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POLLUTION ATMOSPHERIQUE André Salaün La pollution de l’air est constituée d’un ensemble complexe de polluants solides et gazeux comprenant des polluants primaires et des polluants secondaires résultant de la transformation des précédents et de réactions entre eux. Nous examinerons le cas des principaux polluants : leurs origines, les effets pathologiques, les concentrations actuelles dans l’atmosphère et l’évolution de ces concentrations au cours du temps. J’ai entendu bien des personnes d’origines socioprofessionnelles différentes dire que la pollution urbaine ne cesse d’augmenter, qu’on ne sait où cela va nous mener, que cela devient bien inquiétant...etc... Bien évidemment, ces personnes n’ont pas inventé cette augmentation de la pollution, elles répètent ce qu’elles ont vu et entendu dans les grands moyens d’information : presse, radio, télévision ! Qu’en est-il en réalité ? En réalité, la pollution de l’air dans les villes a fortement diminué, par rapport aux décennies précédentes, comme nous le montrerons dans les pages suivantes. Il est attristant de voir comment la rumeur peut prendre le pas sur des réalités scientifiques démontrées par les résultats de mesures sérieuses ! Mais la rumeur est rarement innocente ; elle naît, elle grandit, elle se répand généralement dans un but déterminé, mais qui n’apparaît pas toujours d’une façon évidente. La rumeur peut naître d’une information tendancieuse ou même exacte mais déformée et amplifiée par les médias. Dans ce domaine, la télévision a un pouvoir incomparable pour créer et propager la rumeur, au moyen d’images bien choisies, propres à frapper l’opinion. Ainsi, la rumeur poursuit son chemin et la majorité de l’opinion est bientôt persuadée que la pollution de l’air augmente constamment ! C’est l’automobile qui est principalement mise en accusation, l’automobile qui est, effectivement une source de pollution de l’air des villes, et chacun se sent responsable de cette situation, coupable de « trop utiliser sa voiture » ! Le Pouvoir utilise cette mise en condition de l’opinion pour augmenter les taxes sur l’essence, le gazole, le tabac... Ces produits qui polluent et nuisent à la santé ce qui est également exact. Estimant que la fin justifie les moyens, quelques scientifiques peuvent aussi être à l’origine de cette rumeur sur l’augmentation de la pollution, qui peut leur servir à obtenir des crédits supplémentaires de recherche ! Il est plus confortable d’aller dans le sens de la rumeur que de tenter de la combattre ; des arguments logiques sont sans effet, car la rumeur est irrationnelle par nature. Pour rétablir la réalité, de quels moyens de communication avec le grand public, les scientifiques peuvent-ils disposer ? Ainsi, au milieu d’une grande diatribe télévisée sur la pollution grandissante, à peine entend-on la voix timide d’une représentante d’AIRPARIF [1]déclarer que la pollution a fortement diminué ! Les informations données par des scientifiques sont aussi, parfois, tournées en dérision par des médias. Tel fut le cas pour l’affaire du nuage radioactif de Tchernobyl. Le responsable du SCPRI[2] avait déclaré que les retombées radioactives du « nuage » seraient sans conséquences pour la France. Ce qui fut rigoureusement exact. La dose de radiation reçue en moyenne, par la population a été de 5 à 15 millirems (mrem) suivant les régions, (pour la première année et beaucoup moins les années suivantes, compte tenu de la courte période de l’Iode 131 qui représentait environ la moitié de la radioactivité du nuage . Cette dose de radiation est peu de chose comparée à la radioactivité naturelle dont les effets varient de 100 à 300 mrem, en France, suivant les régions, sans qu’il y ait la moindre corrélation entre les variations de doses reçues et les taux de cancers. L’Iode 131 se fixe sur la thyroïde et peut provoquer, chez les enfants, des cancers de la thyroïde. Dans les régions les plus touchées par le nuage , on ne trouve aucune augmentation signi-ficative du nombre de ces cancers.[3] Cette déclaration du SCPRI qui se voulait rassurante (à juste titre) et qui, donc, pour les médias cachait quelque chose de grave, fut traduite en cette phrase absurde : le nuage ne passera pas la frontière ! C’est cette phrase qui est restée, depuis lors, attribuée au SCPRI et non pas la réalité du propos qui découlait d’études sérieuses de modélisation mathématique des retombées atmosphériques ! On peut concevoir que des scientifiques aient quelques réticences à s’exprimer lorsque prospère la rumeur... La pollution de l’air, lors de pointes de pollution , lorsque les conditions atmosphériques sont défavorables pour assurer la dispersion des polluants dont les concentrations atteignent des valeurs relativement élevées, n’est sans doute pas sans effet sur la santé. Mais peut-on attribuer tous les maux à la pollution de l’air ? Prenons le cas de l’asthme dont la fréquence des crises serait en augmentation. Les polluants atmosphériques, comme les pollens, les moisissures, les acariens, etc..., peuvent être, pour des personnes hypersensibles, des substances allergènes qui occasionnent des processus inflammatoires des tissus. Les allergènes sont des intermédiaires qui déclenchent les crises mais ne sont pas la cause fondamentale de l’asthme. L’asthme est caractérisé par
des spasmes bronchiques dus à des contractions d’origine nerveuse des muscles
lisses qui entourent les bronches et les bronchioles. La fréquence et
l’intensité des crises d’asthme sont dues, essentiellement, à l’influence
psychophysiologique des émotions, des états d’anxiété agissant sur le système
neurovégétatif qui est, notamment, un régulateur de la fonction respiratoire.[4] Or, la période actuelle est marquée par un état d’anxiété de la majorité de la population, des chômeurs à la recherche vaine d’un emploi, de ceux qui ont l’angoisse de perdre leur emploi ou l’obsession de la faillite... Il est moins gênant de mettre en cause la pollution de l’air comme facteur de trouble de la santé que la situation socio-économique actuelle. Et c’est peut-être, là aussi, une des origines de la rumeur sur une pollution grandissante . Depuis dix ans, la durée moyenne de vie augmente régulièrement de 3 à 4 mois par an comme le montre le tableau suivant :
Si la pollution de l’air était aussi en constante augmentation et atteignait des concentrations élevées, inconnues jusqu’à présent, faudrait-il conclure que la pollution de l’air est sans effet sur la santé ? ou bien qu’il n’y a pas de relation entre état de santé et durée de vie ? La pollution a fortement diminué mais il subsiste une pollution de l’atmosphère des villes que l’on ne saurait négliger. Il faut encore agir pour la réduire, non pas n’importe comment mais d’une façon réaliste, progressiste, en faisant avancer la science et la technique et en tenant compte des facteurs sociaux et économiques qui sont, actuellement, prépondérants. Le mythe du bon vieux temps . Pour certains, le bon vieux temps est paré de toutes les vertus, ce qui existait autrefois , quand l’eau et l’air étaient purs quand il n’y avait pas l’engrais chimique et que la nourriture était naturelle et saine... Ce bon vieux temps existait-il avant les congés payés , avant le développement industriel ou à des époques plus lointaines lorsque sévissaient famines et épidémies qui entraînaient la disparition de la moitié de la population française ? L’eau était-elle pure ? Nous citerons cette phrase de l’historien Leroy-Ladurie ; Boire du vin était un brevet de longue vie... car l’eau contenait des miasmes , des bactéries, de protozoaires, ce qu’on ignorait à l’époque et qui étaient responsables de maladies diverses, typhoïdes, dysenterie, amibiase etc... Quant à l’air pur , nous reproduirons les citations d’auteurs anciens, publiées par R. Leygonie [5] Dès que j’aurai laissé derrière moi l’oppressant air de la ville et la puanteur des fumantes cheminées qui, une fois leurs feux allumés, vomissent toutes les pestilentes fumées et suies qu’elles contiennent, je me sentirai tout à fait un autre homme . C’était il y a 2000 ans, ce qu’écrivait le philosophe romain Sénèque... Plus près de nous, en 1661, John Evelyn adressait une requête au roi d’Angleterre, ainsi rédigée : Londres... drape sa tête
majestueuse dans les nuages de fumées et de soufre, si remplis de puanteur et
de noirceur... qu’est tout cela sinon cet infernal et lugubre nuage de
charbon ? Les habitants (de Londres) ne respirent qu’une brume impure et
épaisse, accompagnée de vapeurs fuligineuses et sales, qui les rend sujets à
mille désagréments, attaque leurs poumons, dérègle le comportement tout
entier de leurs corps de telle sorte que les catarrhes, la phtisie, la toux,
sévissent plus en une seule cité que sur tout le reste de la Terre... Au début de l’ère industrielle, en 1883, A. Ledereau publiait un article dans les annales de chimie physique, intitulé : l’acide sulfureux dans l’atmosphère de Lille dans lequel il écrivait : l’air que l’on y respire (à Lille) laisse un arrière-goût dans l’arrière bouche, provoque des enrouements, des malaises de la gorge et des bronchites ; il attaque les instruments métalliques, les rideaux et tentures et les toitures en zinc... Les analyses faites pendant plusieurs mois ont donné des valeurs de 2,2 cm3 d’acide sulfureuse par m3 par air calme et 1,4 cm3 par vent fort... La concentration en acide sulfureuse (ou dioxyde de soufre SO2) était donc de 5.900 microgrammes (ou (5,9 mg) par m3 par vent fort et 3 700 microgrammes par vent faible. Ces concentrations sont des valeurs moyennes, ce qui laisse supposer qu’il y avait des pointes de pollution avec des niveaux bien plus élevés. On ne sait pas combien de décès ont été dus à cette pollution mais les causes de mortalité étaient tellement nombreuses à cette époque où l’espérance de vie était à peine la moitié de ce qu’elle est aujourd’hui. Nous terminerons ce retour au passé par l’épisode de smog* qui sévit à Londres en 1952. Du 5 au 9 décembre, la pollution de l’air atteignit des niveaux élevés avec un maximum les 7 et 8 décembre où l’on enregistra une concentration, pour 24 heures, de 3.800 microgrammes de dioxyde de soufre (SO2) et plus de 4.500 microgrammes de poussières. La concentration en SO2 était 10 fois supérieure à la con-centration de l’année précédente pour la même période, ce qui a entraîné 4.000 décès supplémentaires. Par rapport à la même période de l’année précédente le nombre de morts par maladies respiratoires a été multiplié par 8 et par 4 pour maladies cardio-vasculaires. Ce furent surtout les personnes âgées de plus de 45 ans qui furent victimes et aussi les enfants de moins d’un an. Les cas de bronchite furent particulièrement nombreux/ Le dioxyde de soufre (S02). C’est le polluant majeur de l’atmosphère, le premier polluant qui a été pris en considération et le premier à avoir été mesuré de manière continue. L’épisode de smog de 1952 à Londres a mis en évidence les effets de SO2 sur la santé mais pour des concentrations très élevées de courte durée. Mais quels sont les effets du SO2 sur la santé pour une exposition de longue durée, à des concentrations moyennes annuelles très inférieures à celle du smog de Londres en 1952 ? L’enquête épidémiologique nationale effectuée de 1974 à 1976 permet d’apporter une réponse à cette question. Cette enquête a porté sur 20 zones réparties dans 7 villes et a pris en compte les principaux polluants : SO2 particules en suspension et oxydes d’azote. Une corrélation est établie entre les affections respiratoires et SO2, uniquement. La concentration en SO2 variait, suivant les zones, de 22 à 85 microgrammes (g) par m3 d’air en moyennes annuelles. L’étude met en évidence la corrélation entre la teneur en SO2 et la fréquence des affections des voies respiratoires inférieures chez les adultes ou des voies respiratoires supérieures chez les enfants. Pour l’ensemble de la population, adultes et enfants, il y a une corrélation négative entre la fonction respiratoire et la concentration en SO2 : le taux de SO2 diminue le volume expiré maximum par seconde (VEMS). L’Organisation Mondiale de la Santé considère que pour la protection de la santé publique les concentrations en SO2 ne doivent pas dépasser : 50 g /m3 en moyenne annuelle 125 g/m3 pour une période de 24 heures L’OMS considère qu’il y a un effet de synergie entre SO2 et particules. Ceci se produit sans doute pour des concentrations plus élevées que celles de l’étude PAARC où un tel effet n’est pas observé. Les émissions de SO2. Elles sont dues, principalement, aux combustibles soufrés, charbon, pétrole et, particulièrement, fioul lourd. Lors des combustions, le soufre est oxydé avec formation de SO2 : S + O2SO2 Au cours des ans, les quantités de SO2 émises, en France, dans l’atmosphère ont fortement diminuées comme le montre le tableau suivant : Tableau 1 :
La diminution des émissions est due à plusieurs causes : · abaissement de la teneur en soufre des produits pétroliers · remplacement de combustibles par des combustibles moins soufrés (remplacement du fioul lourd par du charbon, développement du gaz naturel) · diminution de l’activité de la grande industrie - sidérurgie notamment · remplacement des centrales thermiques au charbon ou au fioul par les centrales nucléaires. Ce remplacement a permis une diminution des émissions de SO2 des centrales EDF de 67 % par rapport à 1973 où les émissions des centrales EDF étaient supérieures à 1 million de tonnes de SO2 par an. Le tableau 2 indique la part des différents secteurs d’activité dans le total des émissions. Tableau 2
Le secteur tertiaire comprend le chauffage des commerces, bureaux et habitation. Il représentait, en 1986, 14 % des émissions totales de SO2. Entre 1973 et 1986, ces émissions ont diminué de 60 % par suite, d’une part, du remplacement du chauffage au fioul domestique par le gaz ou l’électricité et, dans certaines villes comme Paris, par le développement du chauffage urbain. D’autre part, la teneur en soufre du fioul domestique (et du gazole, responsable des émissions dues aux transports) a régulièrement diminué : 0,7 % de soufre dans les années 60 0,5 % de soufre dans les années 50 0,3 % de soufre en 1980 0,2 % depuis octobre 1994 et prochainement, 0,05 % de soufre. Cette nouvelle réduction de la teneur en soufre du fioul domestique et du gazole apportera une amélioration de la qualité de l’air en milieu urbain. La concentration en SO2 dans l’atmosphère des villes. La teneur de l’air en SO2 dépend des conditions météorologiques qui assurent ou non la dispersion des polluants (notamment, vent fort ou absence de vent ) mais aussi, bien évidemment, de l’importance des émissions. Il est tout aussi évident que la réduction des émissions s’accompagne d’une diminution de la pollution. La figure 1 met en évidence cette diminution : la concentration moyenne annuelle, qui était de 210 g/m3 en 1959, tombe à 20 g/ m3 en 1994, dans l’agglomération parisienne, soit 10 fois moins qu’en 1959 Les concentrations moyennes mensuelles sont également réduites d’une façon spectaculaire comme le montre la figure 2. Les mesures ont été faites au même poste de la rue Ferdinand Flocon (Paris 18ème) à quinze ans d’intervalle. La pollution la plus forte se produit au mois de Novembre mais si elle est de 48 g de SO2 par m3 en 1993, elle était de 232 g/m3 en 1978 soit près de 4 fois plus élevée (en moyennes mensuelles).
La figure 2 montre aussi que c’est pendant l’hiver, d’octobre à mars, que la pollution est la plus forte du fait des émissions dues au chauffage et aussi de situations météorologiques souvent défavorables, particulièrement en novembre.
La figure 3 présente l’évolution de la pollution par SO2, à Paris, depuis 1959, les concentrations en SO2 étant exprimées en valeurs moyennes pour les périodes d’hiver.
Ces résultats montrent bien l’exactitude de ce que nous affirmions en introduction : la pollution de l’air a fortement diminué par rapport aux précédentes décennies. Les concentrations en SO2 dans la plupart des villes françaises sont du même ordre qu’à Paris. Dans des zones industrielles comme à Fos/Mer, ou à Lacq, la moyenne annuelle est inférieure à 50 g de SO2 par m3 d’air en accord avec la recommandation de l’OMS. Le dioxyde de soufre est une référence, car les effets sur la santé ont été effectivement mis en évidence, contrairement aux autres polluants, du moins aux concentrations que l’on rencontre dans l’atmosphère des villes françaises. Il subsiste cependant des pointes de pollution, de courtes durées, où la concentration en SO2 atteint des valeurs élevées, lorsque les conditions météorologiques sont défavorables pour la dispersion des polluants (absence de vent, inversion de température...) Ceci se produit parfois, en région parisienne, autour de la centrale EDF de Vitry, fonctionnant au fioul lourd ou au charbon. Mais, récemment, EDF s’est engagée à arrêter la centrale lorsque les conditions météorologiques seront mauvaises... en attendant de mettre en place un système de désulfuration. Toutefois, pour ces pointes de pollution, les concentrations maximales journalières sont nettement plus faibles qu’autrefois, comme le montre le tableau 3 Tableau 3 : Evolution de la concentration maximale journalière pour le poste de mesure le plus chargé (en g de SO2 par m3)
Les concentrations maximales journalières sont 2 à 6 fois (suivant les villes) plus faibles en 1992 qu’en 1978. Elles restent cependant parfois trop élevées comme à Rouen en 1992, avec 620g/m3. Il semble difficile de supprimer totalement les pointes de pollutions faute de pouvoir agir sur la météorologie... Quoique certains aient proposé d’installer, sur les toits de Paris, une multitude de ventilateurs, ce qui, en absence de vent permettrait de chasser les fumées vers... les banlieues.. Des mesures ont été prises pour limiter les concentrations de pointe. Dès 1960, EDF installait des appareils de mesure manuels (appareil S.F. : soufre et fumées) autour des principales centrales thermiques, puis des réseaux d’appareils automatiques, à partir de 1968. Lorsque la teneur en SO2 dépassait pendant une heure un certain seuil, la centrale était mise en alerte ce qui impliquait de réduire les émissions de SO2..Ceci pouvait être obtenu en diminuant la consommation de la centrale ou en utilisant un combustible moins soufré. Ce seuil était fixé à 600 g de SO2 par m3, soit légèrement inférieure au seuil de détection olfactive qui se situe vers 800 à 1000 g de SO2 par m3. C’est en 1972, que fut installé, à Rouen, le premier réseau de mesure et d’alerte à la pollution. De tels systèmes ont ensuite été, progressivement, implantés dans la plupart des grandes villes. Lorsque la teneur en SO2 atteint un certain seuil (par exemple 350 microgrammes de SO2 par m3 pour tenir compte de la directive CEE qui stipule que la concentration en SO2 ne doit pas dépasser 350 microgrammes/m3 pendant plus de 3 jours consécutifs) les installations grosses consommatrices de combustibles soufrés (fioul lourd et charbon) doivent s’arrêter de fonctionner ou diminuer la consommation ou utiliser des combustibles moins soufrés. Autrement fit, on doit réduire, par un moyen approprié, les émissions de SO2 de ces installations. Des « zones de protection spéciale » ont été créées, en 1974 pour les agglomérations de Lille et de Lyon et, en 1976 (arrêté du 22 septembre 1976) pour la région parisienne (Paris et petite Couronne). Dans ces zones, pendant la période d’hiver, il y a obligation de n’utiliser que des combustibles peu soufrés : par exemple, fioul lourd à basse teneur en soufre (BTS) contenant moins de 2 % de soufre ou pendant les périodes d’alerte, à très basse teneur en soufre (TBTS) à moins de 1 % de soufre. Malgré toutes ces mesures, il subsiste des pointes de pollution importantes comme à Rouen en1992 (tableau 3). Pour les supprimer, faudrait-il, pendant les périodes « d’alerte », lorsque les conditions météorologiques sont défavorables, cesser toute activité industrielle, interdire la circulation des camions et des voitures Diesel, mettre à l’arrêt les chaudières à fioul du chauffage des immeubles ? Le « remède ne serait-il pas pire que le mal » ? Il existe des moyens techniques pour diminuer les émissions de SO2, particulièrement dans les zones sensibles : réduire la teneur en soufre des combustibles, équiper de système de désulfuration des fumées les installations grosses consommatrices de charbon ou de fioul lourd... La réduction prévue à 0,05 % de soufre du gazole et du fioul domestique devait apporter une amélioration sensible. La pollution par SO2 a été fortement diminuée mais il reste des progrès à faire, pour supprimer les « pointes de pollution » qui peu-vent avoir un effet sur la santé. Les poussières. Les poussières sont un mélange complexe de différentes substances de composition chimiques variées, plus ou moins potentiellement nocives. En milieu professionnel, bien des atteintes à la santé sont produites par inhalation de poussières diverses, entraînant des pathologies graves, souvent mortelles : · la silicose des mineurs de charbon, des meuleurs de grès..., due à la silice · l’asbestose, fibrose pulmonaire des travailleurs de l’amiante · la sidérose des mineurs de fer, des soudeurs etc, une pneumoconiose (altération des poumons) due à l’inhalation d’oxydes de fer · la pneumonie manganique due à l’inhalation d’oxydes de manganèse · etc... Les processus inflammatoires qui résultent souvent de l’empoussiérage des poumons — comme dans le cas de la silicose ou de la sidérose — favorisent les développements bactériens et viraux. Dans l’environnement, l’exposition aux poussières est considérablement plus faible qu’en milieu professionnel. Les poussières comprennent des particules dues à l’activité humaine, surtout dans les villes, et des apports naturels produits par l’érosion des sols et transportés par les vents. Ces apports sont particulièrement visibles en Provence lorsque le sirocco amène, des déserts d’Afrique, de grandes quantités de poussières ocre-jaune. Les poussières dues à l’activité humaine sont les « fumées noires » produites par les foyers de combustion de charbon et de pétrole, et par les véhicules. Ce sont les fumées noires (F.N.) qui sont prises en considération dans la pollution urbaine. Les fumées noires sont essentiellement constituées de particules de carbone dont une petite part sont de diamètre inférieur à 2,5 microns (ou micromètre millionième de mètre, m) et susceptibles de pénétrer dans les alvéoles pulmonaires. Les particules de carbone sont inertes et ne produisent pas de réactions inflammatoires. Cependant, par temps humide, les particules de carbone constituent des noyaux de condensation de la vapeur d’eau et peuvent ainsi transporter dans les poumons des polluants nocifs de l’atmosphère, par dissolution ou adsorption, notamment les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dont certaines molécules sont cancérogènes et le SO2 qui s’oxyde en acide sulfurique (SO4 H2). Des auteurs ont, depuis longtemps, admis un effet de synergie entre SO2 et fumées noires. Il s’agissait vraisemblablement dans ces études, de concentrations importantes en ces deux polluants, ou bien l’analyse statistique était insuffisante pour en séparer les effets sur la santé, car les concentrations en ces deux polluants sont généralement associées. L’étude épidémiologique
P.AA.R.C ne met pas en évidence une action sur la santé des fumées noires
dont les concentrations moyennes annuelles, dans cette étude, varient de 18 à
152 g/m3 L’OMS, qui associe SO2 et fumées noires dans ses recommandations, estime que pour la protection de la santé publique, la teneur moyenne annuelle en F.N. ne doit pas dépasser 50 g/m3 et 125 g pour une période de 24 heures. La directive européenne prend ces mêmes chiffres comme « valeurs-guides » mais des concentrations plus élevées comme valeurs-limites : 80 g en moyenne annuelle et 250 g pour le « percentile 98 » des moyennes de 24 heures (autrement dit, la concentration moyenne des 7 jours les plus pollués de l’année ne doit pas dépasser 250 g/m3). Ces « valeurs limites » sont susceptibles d’être diminuées, au fur et à mesure que le progrès technique permet de réduire les émissions, l’objectif étant d’amener les concentrations atmosphériques à celles des « valeurs guides ». La mesure des particules dans l’environnement n’est pas simple ; les résultats varient d’une façon importante suivant les techniques utilisées. Le choix des points de prélèvements a également une grande incidence sur l’évaluation de la concentration dans l’atmosphère. Près des lieux d’émission, il y a une grande quantité, en poids, de grosses particules. Celles-ci se déposent rapidement et seules, les particules de diamètre inférieur à 5 m restent en suspension dans l’air et contribuent à la pollution de l’atmosphère. C’est en milieu urbain que les concentrations en fumées noires sont les plus importantes mais actuellement, la moyenne annuelle de 50 g par m3, (valeur recommandée par l’OMS et valeur-guide de la CEE) n’est jamais dépassée. Il en est de même pour le percentile 98 de 250 g/m3 de la Directive CEE. Par contre, la moyenne journalière maximale de 125 g/m3 (recommandation de l’OMS) est fréquemment dépassée. Aux cours des années, la pollution particulaire a été nettement diminuée dans la plupart des villes française. A Paris, comme le montre la figure 4, en 30 ans, les concentrations en fumées noires ont été réduites d’environ deux fois. A Marseille, en 1965, la moyenne annuelle était de 159 g/m3 ; elle est actuellement de l’ordre de 30 g/m3, soit une diminution de près de six fois.
La réduction de la pollution par les particules est due, essentiellement, aux modifications des moyens de chauffage (remplacement du charbon et du fioul par le gaz et l’électricité...) et aussi par les améliorations apportées aux moteurs Diesel. Actuellement, selon la Directive CEE du 26 Juin 1991, la valeur limite d’émission de particules des véhicules est de 0,14 g par km ; cette valeur devrait prochainement être portée à 0,08 g par km. Des progrès restent cependant à faire en ce qui concerne les Diesel car l’augmentation du nombre de véhicules Diesel, poids lourds et véhicules légers, risque fort de compromettre une réduction ultérieure de la pollution par les particules. Actuellement, environ la moitié des voitures construites en France sont des Diesel, dont Renault et Peugeot sont les principaux constructeurs, au plan mondial. Depuis quelques temps, on assiste à des campagnes de presse, relayées par la télévision, contre les véhicules Diesel. Certes, le Diesel a une forte responsabilité dans la pollution par les particules mais, en revanche, il émet beaucoup moins que les véhicules à essence, d’oxyde de carbone (CO) et d’hydrocarbures qui sont parmi les principaux polluants de l’atmosphère urbaine. Ces campagnes, basées sur la protection de la santé publiques permettent aux pouvoirs publics de justifier auprès de l’opinion, des augmentations de taxes sur les carburants et sur le gazole, en particulier. Lors d’un colloque sur la pollution urbaine, auquel participait l’auteur de ces lignes, une journaliste de télévision, vitupérant contre la pollution due aux automobiles, déclarait qu’il fallait restreindre l’usage de la voiture en ville et, pour cela, augmenter considérablement les taxes sur les carburants de telle sorte que ce soit dissuasif pour utiliser sa voiture. Mais dissuasif pour qui ?... pour ceux qui ont les revenus les plus faibles ! Les taxes, en effet, accroissent les inégalités sociales et apportent une discrimination supplémentaire par l’argent. Les campagnes médiatiques contre le Diesel (certains proposant même que le Diesel soit interdit en ville) ne sont pas sans conséquences économiques. Ainsi, au cours du 1er semestre de 1996, le nombre d’immatriculations de voitures a augmenté, en France, par rapport à l’année précédente. Mais c’est surtout les importations qui ont augmenté, cependant que la vente des Diesel des deux principaux constructeurs Renault et Peugeot a nettement diminué. Y a-t-il une relation de cause à effet ou s’agit-il d’une simple coïncidence ? De grand progrès ont été réalisés sur le moteur Diesel mais il en reste à faire pour diminuer les émissions de particules afin d’améliorer la qualité de l’air. Le Diesel, qui a l’avantage d’un meilleur rendement énergétique que le moteur à essence, a sa place dans le parc automobile, ne serait ce que pour une utilisation rationnelle des produits pétroliers, pour un équilibre optimum entre l’industrie pétrolière et l’industrie de l’automobile. Notons que l’abaissement prochain de la teneur en soufre du fioul domestique et du gazole, de 0,2 % à 0,05 %, devrait avoir pour conséquence une diminution de l’acidité des particules émises lors de la combustion de ces produits et, donc, une diminution de la nocivité potentielle des particules. Les oxydes d’azote. Les oxydes d’azote présents dans l’atmosphère sont, essentiel-lement : · l’hémioxyde (ou protoxyde d’azote) N2O, principalement d’origine naturelle · le monoxyde (ou oxyde azotique) NO · le dioxyde (ou peroxyde d’azote) NO2 Le mélange de monoxyde et de dioxyde est souvent représenté par le symbole Nox. Les oxydes d’azote d’origine
naturelle. L’azote de l’atmosphère est fixé par les végétaux et les bactéries du sol sous forme de nitrates. La majeure partie des nitrates sont décomposés par les bactéries anaérobies du sol avec émission d’azote (N2) d’hemioxyde (N2O) et, pour une petite partie, de monoxyde (NO) et de dioxyde (N02). Les échanges entre l’atmosphère et le sol sont très importants. Les émissions de N2O sont de l’ordre de 1 milliard de tonnes par an. Les émissions naturelles de NOx sont environ dix fois les émissions dues à l’activité humaine mais comme elles sont réparties sur toute la surface de la terre, la concentration « naturelle » en NOx, au niveau du sol, est faible, de 3 à 4 microgrammes (g) par m3 d’air. Notons que Stéphane Henin (de l’Académie d’Agriculture) a calculé que sans le retour à l’atmosphère de l’azote par l’action des bactéries de la dénitrification il y a bien longtemps qu’il n’y aurait plus d’azote dans l’atmosphère. Ceci pour illustrer l’importance des échanges d’azote entre le sol et l’atmosphère. Il se forme aussi des oxydes d’azote NOx par réaction entre l’oxygène et l’azote de l’atmosphère sous l’action de l’électricité atmosphérique. On estime que, par ce processus, l’apport d’azote, au sol, sous forme d’oxyde est en moyenne de 4 à 10 kg par hectare et par an. Remarque : L’hémioxyde N2O est oxydé, dans la stratosphère, par action de l’ozone et du rayonnement ultraviolet, en formant du dioxyde NO2 puis de l’acide nitrique NO3 qui rejoint la basse atmosphère et est ramené au sol par les pluies.. Dans la basse atmosphère, N2O est chimiquement inerte et n’est pas considéré comme un polluant de l’air bien qu’il ne soit pas sans effet biologique. C’est un excitant du système nerveux et, à forte concentration, il a des propriétés anesthésiques. C’est du reste, le premier anesthésique qui a été utilisé (en 1844, par un dentiste : Horace Wells). Les oxydes d’azote produits
par les activités humaines. Lors des combustions, l’oxygène et l’azote de l’air se combinent sous l’effet de la chaleur (à partir de 1 000° C environ) pour former le monoxyde de l’azote NO, en quantités d’autant plus grandes que la température est plus élevée. Au contact de l’air, NO s’oxyde en NO2, seulement si la concentration en NO est élevée. Ainsi, à la sortie du tuyau d’échappement des moteurs de véhicules c’est au maximum 10 % du NO qui est oxydé : 2 NO +
O22NO2 La réaction s’arrête lorsque la concentration en NO devient faible, par suite de la dilution dans l’air. L’oxydation de NO en NO2 se poursuit dans l’atmosphère par l’action de l’oxygène, du rayonnement solaire et des composés organiques volatils (les COV) comprenant des hydrocarbures des aldéhydes, des alcools etc... Le processus d’oxydation est très complexe et peut faire intervenir les réactions suivantes : a) oxydation d’hydrocarbures éthyléniques ou aromatiques par action du rayonnement solaire avec formation de radicaux organiques et du radical oxydryle OH : RH + O2RO. + OH b) réactions des radicaux RO et OH : RO + O2 + NORO2 + NO2 RO2 + NORO +NO2 RH + OHR + H2O R + O2RO2 RO2 + NORO + NO2 c) réactions sur les aldéhydes : R-CHO + OHRCO + H2O RCO + O2RCO3 RCO3 + NOR + CO2 +NO2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
