustibles fossiles. La Colombie est classée 50e dans le World Air Quality Report (2018) et cinquième en Amérique latine pour les concentrations de PM2,5 (μg / m³).

De manière générale, les niveaux d'oxydes d'azote et de soufre restent dans les plages admissibles. Pour sa part, l'ozone troposphérique dépasse les niveaux critiques dans les zones urbaines.

Venezuela

Il a été signalé que la pollution atmosphérique dans les principaux centres urbains du pays a augmenté en raison du trafic automobile. En revanche, dans l'industrie pétrolière et pétrochimique, les plans de maintenance préventive ne fonctionnent pas, entraînant de graves problèmes de pollution.

Quant à la concentration de particules totales en suspension (PTS) en 2008, elles ont atteint 35 µg / m3 en milieu urbain. En revanche, les PM10 ont atteint 37 µg / m3 en 2009 et en 2010, elles dépassaient 50 µg / m3.

Pérou

Comme indiqué dans le Rapport mondial sur la qualité de l'air (2018), le Pérou est le pays avec la plus forte pollution atmosphérique d'Amérique latine et le 14e au monde.

À Lima, les niveaux de dioxyde de soufre et d'azote ainsi que les particules en suspension sont supérieurs à ceux autorisés par l'OMS. La principale cause de cette forte pollution est le trafic automobile combiné aux conditions climatiques de la région.

Ces conditions placent Lima comme la deuxième capitale avec la pire qualité de l'air en Amérique latine (à un niveau modéré). Il n'est actuellement dépassé que par Santiago du Chili.

Argentine

Dans la zone métropolitaine de Buenos Aires, le principal problème est la circulation des véhicules à moteur, générant des niveaux critiques de PM2,5 et de monoxyde de carbone (CO). Dans la zone de Bahía Blanca, des niveaux élevés de SO2, NOx et NH3 sont présents à proximité du pôle pétrochimique.

Dans la ville de Mendoza, il y a des événements d'inversion thermique en hiver avec des niveaux élevés d'ozone (O3) à la surface.

Solutions

Conscience

Un élément clé est de sensibiliser les citoyens à la gravité du problème de la pollution atmosphérique, à ses causes et à ses conséquences. Cela permettra d'exercer la pression nécessaire pour exiger l'attention des citoyens sur le problème.

Dans la plupart des cas, les gens n'associent pas les problèmes de santé à la qualité de l'air qu'ils respirent.

Action législative

Renforcer les conventions et accords internationaux visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre, comme le protocole de Kyoto. Actuellement, de nombreux pays qui ont signé l’accord n’ont pas atteint les objectifs proposés.

En revanche, plusieurs pays industrialisés à forte émission de gaz à effet de serre (USA, Russie et Canada) ne suivent pas cet accord international. Par conséquent, une pression internationale accrue est nécessaire pour s'attaquer à ce grave problème.

Applications technologiques

La gestion des déchets

Il est nécessaire d'orienter la problématique des déchets sur la base des trois R de l'écologie (réduire, réutiliser et recycler). Sinon, les émissions de gaz et de particules dans l'atmosphère constitueront un problème croissant.

Efficacité des processus industriels et utilisation de sources d'énergie propres

Les procédés industriels doivent atteindre des niveaux d'efficacité technologique permettant de réduire les émissions de gaz et de particules dans l'atmosphère.

De même, la combustion de combustibles fossiles est l'une des principales sources de gaz et de particules polluants. Par conséquent, l'utilisation d'énergies propres telles que l'hydroélectrique, le solaire et la géothermie doit être encouragée.

Transport

L'une des principales causes de la pollution atmosphérique dans les grands centres urbains est le trafic automobile. Par conséquent, la mise en œuvre de moyens de transport publics non polluants doit être encouragée pour réduire le problème.

Les forêts comme puits de carbone

Pour garantir une augmentation des puits de carbone, il est nécessaire de protéger les forêts et de reboiser de nouvelles zones. D'autre part, stimuler le développement des villes vertes contribue à réduire le CO2 environnemental.

En ce sens, il faut tenir compte du fait que 1 000 kg de bois équivaut à environ 400 à 500 kg de carbone fixe.

Références

1. Bambill E, Montero C, Bukosky M, Amado L et Pérez D (2017). Indicateurs de qualité de l'air dans le diagnostic de la durabilité de la ville de Bahía Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 p.

2. Carmona JC, Bolívar DM et Giraldo LA (2005). Gaz méthane dans la production animale et alternatives pour mesurer ses émissions et réduire son impact sur l'environnement et la production. Journal colombien des sciences de l'élevage 18: 49-63.

3. Bureau du Médiateur de la République du Pérou (s / f). La qualité de l'air à Lima et son impact sur la santé et la vie de ses habitants. Rapport du Médiateur n ° 116. 82 p.

4. Elsom DM (1992). Pollution atmosphérique: un problème mondial. Blackwell, Oxford, Royaume-Uni. 434 p.

5. IDEAM (Institut d'hydrologie, de météorologie et d'études environnementales) (2012). Rapport sur l'état de la qualité de l'air en Colombie 2007-2010. Ministère de l'environnement et du développement durable. Bogotá DC 311 p.

6. IQAir 2018 Rapport mondial sur la qualité de l'air Classement des PM2,5 des régions et des villes. 21 p.

7. INE (2011). République bolivarienne du Venezuela: Indicateurs environnementaux 2010. Institut national de statistique. République bolivarienne du Venezuela. 160 p.

8. Molina MJ et Molina LT (2004). Mégapoles et pollution atmosphérique. Journal of the Air & Waste Management Association 54: 644–680.

9. VITALIS (2013). Situation environnementale du Venezuela 2012. Analyse de la perception du secteur. Rédacteurs et compilateurs: D. Díaz Martín, Y. Frontado, M. Da Silva, A. Lizaraz, I. Lameda, V. Valera, C. Gómez., E. Monroy, Z. Martinez, J. Apostolic et G. Suárez. 42 pp. Disponible en ligne sur: www.vitalis.net. Consulté le 8 juillet 2019.