Comprendre les Sources et la Dispersion de la Pollution Atmosphérique

Les sources de pollution

Selon leur origine, les sources de pollution peuvent être classées en deux catégories principales : naturelles et artificielles (liées à l'activité humaine).

Sources naturelles de pollution

Elles comprennent les émissions de polluants générées par l'activité de la biosphère, l'hydrosphère et la géosphère. Parmi elles :

1. Les éruptions volcaniques, qui contribuent à l'atmosphère des composés de soufre et un grand nombre de particules.
2. Les incendies de forêt, qui se produisent naturellement et émettent des concentrations élevées de CO2, de fumée et de poussière.
3. Les processus biologiques, les décharges électriques générées pendant les orages (qui oxydent l'azote atmosphérique et conduisent à la formation d'oxydes d'azote), les particules de sel marin émises dans l'air, ainsi que le transfert de particules des régions arides par les vents forts.

Sources artificielles (anthropiques) de pollution

Les sources artificielles proviennent principalement de l'action humaine, notamment par l'utilisation de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz, etc.). Elles sont présentes dans divers secteurs :

• Le secteur domestique
• Les transports
• L'industrie
• L'agriculture et l'élevage

Types de polluants atmosphériques

Les polluants atmosphériques sont considérés comme des produits chimiques et des formes d'énergie qui, à certaines concentrations, peuvent causer de l'inconfort, des dommages ou des risques pour les personnes ou les écosystèmes.

Le temps de séjour est la durée pendant laquelle un polluant peut rester dans l'atmosphère avant d'être éliminé.

Les polluants sous forme d'énergie

Ce deuxième grand groupe de polluants est divisé en trois types :

1. Rayonnements ionisants : Série de particules ou d'ondes électromagnétiques capables d'ioniser les atomes de la matière qu'elles affectent directement, modifiant ainsi leur fonction et leur structure. Il existe 4 types principaux. Lorsqu'ils atteignent les organismes vivants et sont absorbés, ils peuvent causer des anomalies congénitales ou des cancers.
2. Rayonnements non ionisants : Ce sont des ondes qui ne modifient pas la structure de la matière et ne provoquent pas l'ionisation des atomes. Leurs effets dépendent de l'intensité du champ électromagnétique et du temps d'exposition, et peuvent inclure des troubles du système nerveux ou hormonaux.
3. Bruit : Un type particulier de pollution atmosphérique ayant un impact majeur sur la population.

Caractéristiques des émissions

Les caractéristiques des émissions sont déterminées par la nature du polluant (gaz ou particules). Lorsqu'une émission de gaz a une température supérieure à celle de l'air ambiant, le gaz s'élève et sa dispersion est facilitée.

Conditions atmosphériques et dispersion

Les conditions atmosphériques déterminent l'état et le mouvement des masses d'air, ce qui influence leur stabilité ou instabilité et la propagation des polluants. Les facteurs clés incluent :

1. Température de l'air et variations en hauteur (gradient vertical) : Elles déterminent le mouvement des masses d'air et peuvent conduire à des phénomènes d'inversion thermique, rendant la dispersion difficile.
2. Vents : Éléments clés qui dispersent les polluants, leur efficacité dépend de la direction, de la vitesse et de la turbulence.
3. Précipitations : Elles ont un effet de « lavage » sur l'atmosphère en entraînant les polluants vers le sol. Les tempêtes sont particulièrement efficaces pour cela.

Caractéristiques géographiques et topographiques

Le relief géographique et la topographie influencent l'origine des vents qui transportent les polluants ou provoquent leur accumulation :

1. Zones côtières (système de brise marine) : Durant la journée, les polluants se déplacent vers l'intérieur des terres ; la nuit, ils se déplacent vers la mer, créant un mouvement cyclique.
2. Zones de montagne : Les montagnes peuvent bloquer les vents et piéger les polluants.
3. Présence de végétation : La végétation diminue la quantité de pollution de l'air en ralentissant la vitesse du vent, ce qui facilite le dépôt des particules. Elle absorbe également le CO2 par photosynthèse, agissant comme un puits de carbone.
4. Présence de centres urbains : Les villes influencent le mouvement des masses d'air, en diminuant ou en ralentissant leur vitesse et en créant des turbulences. L'« effet d'îlot de chaleur urbain » apparaît, où la température à l'intérieur de la ville est supérieure à celle de la périphérie en raison de la chaleur produite par les combustions (véhicules, chauffage, etc.). Cela engendre la « brise urbaine », une circulation cyclique des masses d'air froid de la périphérie vers le centre. Ces phénomènes entravent la propagation des contaminants, favorisent leur concentration et provoquent la formation d'un « dôme de pollution urbaine », accentué par les situations anticycloniques. Ce dôme peut être dissipé par l'arrivée de fronts froids apportant vent et pluie.