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L'air


Ballon qualité de l'air

L'Homme inhale quotidiennement environ 15 000 litres d'air. Cet air est composé en majorité d'azote (78 %) et d'oxygène (21 %) accompagné d'un peu d'argon (0,9 %) et de dioxyde de carbone (0,035 %). Le solde est constitué de gaz rares (hélium, krypton, xénon) et d'hydrogène. Les basses couches atmosphériques contiennent également de la vapeur d'eau. Mais on trouve également dans l'air, bien qu'en quantités infimes, des gaz polluants : oxydes de soufre, d'azote, ozone, oxydes de carbone, etc.

Cycle de la qualité de l'air

Ces gaz sont émis à l'atmosphère par des sources naturelles (volcans, végétation, érosion, etc.) mais également anthropiques (transports, industries, chauffage, agriculture, etc.). Transportés et transformés sous certaines conditions météorologiques, ils se retrouvent au sol sous forme de dépôts secs ou humides et exposent l'Homme et les écosystèmes à des niveaux de pollution dépassant parfois les normes de pollution de l'air. Des actions doivent alors être mises en place pour, d'une part réduire les niveaux de rejets (réglementation des sources et recommandations comportementales) et, d'autre part, réduire les effets de ces gaz en particulier sur la santé (recommandations sanitaires).


Effets sur la santé

Impacts sur la santé

Quels polluants ?

Le type de manifestation et les concentrations auxquelles un effet sanitaire est perceptible dépendent de la nature du polluant. Le dioxyde de soufre est un gaz irritant provoquant des gênes respiratoires tandis que certains composés organiques volatils ont des effets cancérigènes. Les particules qui pénètrent dans les voies respiratoires plus ou moins profondes suivant leur diamètre provoquent plus de 40 000 décès anticipés en France chaque année.


À quelle dose ?

La dose de polluant reçue par l'organisme dépend de la concentration du polluant, de la durée d'exposition et de l'activité physique ; la pratique intense du sport entraîne une ventilation plus importante et par conséquent l'inhalation d'une plus grande quantité de polluants.


Sur qui ?

Certaines personnes sont plus sensibles que d'autres et ressentent des effets même à faible dose comme les jeunes enfants, les personnes âgées, les personnes atteintes de pathologies des voies respiratoires (rhinites, bronchites chroniques, asthme, insuffisance respiratoire) ou cardio-vasculaires.


Quelle durée d'exposition ?

A de fortes concentrations, certains effets aigus sont visibles. Les plus courants, produits par le dioxyde de soufre, les oxydes d'azote, l'ozone et les composés organiques volatils, se manifestent par des irritations du nez, des yeux ou de la gorge provoquant une gêne respiratoire, des bronchites ou, des déclenchements de crises d'asthme. Ces impacts sanitaires sont même perceptibles avec des teneurs en polluants inférieures aux normes de qualité de l'air. Pour des durées d'exposition plus longues, à des doses plus faibles mais répétées, si l'intensité des effets chroniques est encore discutée de nombreuses études épidémiologiques concordent sur l'existence d'un facteur de risque dû à la pollution urbaine respirée au quotidien, qui se manifesterait par une augmentation du risque de mortalité cardio-vasculaire, une diminution de la fonction respiratoire, une perte d 'espérance d'années de vie, une augmentation du risque de cancer.


Effets sur la végétation

Impact sur la végétation

Les effets de la pollution atmosphérique sur la végétation sont observés de longue date.John Evelyn, auteur en 1661 de Fumifugium, fameux texte consacré à la pollution atmosphérique londonienne et à ses effets, prétend que les vignes présentes sur les côtes normandes en France sont victimes des émanations venues de Londres. Premier constat du transport de polluants à longue distance... À Lille, des analyses dont les résultats ont été publiés en 1883 illustrent la présence dans les eaux de pluie d'acide sulfurique, premiers résultats scientifiques attestant du phénomène d'acidification qui sera largement étudié à la fin du XXe siècle.

Les pluies acides et le dépérissement forestier constituèrent le premier phénomène de pollution atmosphérique largement médiatisé à la suite de la Conférence de Stockholm, en 1972, Conférence au cours de laquelle des scientifiques suédois accusèrent certains pays européens, en particulier la Grande-Bretagne, d'exporter des quantités importantes de polluants acides vers les pays scandinaves.

On sait aujourd'hui que le dépérissement forestier est un phénomène complexe avec des causes multiples, impliquant à la fois la pollution atmosphérique à travers l'impact des gaz acidifiants (oxydes de soufre, d'azote, chlorhydrique, fluorhydrique, ammoniac) mais également oxydants (ozone) mais également les sécheresses de 1976 et 1983.

Aujourd'hui, les scientifiques s'intéressent fortement à l'impact de l'ozone qui entraîne des phénomènes de nécrose sur les feuilles des espèces végétales et qui conduit à une réduction, parfois importante, des rendements de culture (partiellement compensé par l'effet "fertilisant" de l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère).

Effets sur les matériaux

Impact sur les matériaux

Sur la pierre, certains bétons ou les métaux, la pollution acide (SO2 et HCl) a une action corrosive renforcée par les facteurs climatiques (gel, humidité...). De même les NOx et particules produisent des dépôts acides ou la formation de cristaux de gypse. L'ozone attaque les matières polymères et plastiques tels que les pneus et les peintures. L'ensemble de ces actions conduit à une décoloration ou même à la perte de certains matériaux, à des problèmes de structure, à des encrassements.

La pluie joue un rôle ambigu concernant l'impact de la pollution sur les matériaux : d'une part elle induit le dépôt de composés corrosifs et de particules sur les façades, mais, d'autre part, elle a une action lessivante.

Aujourd'hui, des modèles informatiques sont mis en œuvre afin d'anticiper les effets de la pollution atmosphérique sur les bâtiments. Ces modèles intègrent les matériaux mis en œuvre, l'orientation du bâtiment, les conditions météorologiques et l'ambiance de pollution du site et simule l'aspect du bâtiment.

Les travaux de recherche et les outils développés par les équipes permettent d'orienter les choix politiques et techniques d'entretien des façades dégradées et d'orienter les politiques de préservation de l'environnement et du cadre de vie, dont les bâtiments font partie intégrante, a fortiori lorsqu'ils ont une vocation culturelle.

Echelles de pollution

La pollution de proximité concerne les zones soumises à des phénomènes perceptibles par la vue ou l'odorat (panaches industriels dont les principaux indicateurs sont le dioxyde de soufre, certains métaux lourds et les particules, panaches résidentiels contenant des oxydes d'azote, des particules, des hydrocarbures aromatiques polycycliques ou panaches d'échappements automobiles avec les oxydes d'azote, le monoxyde de carbone, les particules, les composés organiques volatils non méthaniques). La généralisation de l'automobile et la densification des installations de chauffage a élargi les zones soumises à des niveaux de pollution élevés jusqu'à couvrir les agglomérations entières (échelle urbaine).

Graphiques des échelles de pollution

Ces pollutions urbaines et industrielles, mais également agricoles (rejets d'ammoniac, de méthane et de protoxyde d'azote) affectent les zones rurales attenantes et peuvent parcourir des distances importantes, entraînant des phénomènes de pollution photochimique (en banlieue des agglomérations et en milieu rural et dont le principal indicateur suivi est l'ozone) et acidifiante (retombées des composés émis et transformés à plusieurs dizaines voire centaines de kilomètres de leur lieu d'émission). On parle alors de pollution régionale qui ne peut plus être combattue localement mais à l'échelle internationale.

Enfin, phénomènes aux effets planétaires (échelle globale), les changements climatiques et l'impact des pollutions sur la couche e d'ozone présentent des dangers sanitaires et environnementaux considérables pour l'Homme et les écosystèmes.


Le réchauffement climatique

Le réchauffement climatique

Le climat de la terre a toujours varié en lien avec des phénomènes naturels (soleil, éruption volcanique, axe de rotation de la terre...) ; mais depuis 150 ans, ces modifications se sont accélérées avec une augmentation des températures moyennes (+ 1°C environ en Alsace depuis 1860) et une élévation du niveau des océans. La cause de ce réchauffement est liée à l'augmentation de gaz dans l'atmosphère provoquant un dérèglement de l'effet de serre. Ces gaz, responsables de cet effet de serre additionnel, sont issus des activités humaines (combustion fossile, élevage…).

Pour demain, si les modèles climatiques prévoient une augmentation globale des températures de 1,5 à 6 °C d'ici 2100, l'ampleur des conséquences (économique, sanitaire et agricole...) est encore mal évaluée.


Le trou dans la couche d'ozone

Trou de la couche d'ozone

L'ozone est un composé rare dans l'atmosphère et 90 % est concentré dans "la couche d'ozone" entre 10 et 50 km dans la stratosphère. Le reste se trouve au niveau du sol. Si l'ozone de la basse atmosphère peut avoir un effet nocif sur la santé, l'ozone stratosphérique est bénéfique en absorbant le rayonnement ultraviolet du soleil. Au printemps, au-dessus des pôles, la couche d'ozone s'appauvrie jusqu'à 60 % : c'est le trou d'ozone. La production par l'homme d'halo-carbures libérant des atomes de chlore et de brome est responsable de sa destruction.

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