LA POLLUTION
LA POLLUTION
Les phénomènes relatifs à la pollution atmosphérique se déclinent selon trois échelles d'espace et de temps :
La Loi n° 96-1236 du 30 décembre 1996 sur l'air et l'utilisation rationnelle de l'énergie (LAURE) impose de définir des seuils d'alerte. Ces seuils correspondent à des concentrations de polluants atmosphérique au delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine ou l'environnement. Notons que la gestion de la qualité de l'air ne repose pas uniquement sur la mise en oeuvre de mesures d'urgence. La réglementation comporte, entre autre, des objectifs de qualité et des valeurs limites relatives à des polluants tels que les oxydes de soufre et d'azote, l'ozone, le plomb, le benzène, les particules, etc... Les personnes âgées, les petits enfants, les insuffisants respiratoires, les sujets souffrant d'asthme, d'allergie ou de toute autre pathologie respiratoire chronique sont les plus sensibles à la pollution atmosphérique. Dès le deuxième seuil (information), il est conseillé à ces personnes d'éviter de réaliser des efforts physiques intenses et prolongés à l'extérieur. En revanche, il n'y a pas lieu de restreindre leurs sorties. Il est donc hors de question d'empêcher les enfants d'aller à la piscine ou de jouer dans le bac à sable.
le niveau
local ou pollution de proximité dont
l'échelle de temps est de l'ordre des heures,
le niveau
régional ou pollution à longue distance
dont l'échelle de temps est de l'ordre des jours,
le niveau
global ou pollution planétaire dont
l'échelle de temps est de l'ordre des années.
Seuils d'alerte
D'après la LAURE, lorsque ces seuils sont franchis, ou risquent de l'être, des mesures d'urgence doivent être prises.
Lorsque les seuils d'urgence sont atteints ou risquent de l'être, le préfet en informe immédiatement le public et prend des mesures propres à limiter l'ampleur et les effets de la pointe de pollution sur la population.
Ces mesures comportent un dispositif de restriction ou de suspension des activités concourant aux pointes de pollution, y compris, le cas échéant, de la circulation des véhicules, et de réduction des émissions des sources fixes et mobiles.Les personnes sensibles doivent éviter les efforts
| panneau solaire |
Les allergies de l’enfant touchent près d’un enfant sur trois dans le monde.CE POURCENTAGE EST D'AILLEURS EN CONSTANTE AUGMENTATION Pour la première fois en France, la pollution est directement accusée de développer l’asthme et les allergies. Des effets constatés même en cas de légers dépassements des seuils autorisés...
L'objectif européen de 20% d'ENR en 2020 devrait être atteint de justesse, selon un rapport publié lundi 5 juillet. Neuf Etats membres seulement dépasseront leur objectif. Seule la France mise sur le Plan solaire méditerranéen pour le respecter…
20,3%. C'est la part que devraient représenter les renouvelables dans la consommation d'énergie finale de l'Union européenne en 2020. L'UE ne devrait donc excéder que d'un maigre 0,3% son objectif de 20% de renouvelable, fixé dans le paquet climat-énergie adopté en décembre 2008; cette prévision inclut les gains d'efficacité énergétique réalisés d'ici 2020 sur le continent européen, qui restent eux aussi à concrétiser.
cette étude a été réalisée à partir des plans d'action nationaux en matière d'ENR qui devaient être remis au plus tard le 30 juin 2010 à la Commission européenne par chaque Etat membre.
Une obligation imposée par la directive de 2009 sur les ENR, l'un des textes du paquet climat-énergie.
L'objectif de 20% est une moyenne européenne, décliné Etat membre par Etat membre. Pour la France, cela a abouti aux fameux 23% d'ENR en 2020, dont on dit souvent trop rapidement qu'ils ont été fixés par le Grenelle de l'environnement, alors qu'en réalité, ils l'ont d'abord été au niveau européen.
L’Agence de protection environnementale (EPA) des États-Unis a officiellement reconnu le rôle de six gaz à effet de serre dans le réchauffement climatique et leurs effets nocifs sur la santé.
Porte-parole du parti socialiste auquel elle adhère, la ministre des Finances norvégienne, Kristin Halvorsen, vient de présenter un projet de réglementation visant à interdire la vente de véhicules fonctionnant uniquement à partir de carburants fossiles à l’horizon 2015. Si la proposition venait à voir le jour, seule serait autorisée la vente de voitures à carburants multiples, alliant carburants fossiles et GPL, agrocarburants…
Le palmarès publié par l'Agence pour l'environnement et la maîtrise de l'énergie (Ademe) montre que 47 % des véhicules neufs vendus en france en 2007 appartenaient aux classes dites " vertes ", portant les mentions A, B et C sur l'étiquette obligatoire apposée sur les pare-brise de tous les modèles mis en vente. Ces trois catégories émettent moins de 140 grammes de dioxyde de carbone (CO2) au kilomètre. En moyenne, les voitures achetées par les Français émettent 149 grammes ( 3 par rapport à l'année précédente), pour une moyenne européenne de 160 grammes.
Un rapport de l’Académie des Sciences chinoise, diffusé en anglais le 2 mars par l’ONG britannique Climate Group qui a participé à son élaboration, estime que la Chine pourrait diminuer son intensité énergétique de « 40 à 60% » et son intensité CO2 d’ « environ 50% » d’ici à 2020 par rapport aux niveaux de 2005. Des diplomates européens se sont félicités du document tout en regrettant que les projections de croissance économique sur lesquelles il s’appuie ne soient pas disponibles . Ils ont estimé que sa publication, même si elle n’émane pas directement du gouvernement, confirme l’évolution en cours à Pékin sur le dossier climat.
Dans l’immédiat, les négociateurs chinois maintiennent une position dure. Le 16 mars, l’un d’entre eux, M. Li Gao , a demandé< lors d’un colloque à Washington qu’un accord post-2012 change les modalités d’inventaire d’émissions de GES agréées sous la Convention et le protocole de Kyoto. « Environ 15 à 25% des émissions de la Chine viennent de la fabrication de produits destinés au reste du monde », a-t-il dit. « Cette portion d’émissions devrait être imputée aux pays consommateurs et non aux pays producteurs ».
Dans le monde,La contribution des ménages à l'effet de serre s'est accrue de 25% à 27% de 1990 à 1998. Pendant cette période, les émissions des véhicules particuliers ont augmenté de 20% pour atteindre 20 millions de tonnes de carbone sur un total de 175 millions de tonnes. Les émissions de dioxyde de carbone du secteur tertiaire ont crû à un rythme de 2,3% par an entre 1980 et 1998 en raison notamment de la croissance du transport de marchandises.
Malgré les progrès techniques réalisés sur la consommation des voitures, l'intensification du transport, conjuguée à un coût décroissant d'utilisation des véhicules, est responsable d'une dérive de 2% des émissions brutes de notre pays.
En France, le secteur des transports est aujourd'hui le premier consommateur de produits pétroliers, loin devant le secteur résidentiel-tertiaire (respectivement 67% et 21% de la consommation de produits pétroliers en 2003). Sa consommation a pratiquement doublé en volume entre 1973 et 2004 (+96%) et a augmenté d'environ 20% depuis 1990. Le transport routier représente 81% de la consommation d'énergie de l'ensemble des transports .
Le secteur des transports est le premier émetteur de CO2 (35% des émissions de CO2) avec plus de 140 millions de tonnes des émissions de CO2 produites chez nous en 2003 devant le secteur résidentiel/tertiaire/agriculture (119 millions de tonnes). Le transport routier représente à lui seul 130 millions de tonnes de CO2 émis en 2003.
600 millions d’automobiles (voitures particulières) et 200 millions de véhicules utilitaires (légers et poids lourds) circulent aujourd’hui dans le monde et une forte croissance de la demande est annoncée pour les trente prochaines années. Dans le même temps, la part de pétrole dans le bilan énergétique automobile mondial est et restera prépondérante, en l’absence de solution de substitution immédiatement applicable à grande échelle.
Les industries automobile et pétrolière ont donc en commun un défi majeur : limiter les émissions de CO2 et autres polluants liées au transport, en mettant en œuvre des solutions innovantes.
L’augmentation du nombre de véhicules en circulation a un impact notable sur l’environnement. Parmi les nuisances occasionnées par le transport routier on distingue :
Mais depuis le début des années 80, le travail de la recherche et les normes antipollution ont eu pour conséquence la conception de voitures plus propres et économes : une voiture conçue en 2004 émet 4 fois moins de polluants qu’un véhicule de 1993 et 20 fois moins qu’un véhicule de 1980. Un effort qui doit être poursuivi si l'on veut continuer d'abaisser les émissions polluantes.
En 30 ans, les émissions de polluants réglementés des véhicules neufs ont été réduites dans l'Union Européenne par un facteur 10 à 100 grâce à des développements technologiques :
l’Institut de Veille sanitaire (InVS) a lancé dès 1997 un Programme de surveillance air et santé dans neuf agglomérations, dont Paris.
Cette couverture quasi-nationale est une première. Les résultats viennent d'être publiés dans le Bulletin épidémiologique Hebdomadaire (BEH). Les auteurs se sont intéressés à trois indicateurs de pollution : le dioxyde d’azote (NO2), le dioxyde de soufre (SO2) et l’ozone (O3).
Leurs niveaux respectifs ont été régulièrement relevés entre 2000 et 2004. Les résultats ont ensuite été comparés aux registres de mortalité de neuf villes : Bordeaux, Le Havre, Lille, Lyon, Marseille, Paris, Rouen, Strasbourg et Toulouse.
Il en ressort que plus les taux de pollution sont élevés, plus les risques d’hospitalisation et de mortalité « à court terme » sont importants. « Le risque de décès toutes causes ou pour causes cardiovasculaire et cardiaque est significativement associé à l’ensemble des indicateurs de pollution étudiés » concluent en effet les rédacteurs du BEH.
L'OZONE (O3)
Origine:
On distingue 2 types d’ozone
- ozone stratosphérique: composant de cette haute couche de l’atmosphère qu’est la stratosphère, il nous protège de la nocivité
des rayons ultraviolets du soleil(UV)
: il est aujourd’hui menacé(trou dans la couche d’ozone) par la pollution (dioxyde de carbone(CO2),méthane(CH4),oxydes
d’azote(NOx) et hydrocarbures halogénés(CFC)).
- ozone troposphérique: c’est le gaz polluant
responsable en grande partie des pics de pollution estivaux.
Formation :
première étape :
dissociation du dioxyde d’azote(NO2) par rayonnements UV.
NO2 + rayons UV = NO + O
D’où formation d’oxygène atomique "O".
deuxième étape : formation d'ozone par association de l'oxygène (O2) et de
l'oxygène atomique (O).
O + O2 = O3 (OZONE!)
autre réaction : recyclage de l’ozone.
NO + O3 = NO2 + O2
Cette dernière réaction a une conséquence fondamentale: en ville le recyclage de l’ozone est favorisé par une production importante de
NO (circulation automobile, réactions de combustion…) et donc les pics
d’ozone sont inférieurs en zones urbaines qu'à la campagne.
Conclusion : 2 points importants pour la pollution à l’ozone.
Les pics de pollution sont liés à l’ensoleillement (printemps, été).
Les pics sont plus importants à la campagne et en zones périurbaines où la production de
monoxyde d’azote(NO) est moindre.
Normes : (directive européenne du 27 septembre 1996)
* 110 µg/m3 en moyenne sur 8 heures= seuil de protection sur la santé.
* 360 µg/m3 (bientôt 240) sur une heure= seuil d’ALERTE.
Conséquences sur la santé :
L’ozone est un puissant oxydant aux effets irritants
très importants pour l'oeil et le poumon .
On peut observer suite à une exposition prolongée, les signes suivants:
larmoiement, irritation, oeil rouge,éternuement, toux, difficulté
respiratoire, crise d'asthme, voire OAP (œdème
aigu pulmonaire) en cas de très forte exposition.
LE DIOXYDE DE SOUFRE ( SO2 )
Origine:
Ce polluant est produit principalement par les industries et autres installations de combustion( fioul lourd, charbon,
gasoil…).
Normes :
Niveau 1: 200microg/m3 = seuil de vigilance, protection de
santé.
Niveau 2: 300microg/m3 = seuil d’information.
Niveau 3: 500microg/m3 = seuil d’ALERTE.
Conséquences sur la santé :
Le dioxyde de soufre est
un gaz très irritant
pour les muqueuses et les voies respiratoires ; il a également la propriété
d’augmenter les résistances des voies aériennes et de provoquer toux et
crise d'asthme
LE DIOXYDE D'AZOTE ( NO2 )
Origine:
Trafic automobile en majorité, reste par phénomènes
de combustion(fumée de cigarettes…)
Normes :
Niveau 1: 120microg/m3 = seuil de vigilance, protection de la
santé.
Niveau 2: 200microg/m3 = seuil d’information.
Niveau 3: 400microg/m3 = seuil d’ALERTE.
Conséquences sur la santé :
Le dioxyde d'azote est à classer parmi les irritants
respiratoires pour des concentrations faibles ( cas le plus fréquent).
LE MERCURE
Origine:
-pesticides
-usines produisant de la soude caustique et du chlore
-industrie des médicaments
-fabrication des piles
Conséquences sur la santé :
Pour des expositions prolongées à de faibles doses, le mercure provoque des troubles de la mémoire
et des émotions.
L’ARSENIC
Origine:
-industrie des colorants, du verre, de l’empaillage des animaux,
de la métallurgie et de l’agriculture
-fumée de cigarette
Conséquences sur la santé :
L’arsenic a un effet irritant au niveau de
la peau. Il a une action nocive sur le système nerveux, le foie et les
vaisseaux.
Il est à classer parmi les substances cancérigènes.
LE PLOMB
Origine:
-véhicules automobiles (carburants): en diminution depuis l’essence sans plomb
-rejets industriels (métallurgie du plomb)
-peintures écaillées sur les murs des logements vétustes
Normes : (décret du 6 mai 1998)
-objectif de qualité : concentration moyenne annuelle en plomb inférieure ou égale
à 0,5 micro gramme par mètre cube.
-valeur limite : 2 micro grammes par mètre cube
Conséquences sur la santé :
L’intoxication aiguë au plomb est exceptionnelle. Elle est responsable de troubles digestifs,
de convulsions et d'atteinte du rein et du sang.
Lors d’une exposition chronique au plomb (SATURNISME), on assiste à des manifestations digestives (colique, constipation, distension colique aérienne), une élévation de la
tension artérielle, une atteinte du système nerveux central et périphérique,
une insuffisance rénale chronique. On constate aussi l’apparition de taches bleutées
dans la bouche (gencives et joues).
LES POUSSIÈRES OU PARTICULES EN SUSPENSION
Normes :
* seuil 1 : >80µg/m3
* seuil 2 : >125µg/m3
Origine:
-rejets industriels (60 pour cent)
-circulation automobile (40 pour cent)
-centrale thermique.
Conséquences sur la santé :
L’inhalation de poussières est à l’origine de
pathologies bronchiques diverses surtout chez les personnes sensibles :
bronchites
chroniques , hyperréactivité bronchique, bronchiolite oblitérante.
Les particules de plus de 10 micro mètres de diamètre
se localisent aux grosses bronches, celles inférieures à 1 micro mètre pénètrent
jusqu’aux alvéoles.
La diminution des émissions d'oxydes de soufre et d'azote (SOx et NOx) dans les grandes villes est l'un des enjeux de ce début de siècle. Les composés soufrés contenus dans les gazoles génèrent des gaz toxiques après combustion. Ces derniers s'éliminent essentiellement par traitement catalytique. Du fait de l'abaissement des normes de tolérance, les procédés classiques deviennent limités d'un point de vue technique et économique. Des chercheurs du Laboratoire de catalyse et synthèse organique* et de l'Institut de recherches sur la catalyse** (IRC) ont étudié les mécanismes fondamentaux de l'hydrodésulfuration (HDS) et proposé un procédé de désulfuration fondé sur un concept innovant.
Les industriels du pétrole parviennent à atteindre les normes imposées en terme de quantités de soufre contenues dans les gazoles, mais ne possèdent pas de techniques économiquement viables pour diminuer davantage les taux de polluants. Les contraintes environnementales ont conduit récemment les législateurs européens à réduire les quantités de soufre maximales admises dans les gazoles à une teneur de 500 ppm***, valeur qui ne devra pas dépasser 50 ppm en 2005. Ces limites sont atteintes grâce à des catalyseurs d'hydrotraitement, mais dans des conditions extrêmes de température et de pression qui réduisent le temps de vie des catalyseurs. Des efforts sont entrepris afin d'éliminer les composés soufrés réfractaires à l'hydrodésulfuration classique, avec notamment le développement de nouveaux catalyseurs (nouveaux supports, nouvelles phases actives...) et l'amélioration du procédé même d'hydrodésulfuration (procédé à deux étages). Des technologies telles que la désulfuration biocatalytique, les procédés d'absorption et l'oxydation des espèces soufrées, sont aujourd'hui mises en œuvre, mais aucune d'entre elles n'est suffisamment efficace pour atteindre les niveaux de soufre autorisés. L'analyse des composants des coupes pétrolières n'est pas aisée car les produits aromatiques polluants (contenant ou non des hétéroatomes) sont noyés sous une matrice paraffinique qui rend la chromatographie en phase gazeuse classique inexploitable. Les scientifiques ont eu à optimiser plusieurs paramètres : la sélectivité, l'insolubilité complète dans les alcanes (pour séparer facilement les complexes formés de la matrice gazole) et la vitesse de complexation. Les travaux menés ont fait appel à diverses branches de la chimie : synthèse organique, physico-chimie et modélisation moléculaire. Un nouveau procédé de désulfuration des gazoles a pu être mis au point. Il repose sur la formation de complexes de transfert de charge insolubles dans les gazoles, ce qui permet l'élimination sélective et la récupération des dérivés alkyldibenzothiophènes des coupes pétrolières. Une famille bien ciblée de complexants spécifiques a permis de prouver la validité du concept. Les études ont porté sur des coupes pétrolières riches en composés soufrés, contenant environ 1 % en poids de soufre. Les gazoles pré-traités par ce procédé de complexation se sont avérés, au laboratoire, beaucoup plus faciles à hydrodésulfurer. En effet, ils ne contenaient plus de molécules réfractaires au processus d'hydrodésulfuration classique. La méthode développée semble donc un moyen efficace d'élimination des dibenzothiophènes avant hydrotraitement du gazole. Ce procédé pourra être mis en œuvre dans des conditions plus douces de température et de pression, sur des catalyseurs classiques, puisque les coupes pétrolières à traiter ne contiendront plus que des composés soufrés facilement transformables. Les premiers essais en laboratoire ont montré que la vitesse de désulfuration pouvait être ainsi nettement accélérée et que le niveau de soufre final atteint était plus bas. • V. Meille, E. Schulz, M. Vrinat and M. Lemaire. Chem. Commun. 1998, p. 305.
Ces travaux de recherches ont fait l'objet d'un dépôt de brevet français par le CNRS. Un consortium formé de TOTALFINA, d'ELF et de l'Institut français du pétrole poursuit les recherches pour évaluer les performances et le coût de ce nouveau procédé vers un développement industriel.
• A. Milenkovic, E. Schulz, V. Meille, D. Loffreda, M. Forissier, M. Vrinat, P. Sautet, M. Lemaire. Energy & Fuels. 1999, 13, p. 881.
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