Le Développement Durable et l'air

Index
1. Qu’est ce que l’air
2. Caractéristiques de l’air
3. Besoins
4. Polluants de l’air
5. Dispositions réglementaires
6. Conclusions, recommandations
7. Références bibliographiques

 
 

 

 

1. Qu’est ce que l’air

L’air est un mélange de gaz composés de :

  • azote : 78,1 % environ,
  • oxygène : 21 % environ,
  • argon (0,9 %) environ,
  • d’autres gaz en faibles proportions : du dioxyde de carbone (360 ppm), du néon (18 ppm), de l’hélium (5 ppm), du monoxyde d’azote NO (5 ppm), du méthane CH4 (1750 ppm), du krypton (1 ppm), de l’hydrogène (0,5 ppm), de l’ozone O3 (0,01 ppm) etc.
  • d’une quantité variable de vapeur d’eau selon le lieu et l’altitude.

 L’air qui nous environne et qui entoure la terre constitue une partie de l’atmosphère.
L’atmosphère se divise en 5 couches :

  • la troposphère d’épaisseur 15 kilomètres au dessus de l’équateur et de 8 kilomètres au dessus des pôles,
  • la strastosphère de 15 à 50 kilomètres d’altitude,
  • la mésosphère de 50 à 90 kilomètres d’altitude,
  • la thermosphère de 90 à 350/800 kilomètres d’altitude,
  • l’exosphère de 350/800 à 50 000 kilomètres d’altitude.

Sa masse totale est d’environ 5 1015 tonnes.

Nous supportons la masse de toute l’atmosphère, c’est ce que nous appelons la pression atmosphérique (760 mm de mercure à 15°C, soit 101 325 Pa, soit 1013,25 mbar).

2. Caractéristiques de l’air

La masse volumique est de 1,29 kg/m3 soit 1,29 g/litre dans les conditions normales de température et de pression.

L’air est un isolant.

 

3. Besoins

L’oxygène est indispensable aux êtres vivant pour la respiration et la combustion.
Un homme absorbe environ 14 000 litres d’air par jour soit 18 kilogrammes.

L’azote de l’air, consommé directement ou via des composés azotés (engrais etc.) par les

plantes, entre dans la constitution de tous les tissus vivant (cycle de l’azote).

Le cycle de l’oxygène est assuré par les végétaux qui, grâce à la chlorophylle (formule brute C55H72O5N4Mg) transforment l’énergie lumineuse du soleil et en absorbant du gaz carbonique et de l’eau en oxygène, c’est la réaction de photosynthèse :

6 CO2 + 6 H2O + Q → C6H12O6 + 6 O2↑

L’ozone stratosphérique à environ 25 kilomètres d’altitude filtre les ultraviolets B qui sont extrêmement dangereux pour les êtres vivants (voir fiche ozone).

 

4. Polluants de l’air

La pollution de l’air peut se définir comme l’ensemble des effets nocifs ou gênants, notamment pour l’homme, liés au rejets de sous produits organiques ou minéraux, en quantités dépassant les capacités de destruction et de recyclage de l’écosystème.

Elle peut être naturelle (volcanisme par exemple) ou générée par l’activité humaine.

La pollution de l’air prend des effets variés sur la santé et l’environnement. Les effets peuvent être locaux (toxicité de l’oxyde de carbone, de l’ozone etc.) ou continentaux et mondiaux à moyen terme (CO2 et autres gaz à effet de serre, CFC et l’impact sur la couche d’ozone etc.).

Le nombre de polluants atmosphériques est considérable ; certains sont l'objet d'une attention particulière en rapport avec les dangers qu'ils représentent pour la santé humaine ou l'environnement.

 

Les principaux polluants de l'air sont les suivants :

  1. Les poussières
  2. Le dioxyde de soufre 
  3. Les oxydes d’azote NOx : NO et NO2
  4. L’ozone O3
  5. Les chlorofluorocarbures (dits CFC)
  6. Le monoxyde de carbone CO 
  7. Le dioxyde de carboneCO2 
  8. Le méthane CH4
  9. Les dioxines
  10. Les composés organiques volatils COV
  11. Les polluants radioactifs.

Ils font l'objet d'un document séparé, complété dans certains cas par des fiches spécifiques.

 

Indice ATMO :
Un indice d’air « ATMO » permet d’informer sur le niveau de qualité de l’air des agglomérations.
Il est basé sur les quantités de dioxyde de soufre, des oxydes d’azotes, de l’ozone et des poussières de moins de 10 μm. Il est composé de 10 niveaux. Plus l’indice est bas, plus la qualité de l’air est bonne :
1 excellent, 2 très bon, 3 bon, 4 assez bon, 5 moyen, 6 médiocre, 7 très médiocre, 8 mauvais, 9 très mauvais, 10 exécrable.

Par exemple l’organisme AIRPARIF surveille en permanence l’atmosphère de la région parisienne à l’aide de 45 stations fixes comprenant plus de 150 capteurs/analyseurs de SO2, NO, NO2, CO, O3, COV ainsi que certains métaux (Cd, Ni, Pb).
Cet organisme prévient la Préfecture en cas de niveaux d’alerte atteints afin de permettrent de déclencher les dispositions prévues.

 

5. Dispositions réglementaires

Directive européenne 2001/81/CE du 23 octobre 2001.

 

 

6. Conclusions, recommandations

Le développement durable impose une limitation de ces polluants. Il s’agit, chaque fois qu’il est possible, de limiter l’utilisation des sources d’énergie les plus polluantes, et, en tous cas, de limiter l’émission des polluants à la source par des processus appropriés (désulfuration par exemple) ainsi que la diminution des polluants émis par les automobiles (pot catalytique, filtre à particules, meilleure réglage des moteurs, véhicules hybrides, véhicules fonctionnant au gaz naturel, véhicules électrique etc.

Quelques actions individuelles et collectives permettent d’améliorer la qualité de l’air, par exemple (liste non exhaustive) :

  • privilégier les transports en commun à la voiture,
  • utiliser toutes les places d’une voiture (covoiturage),
  • équiper les automobiles au GPL moins nocif,
  • couper les moteurs de voitures lors des arrêts prolongés,
  • consommer en faisant appel aux produits ne comportant moins d’énergie pour la fabrication et sa destruction ou recyclage,
  • limiter la vitesse en voiture et rouler « kool »,
  • éviter les efforts physiques lors des pics de pollution,
  • produire de l’énergie en limitant les émissions de polluants (énergie nucléaire, éoliennes, hydroélectricité, solaire thermique et photovoltaïque …) ou lieu de la combustion des carburants fossiles,

Nous observons que dans les principales agglomérations de l’Europe de l’Ouest et de l’Amérique du Nord, les émissions des principaux polluants de l’air ont diminué de l’ordre de 30 % globalement depuis une décennie.
C’est très sensible à Londres (disparition du smog) et à Pittsburg (quasi disparition des fumées opaques).

Par contre la pollution dans les grandes agglomérations des pays en développement important (Chine, Inde, Mexique, Brésil) et du tiers monde (Lagos etc.) est en augmentation importante.

Egalement les taux d’ozone ont tendance à augmenter ces dernières années, en particulier en 2003 lors de la canicule due à la chaleur et l’absence de vent.

 

7. Références bibliographiques

- Directive européenne 2001/81/CE du 23 octobre 2001 fixant les maxima d’émission par pays de SO2, NOx, COV, NH3.