Pollution atmosphérique : causes, conséquences, solutions, perspectives

Auteur(s) :

Masclet, Pierre Découvrir l'auteur

Résumé

Développe l'aspect théorique de la pollution atmosphérique : sources de pollutions gazeuses et particulaires, composition chimique et propriétés physicochimiques des polluants, sources naturelles de gaz et de particules, système atmosphérique de l'ozone, particules et aérosols... Présente les aspects techniques et technologiques de la pollution et ses conséquences sur la santé humaine.

Éditeur(s)
- Ellipses
Date
- 2005
Notes
- La p. de titre et la couv. portent en plus : "environnement"
- Bibliogr. p. 212-213. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 213 p. : ill., couv. ill. ; 26 cm
Collections
- Technosup
Sujet(s)
- Pollution atmosphérique
ISBN
- 2-7298-2287-9
Indice
- 573.4 Pollution atmosphérique
Quatrième de couverture
- Toujours due à l'activité humaine, la pollution atmosphérique s'aggrave continûment du fait des déchets rejetés dans l'atmosphère. On connaît bien maintenant les causes de pollution et les sources de polluants, mais plus imparfaitement les mécanismes mis en oeuvre. Il a donc semblé utile de faire le point des connaissances sur ce sujet, en s'attachant plus particulièrement aux phénomènes de pollution par l'ozone et par les particules, qui ont des conséquences néfastes sur la santé humaine et qui participent au réchauffement de la planète.
  Cet ouvrage analyse, dans une première partie théorique, les sources des polluants atmosphériques, le bilan radiatif terrestre, le cycle troposphérique des gaz, les aérosols atmosphériques, le trou d'ozone, l'effet de serre et les changements climatiques.
  Puis, dans une deuxième partie pratique, il développe les méthodes de prélèvement et d'analyse des gaz et aérosols et il présente quelques solutions pour protéger notre air ambiant des pollutions par les véhicules et les industries.
Tables des matières
- - Pollution atmosphérique
  - Causes, conséquences, solutions, perspectives
  - Pierre Masclet
  - Ellipses
  - Première partie : Aspects théoriques
  - Chapitre I - L'atmosphère terrestre et la pollution de l'air
  - 1 Structure de l'atmosphère terrestre 13
  - 1.1 Les différentes couches de l'atmosphère13
  - 1.2 Variation de la température et de la pression atmosphérique14
  - 2 Mixage et transport des espèces chimiques 14
  - 2.1 Dans la troposphère15
  - 2.2 Dans la stratosphère16
  - 3 Temps de demi-vie des espèces chimiques dans l'atmosphère 17
  - 4 Unités de concentrations atmosphériques 17
  - 5 Fonctionnement du système atmosphérique 18
  - 5.1 Emission, transport, dégradation et dépôt18
  - 5.2 Modèles de chimie transport19
  - 6 Conséquences de la pollution atmosphérique 19
  - Exercices 21
  - Chapitre II - Sources et transport des polluants atmosphériques
  - 1 Emissions anthropiques 22
  - 1.1 Oxyde de soufre SO₂23
  - 1.2 Oxydes d'azote NO_x (NO et NO₂23
  - 1.3 Particules en suspension (PM)24
  - 1.4 Monoxyde de carbone CO24
  - 1.5 Hydrocarbures non méthaniques (NMHC ou COV)25
  - 1.6 Plomb25
  - 1.7 Autres polluants25
  - 2 Emissions naturelles 25
  - 2.1 Composés soufrés26
  - 2.2 Composés azotés26
  - 2.3 Matière particulaire27
  - 2.4 Monoxyde de carbone CO27
  - 2.5 Hydrocarbures non méthaniques27
  - 3 Récapitulatif des sources de pollution 28
  - 3.1 Sources anthropiques28
  - 3.2 Sources naturelles29
  - 4 Cas du dioxyde de carbone et du méthane 29
  - 5 Météorologie et pollution 29
  - 5.1 Influence du vent29
  - 5.2 Influence de la chaleur et de la lumière29
  - 5.3 Présence de pluies30
  - 5.4 Couche d'inversion30
  - 5.5 Importance relative des phénomènes météo31
  - 6 Transformations physicochimiques des polluants atmosphériques 32
  - 6.1 Les réactions de base de l'atmosphère32
  - 6.2 Cycle diurne des polluants33
  - 6.3 Photooxydation du CO33
  - 6.4 Photooxydation du CH₄34
  - 6.5 Source des radicaux OH°35
  - 6.6 Réactions avec les radicaux NO₃°35
  - 7 Concentrations ambiantes et normes de pollution 35
  - 7.1 Concentrations ambiantes35
  - 7.2 Normes françaises de pollution36
  - 8 Pluies acides 37
  - Exercices 38
  - Chapitre III - Bilan radiatif et photochimie
  - 1 Bilan radiatif terrestre 39
  - 1.1 Irradiation solaire39
  - 1.2 Exemples d'application : Los Angeles ou Le Caire41
  - 1.3 Calcul de la distribution spectrale solaire42
  - 2 Calcul des vitesses de photolyse et de réactions 44
  - 2.1 Expression des vitesses44
  - 2.2 Exemple : photolyse du formaldéhyde44
  - 3 Espèces photolysables 46
  - 3.1 Ozone46
  - 3.2 Oxyde d'azote NO₂46
  - 4 Réactions photochimiques avec OH° 47
  - Exercices 48
  - Chapitre IV - Le cycle troposphérique des gaz et de l'ozone
  - 1 Le cycle troposphérique des gaz 50
  - 1.1 La boîte atmosphérique51
  - 1.2 Temps de résidence des espèces chimiques51
  - 2 Les radicaux OH° 52
  - 2.1 Provenance des radicaux OH°52
  - 2.2 Concentrations des radicaux OH°52
  - 2.3 Constantes de vitesse avec OH°53
  - 3 La pollution urbaine par l'ozone 53
  - 3.1 Les polluants automobiles54
  - 3.2 Les cycles de pollution journalier, hebdomadaire et annuel55
  - 3.3 Les polluants industriels57
  - 3.4 Engrais et pesticides57
  - 4 Les sources naturelles d'ozone 58
  - 4.1 Combustion de la biomasse58
  - 4.2 Respiration des plantes58
  - 5 Les autres photooxydants 58
  - 5.1 Nature des autres photooxydants58
  - 5.2 Réactions avec les COV naturels59
  - 6 Vitesses de réactions photochimiques en compétition 59
  - 7 Schémas réactionnels de la combustion photochimique 59
  - 7.1 Photooxydation des hydrocarbures59
  - 7.2 Photooxydation des aldéhydes61
  - 7.3 Bilan de la combustion photochimique62
  - 8 Autres réactions d'oxydation dans l'atmosphère 62
  - 8.1 Oxydation par l'ozone62
  - 8.2 Action du radical nitrate NO₃°62
  - 8.3 Action du radical iode I°63
  - 9 Stratégie de contrôle de l'ozone 63
  - 10 Bilan troposphérique des gaz au niveau planétaire 64
  - 10.1 Bilan global de l'ozone64
  - 10.2 Bilan global du méthane65
  - 10.3 Bilan global de l'oxyde de carbone66
  - 10.4 Bilan planétaire des gaz67
  - Exercices 68
  - Chapitre V - Les aérosols atmosphériques
  - 1 Nature de l'aérosol 71
  - 1.1 Aérosol naturel72
  - 1.2 Aérosol de pollution72
  - 2 Masse, taille et nombre des aérosols 73
  - 2.1 Données sur les aérosols73
  - 2.2 Taille des aérosols73
  - 2.3 Masse des aérosols74
  - 2.4 Nombre des aérosols74
  - 3 Modes de formation des particules 75
  - 3.1 Nucléation des gaz75
  - 3.2 Condensation des gaz sur l'aérosol75
  - 3.3 Coagulation76
  - 4 Interaction des aérosols avec la vapeur d'eau 77
  - 5 Sources d'aérosol 78
  - 5.1 Sources crustales78
  - 5.2 Sources marines78
  - 5.3 Sources liées à la pollution (conversion gaz particule)79
  - 5.4 Mélange d'aérosols79
  - 5.5 Répartition des sources d'aérosol80
  - 6 Production photochimique d'aérosols - Aérosols secondaires 80
  - 6.1 Formation des sulfates81
  - 6.2 Formation de la matière organique particulaire81
  - 7 Composition chimique de l'aérosol 82
  - 7.1 Fraction inorganique ou minérale82
  - 7.2 Fraction organique85
  - 8 Structure probable de l'aérosol 87
  - 9 Temps de résidence de l'aérosol 87
  - 9.1 Modes d'abattement de l'aérosol87
  - 9.2 Transport des aérosols à longue distance88
  - 10 Distribution verticale de l'aérosol 88
  - 11 Impact des aérosols sur le climat 89
  - Exercices 90
  - Chapitre VI - La stratosphère
  - 1 Structure de la stratosphère et trou d'ozone 92
  - 1.1 Observation de l'ozone stratosphérique92
  - 1.2 Le «trou d'ozone»94
  - 2 Cycle de l'ozone stratosphérique - Modèle de Chapman 95
  - 3 Perturbations du cycle de Chapman par les gaz naturels 96
  - 3.1 Oxydes d'azote96
  - 3.2 Vapeur d'eau97
  - 3.3 Méthane97
  - 3.4 Composés soufrés98
  - 4 Destruction de l'ozone par les chlorofluorocarbures (CFC) 98
  - 4.1 Réactions ozone chlore98
  - 4.2 Terminaison des réactions99
  - 5 Solutions 99
  - 5.1 Traité de Montréal99
  - 5.2 Produits de substitution100
  - 6 Bilan et perspectives de l'impact des CFC sur la stratosphère 100
  - 6.1 Destruction d'ozone en régions polaires100
  - 6.2 Couplage «effet de serre /trou d'ozone»101
  - 6.3 Modèles de simulation101
  - 6.4 Perspectives102
  - Exercices 103
  - Chapitre VII - Effet de serre et changements climatiques
  - 1 Définition de l'effet de serre 104
  - 1.1 Changement des longueurs d'onde lumineuse104
  - 1.2 Les gaz à effet de serre (GES)105
  - 1.3 Pouvoir réchauffant105
  - 2 Dioxyde de carbone CO₂ et méthane CH₄ 106
  - 2.1 Présence de ces deux gaz dans l'atmosphère106
  - 2.2 Variation des concentrations de CO₂ et de CH₄ depuis 200 ans106
  - 3 Les réservoirs de carbone 107
  - 3.1 Atmosphère107
  - 3.2 Océans108
  - 3.3 Sols, roches et sédiments109
  - 3.4 Biosphère109
  - 4 Le cycle du carbone 110
  - 4.1 Le cycle géochimique du carbone dans les roches110
  - 4.2 Les échanges du carbone entre l'atmosphère et les océans111
  - 5 Impact climatique de l'augmentation de la température de la terre 112
  - 5.1 Participation des gaz et aérosols au réchauffement climatique112
  - 5.2 Augmentation de la température terrestre112
  - 5.3 Conséquences du réchauffement climatique113
  - 5.4 Variations naturelles de la température de la terre115
  - 5.5 Que conclure ?116
  - Exercice 118
  - Seconde partie : Aspects techniques
  - Chapitre VIII - Méthodes de prélèvement et d'analyse des gaz
  - 1 Méthodes simples et rapides - tubes colorés et tubes passifs 119
  - 1.1 Procédure119
  - 1.2 Types de tubes120
  - 1.3 Calibration120
  - 2 Prélèvements sans concentration 121
  - 2.1 Sacs121
  - 2.2 Containers en verre121
  - 2.3 Containers en acier (canisters)122
  - 3 Prélèvements avec concentration 123
  - 3.1 Méthodes par absorption (barbotage)123
  - 3.2 Méthodes par adsorption124
  - 3.3 Filtres imprégnés126
  - 4 Monitoring en continu des polluants réglementés 127
  - 4.1 Mesure des oxydes d'azote par chimiluminescence127
  - 4.2 Mesure de l'ozone128
  - 4.3 Mesure du SO₂ par fluorescence UV129
  - 4.4 Mesure du CO par infrarouge non dispersif129
  - 5 Les méthodes de haute technologie 130
  - 5.1 Cellule à long trajet130
  - 5.2 Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS)132
  - 5.3 Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRFT)133
  - 5.4 Tunable Diode Laser Spectroscopy (TDLS)134
  - 5.5 Mesure des radicaux OH° par Laser Induced Fluorescence (LIF)134
  - 6 Prélèvements à l'émission industrielle - canne isocinétique 135
  - Chapitre IX - Méthodes de prélevement et d'analyse des aérosols
  - 1 Méthodes d'échantillonnage 137
  - 1.1 Systèmes de filtration totale138
  - 1.2 Autres systèmes de collecte140
  - 2 Mesure des paramètres physiques des particules 143
  - 2.1 Détermination de la masse des particules143
  - 2.2 Détermination de la forme des particules144
  - 2.3 Détermination du nombre de particules144
  - 3 Méthodes d'analyse chimique 146
  - 3.1 Analyse de la matière organique146
  - 3.2 Analyse des éléments inorganiques et des métaux147
  - 3.3 Analyse des ions148
  - 3.4 Mesure du carbone total par la méthode opto thermique148
  - Chapitre X - Les réseaux de surveillance de la pollution atmosphérique
  - 1 Politique et méthodes de travail des réseaux 150
  - 1.1 Objectifs150
  - 1.2 Cahier des charges151
  - 1.3 Polluants mesurés151
  - 1.4 Matériels et méthodes153
  - 2 Normes de pollution atmosphérique 154
  - 2.1 Sites de proximité et sites de fond154
  - 2.2 Indice ATMO155
  - 2.3 Alertes155
  - 3 Quelques réseaux nationaux et internationaux 156
  - 3.1 Réseau AIRPARIF156
  - 3.2 Réseau APPA156
  - 3.3 Réseau Air Normand157
  - 3.4 Réseau DEFORPA157
  - 3.5 Réseaux internationaux157
  - 4 Relations Pollution Santé 158
  - 5 Statistiques 158
  - 5.1 Evolution des concentrations de SO₂ en France entre 1975 et 1991158
  - 5.2 Niveaux de pollution en France en 1996160
  - 5.3 Commentaires161
  - 5.4 Evolution depuis l'année 2000161
  - Chapitre XI - Pollution véhiculaire et industrielle
  - 1 Pollution véhiculaire 163
  - 1.1 Polluants émis par les véhicules163
  - 1.2 Réglementation européenne164
  - 1.3 Pollution par les automobiles à essence167
  - 1.4. Solutions techniques pour réduire la pollution automobile168
  - 1.5 Pollution par les véhicules diesel170
  - 1.6 Les nouveaux carburants171
  - 1.7 Véhicules électriques171
  - 2 Pollution par les installations de combustion 172
  - 2.1 Taxes parafiscales TGAP et TPPA172
  - 2.2 Réductions des émissions d'oxyde de soufre172
  - 3 Pollution par les incinérateurs de déchets 173
  - 3.1 Nature des polluants émis173
  - 3.2 Normes pour les incinérateurs175
  - 3.3 Rejets solides176
  - Chapitre XII - Méthodes de dépollution industrielle
  - 1 Méthodes de dépollution des gaz à l'émission 177
  - 1.1 Problématique177
  - 1.2 Méthodes par absorption178
  - 1.3 Méthodes par adsorption180
  - 1.4 Procédés par condensation181
  - 1.5 Procédés par oxydation (ou réduction)182
  - 1.6 Exemple de traitement : limitations des émissions gazeuses de SO₂183
  - 2 Méthodes de dépollution des particules - éléctrofiltres 186
  - Chapitre XIII - Effets des polluants sur la santé
  - 1 Polluants gazeux réglementés 187
  - 1.1 Monoxyde de carbone187
  - 1.2 Oxydes d'azote188
  - 1.3 Oxyde de soufre189
  - 2 Les Composés organiques volatils 189
  - 2.1 Hydrocarbures non aromatiques189
  - 2.2 Hydrocarbures monoaromatiques (BTEX)189
  - 3 Les polluants très dangereux 190
  - 3.1 Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)190
  - 3.2 Dioxines191
  - 4 Les Photoxydants 192
  - 4.1 Ozone192
  - 4.2 Aldéhydes192
  - 4.3 Pan193
  - 5 Les Polluants particulaires 193
  - 5.1 Poussières émises hors combustion194
  - 5.2 Poussières de combustion194
  - 6 Impact environnemental du CO₂ 195
  - 7 Etudes épidémiologiques 195
  - Annexe : Problèmes - Réalisation de cas concrets 197
  - Problème n° 1 : étude des émissions polluantes par un incinérateur de déchets198
  - Problème n° 2 : étude de la pollution photooxydante et particulaire en région PACA202
  - Problème n° 3 : étude de la pollution en Basse Seine206
  - Problème n° 4 : étude de la pollution dans les vallées alpines209
Origine de la notice:
- BNF