Aerul și poluanții

Aerul este primul dintre elementele necesare vieții. În fiecare zi, respirăm aproximativ 14 kg de aer, adică 11 de litri.

Oamenii introduc substanțe în atmosferă cu consecințe nocive pentru sănătate și mediu. Aceste substanțe sunt emise de surse staționare și mobile: cazane, activități industriale, domestice și agricole, transport rutier de persoane și mărfuri etc.

Poluanții sunt dispersați de vânturi, dizolvați de ploi sau blocați atunci când atmosfera este stabilă.

Compoziția chimică normală a aerului este: azot 78%, oxigen 21%, argon 0,9 și alte gaze 0,1%

poluanți

Aerul pe care îl respirăm poate conține sute de poluanți în formă gazoasă, lichidă sau solidă. Următorii poluanți sunt considerați ca indicatori de poluare și, prin urmare, sunt supuși reglementării.

Originea principalilor poluanți

Dioxid de sulf (SO2)

Acest gaz provine în esență din combinația de sulf, conținut în combustibilii fosili (cărbune, păcură, motorină de calitate slabă etc.) cu oxigenul din aer în timpul arderii lor. Industriile și instalațiile de încălzire sunt principalii emițători.

Oxid de azot (NO, NO2)

Ele rezultă din reacția de azot și oxigen din aer care are loc la temperaturi ridicate în motoare și instalații de ardere. Vehiculele emit cea mai mare parte a acestei poluări; apoi vin sistemele de încălzire.

Particule suspendate (PM10 și PM2,5)

Acesta este praf cu un diametru mai mic de 10 µm sau 2,5 µm și care rămâne suspendat în aer. Acestea rezultă din arderea, uzura vehiculului pe șosea și eroziune. Acest praf poate transporta și alți poluanți precum metale grele și hidrocarburi. Emițătorii principali sunt vehiculele diesel, incineratoarele, fabricile de ciment și unele industrii.

PM2,5 sunt deosebit de periculoase, deoarece trec mai repede prin corp, în timp ce PM10 sunt deja mai vizibile, dar mai ales mai ușor oprite de membranele mucoase.

Citește mai mult: particule fine

Monoxid de carbon (CO)

Rezultă din arderea incompletă a combustibililor și a combustibililor. În aerul înconjurător, se găsește în principal în apropierea benzilor de circulație rutieră.
În principal din vehiculele pe benzină: motorul rece recent, motorul mic (de grădinărit, de exemplu) și vehiculele vechi necatalizate care continuă să controleze tehnic.

Compuși organici volatili (COV)

Sunt multiple, sunt în principal hidrocarburi a căror origine este fie naturală, fie legată de activitatea umană: transportul rutier, utilizarea industrială sau casnică a solvenților, evaporarea din depozitele de petrol și rezervoare. automobile și combustie.

Hidrocarburi aromatice policiclice (HAP)

Aceștia sunt compuși a căror moleculă este ciclică, foarte toxică și persistentă.
Sunt alcătuiți din atomi de carbon și hidrogen, structura căror molecule include cel puțin două inele aromatice condensate. Acestea fac parte din POP (vezi mai jos)

HAP-urile „pirolitice” sunt generate de procesele de ardere incomplete ale materiei organice la temperatură ridicată. Mecanismele puse în joc în timpul formării lor implică producerea de radicali liberi prin piroliză la temperaturi ridicate (≥ 500 ° C) a materialului fosil (petrol, păcură, materie organică etc.) în condiții de deficit de oxigen. HAP-urile de origine pirolitică provin din arderea combustibilului auto, combustia internă (cărbune, lemn), producția industrială (oțelării), producția de energie (centrale electrice care funcționează cu petrol sau cărbune etc.) mai multe incineratoare.

Poluanți organici persistenți (POP)

Poluanții organici persistenți (POP) nu sunt o familie de poluanți, ci mai degrabă o clasificare care include mai multe familii.
Deci, acestea sunt molecule definite de următoarele proprietăți:
- Toxicitate: au unul sau mai multe efecte nocive dovedite asupra sănătății umane și a mediului.
- Persistența în mediu: acestea sunt molecule care rezistă degradării biologice naturale.
- Bioacumulare: moleculele se acumulează în țesutul viu și, prin urmare, concentrațiile cresc de-a lungul lanțului alimentar.
- Transport pe distanțe lungi: datorită proprietăților lor de persistență și bioacumulare, aceste molecule tind să parcurgă distanțe foarte mari și să depună departe de locurile de emisie, de obicei medii calde (cu activitate umană puternică) către medii rece (în special Arctica).

Exemplu de POP: dioxine, furani, PCB, clordeconă ...

Metale (Pb, As, Ni, Hg, Cd ...)

Acest termen cuprinde toate metalele prezente în atmosferă. Principalele cu caracter toxic sunt: ​​plumb (Pb), cadmiu (Cd), arsenic (As), nichel (Ni), mercur (Hg). În aer, acestea se găsesc în principal sub formă de particule. Majoritatea provin din traficul rutier, din siderurgie și din incineratoarele de deșeuri.

Ozon (O3)

Acest gaz este produsul reacției fotochimice a anumitor poluanți, în special oxizi de azot (NOX) și compuși organici volatili (COV), sub efectul radiației solare. Acest poluant are particularitatea de a nu fi emis direct de o sursă; este un poluant secundar. Se găsește în principal vara, la periferia orașelor.

Efectele poluării

Sunt numeroase și trebuie studiate de la caz la caz! Dintre toate mediile cu care omul este în contact, aerul este singurul din care nu poate scăpa: este într-adevăr necesar să respiri pentru a trăi.

Efectele poluării aerului depind de cantitatea de poluanți cu care organismul este în contact; vorbim de „doză”. Această doză variază în funcție de 3 factori:

- Concentrația de poluanți în atmosferă,
- durata expoziției,
- Intensitatea activității fizice,

Tulburările se manifestă mai ales la persoanele sensibile, care sunt:
- Copii,
- Oameni batrani,
- Astmatici,
- Insuficiența respiratorie,
- Cardiace,
- Bronșită cronică,
- Fumători,
- femeile gravide,
- Profesioniști în contact cu substanțe chimice (proprietari de garaje, meserii în construcții, agenți din industrie etc.).

Impactul asupra sănătății

În funcție de natura poluanților, consecințele asupra sănătății sunt diferite, chiar dacă diverși constituenți acționează adesea în sinergie.

Efectele asupra sănătății umane a unor poluanți

Dioxid de sulf (SO2)

Este un gaz iritant. Provoacă o modificare a funcției pulmonare la copii și o exacerbare a simptomelor respiratorii acute la adulți (tuse, disconfort respirator etc.).
Persoanele cu astm sunt deosebit de sensibile la aceasta.

Oxid de azot (NO, NO2)

Este un gaz iritant care pătrunde în cele mai fine ramuri ale căilor respiratorii, provocând hiperreactivitate bronșică la pacienții cu astm și sensibilitate crescută a bronhiilor la infecții la copii.

Particule suspendate (PM10)

Particulele mai mari sunt reținute de căile respiratorii superioare. Prin urmare, acestea sunt mai puțin dăunătoare sănătății decât particulele mai fine de PM2,5 (<10 µm în diametru) care pătrund mai adânc în corp.
Ei apoi irită tractul respirator inferior și modifică funcția respiratorie și chiar, în cele din urmă, cardiovasculară.

Unele, în funcție de natura lor, au și proprietăți mutagene și cancerigene.

Monoxid de carbon (CO)

Gaz mortal. Se leagă în loc de oxigen de hemoglobina din sânge ducând la o lipsă de oxigenare a sistemului nervos, a inimii și a vaselor de sânge. Sistemul nervos central și organele senzoriale sunt primele afectate, provocând cefalee, amețeli, astenie sau tulburări senzoriale. În caz de expunere foarte mare și prelungită, poate fi fatală sau poate lăsa sechele neuropsihice ireversibile.

Compuși organici volatili (COV), inclusiv benzen

Aceste molecule au efecte foarte diferite în funcție de familia lor. Simplu disconfort olfactiv (mirosuri), unele provoacă iritații (aldehide) sau chiar o scădere a capacității respiratorii. Altele, cum ar fi benzenul, provoacă efecte mutagene și cancerigene.

Metale (Pb, As, Ni, Hg, Cd ...)

Aceste elemente diferite se acumulează în organism, ceea ce implică un risc de toxicitate pe termen lung care implică posibile proprietăți cancerigene.

Ozon (O3)

Acest gaz, foarte oxidant, pătrunde cu ușurință în cele mai fine căi respiratorii. Provoacă tuse și leziuni pulmonare, în special la copii și astmatici, precum și iritarea ochilor.

Impactul asupra mediului

Pe termen lung, efectele asupra mediului pot avea loc cu concentrații mai mici decât cele dăunătoare oamenilor.

Consecințele cele mai vizibile sunt adesea întunecarea clădirilor și monumentelor, costul restaurării este adesea foarte greu.
Oxizii de azot și dioxidul de sulf contribuie puternic la fenomenul ploii acide care distruge mediul natural, precum și materialele de construcție.

Cei mai poluanți oxidanți (ozon) reduc activitatea fotosintetică a plantelor, care este vizibilă în apariția unor pete (necroză) pe suprafața frunzelor celor mai sensibile plante. Acest lucru duce la încetinirea creșterii la plante. Au fost observate chiar reduceri ale randamentului agricol.

Influența vremii asupra poluării

Poluanții sunt dispersați de vânt, dizolvați de ploi sau blocați atunci când atmosfera este stabilă.

Astfel, perioadele de presiune ridicată caracterizate de vreme calmă, cu vânt slab, uneori însoțit de o inversare a temperaturii în timpul iernii, contribuie la o creștere rapidă a concentrației de poluanți la nivelul solului.
În condiții normale, temperatura aerului scade odată cu altitudinea. Aerul cald care conține poluanții tinde să crească natural. Poluanții se dispersează vertical.

Într-o situație de inversare a temperaturii, solul s-a răcit semnificativ peste noapte (de exemplu, iarna într-o zi senină). Temperatura la o altitudine de câteva sute de metri este apoi mai mare decât cea măsurată la nivelul solului. Poluanții sunt astfel prinși sub un „capac” de aer cald, numit strat de inversiune.

Indicele ATMO

Indicele ATMO a fost conceput, la inițiativa Ministerului Planificării Regionale și Mediului, pentru a califica calitatea aerului unei unități urbane omogene.

Acest indice este reprezentativ pentru poluarea atmosferică urbană a unei aglomerări, resimțită de majoritatea locuitorilor săi. Se calculează pe o zi (de la 0 h la 24 h). Pentru a furniza informații cât mai repede posibil, la sfârșitul zilei se calculează un indice parțial cu valorile măsurate până la 16:XNUMX.

Nu face posibilă evidențierea unor fenomene de poluare particulare sau localizate, de exemplu proximitatea. Este o figură sintetică a stării aerului, asociată cu un calificativ:

1 foarte bine
2 foarte bine
3 bun
4 bun
5 medii
6 săraci
7 săraci
8 rău
9 rău
10 foarte rău

Patru substanțe poluante sunt utilizate pentru a construi indicele ATMO: dioxid de sulf (SO2), dioxid de azot (NO2), ozon (O3) și particule suspendate (PM10).

Aceste specii chimice sunt considerate a fi indicatoare ale poluării aerului.

Pentru fiecare dintre acești poluanți, se determină un subindice cu referire la un tabel de corelație în care o valoare este atribuită fiecărui interval de concentrație. Indicele final este subindexul care este cel mai mare.

Exemplu de măsuri:
Sub-index SO2 = 1
Subindex PM10 = 2
Subindex O3 = 5
Sub-indice NO2 = 2
Indicele ATMO = 5

Citește mai mult

- Morții de poluare în Franța
- Studiu privind poluarea urbană și transportul alternativ