Les propriétés physicochimiques de l’atmosphère

De nombreux progrès récents ont été réalisés dans le domaine de la physique et de la chimie de l’atmosphère. Cependant, il semble toujours impossible de représenter fidèlement l’ensemble des réactions chimiques et des espèces impliquées, en les mettant en rapport avec la pollution atmosphérique, réactions qui peuvent intervenir en phase gazeuse ou liquide (gouttelettes d’eau en suspension).

Il nous faut distinguer quelques grands mécanismes et les compartiments concernés. Ainsi, les modifications de la couche de l’ozone stratosphérique [1] (et le trou dont la découverte a conduit à l’interdiction des CFC), seraient principalement dues aux molécules halogénées et en particulier chlorées, alors que l’ozone troposphérique, dont la concentration est plutôt en augmentation, provient de la transformation photochimique de précurseurs organiques et inorganiques (le cas est traité plus loin). De même le smog photochimique [2], toujours dans la même troposphère, a comme origine l’oxydation d’espèces organiques, alors que les pluies acides sont dues à l’oxydation de molécules azotées ou soufrées.

Les processus de combustion (carburants fossiles ou biomasse) sont à l’origine de bon nombre des polluants classiques, que l’on définira ici comme des substances qui modifient la composition de l’atmosphère [3], oxydes d’azote ou de soufre par exemple. Cette définition associe molécules pouvant avoir des effets sur la santé des populations et gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement de l’atmosphère.

Certains principes de base sont communs à l’ensemble de ces processus, comme l’implication d’espèces radicalaires de l’oxygène, à demi-vie très courte : OH., HO2-., ainsi que des oxydes d’azote.

Notons que les gaz mineurs de l’atmosphère sont au départ issus de processus biologiques (y compris le CO2). Les concentrations présentent une tendance continue vers l’augmentation. Il en est de même de la capacité oxydante de l’atmosphère. Enfin, il faut retenir que la formation de la pollution particulaire à partir des précurseurs gazeux est particulièrement critique, bien que les mécanismes de nucléation et de transformation ne sont pas complètement élucidés.

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Notes

[1Couche entre 15 et 35 km, l’ozone jouant un rôle primordial dans la filtration des rayonnements UV et, à ce titre, ayant un rôle protecteur pour tous les organismes vivants

[2Mélange de polluants concentrés sur la couche basse de l’atmosphère lors des phénomènes d’inversion de température

[3Nous verrons dans le cours du droit de l’air qu’il existe différentes définitions

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