TPE SUR LA COMPOSITION DE L’ATMOSPHÈRE

« troposphère .

Ces radicaux OH sont l'espèce chimique la plus réactive de la troposphère : ils oxydent la majorité des polluants et les transforment en composés solubles dans l'eau ensuite enlevés de l'air par les précipitations .

Plus une molécule organique est grosse et comple xe, plus elle offre un groupe d 'atome à partir duquel une dégradation peut s'amorcer.

Cependant ce sont de petites molécules, CH, et CO, qui détruisent 90% des radicaux OH formés .

QUELQUES COMPOSÉS PRINCIPAUX ET LEUR CYCLE r AZOH DANS L" ATMOSPHÈRE L'atmosphère contient 78 %de diazote N2, mais aussi différents oxydes d'azotes comme le monoxyde de diazote N20 , le monoxyde d'azo te NO, et le dioxyde d'azote N02• Le monoxyde de diazote est un gaz d'origine naturelle, non polluant.

Chimiquement inerte dans la troposphère , il subit quelques réactions dans la stratosphère, permettant de former de l'ozone .

D'origine essentiellement humaine (combustion des combustibles fossiles) , NO et N02 sont des gaz polluants et toxiques.

Le monoxyde d'azote est un gaz toxique et peu soluble.

Dans l'air pur, NO est oxydé très lentement en N02 .

Le dioxyde d'azote est un gaz soluble dans l'eau, toxique et const~ue un milieu oxydant.

En présence d'eau ou d '02 , le N02 forme de l'acide nitrique HN0 3 .

Dans l'atmosphère proche de l a Terre, les concentrations en NO et N02 s'équilibrent en permanence .

Cet équilibre peut être interrompu , quand une vraie réaction de dégradation avec un composé tiers et un radical OH se produit.

L'acide rOZONE L'ozone (03 ) est une forme chimique de l'oxygène, trés instable et réactive.

C'est un gaz incolore, très toxique, et c'est le photo-oxydant qu'on trouve dans l 'atmosphère.

La couche d 'ozone , dans la stratosphère, représente schématiquement la partie de l'atmosphère où sa concentration est la plus élevèe.

Les teneurs volumiques maximales se trouvent à une altitude de 30 km.

Là, la teneur en ozone résulte d'un èquilibre entre sa formation et sa destruction sous la dépendance de l'activité solaire, de la température, de la présence d'autres substances chimiques .

La majeure partie de l'ozone atmosphérique (environ 90%) se trouve dans la stratosphère.

De plus, l'ozone est la seule substance de la stratosphère qui absorbe le rayonnement solaire compris entre 200 et 310 nm.

Par consèquent l'ozone protège les plantes, les animaux et les hommes de ces rayons UV riches en énergie .

Si l'ozone est utile dans la stratosphère, où la fameuse couche filtre les rayon s nocifs du soleil.

ce gaz est en revanche toxique dans les basses couches de l'atmosphère où sa concentration augmente de façon considérable : entre 1880 et aujourd'hui, elle a été multiplièe par 7.

nitrique résultant peut suite a d'autres réactions , former aussi des nitrates d'ammonium.

Ces produits provoquent des pluies acides.

LE CJIIIBONE DANS L" ATMOSPHÈRE Dans l'atmosphère, le carbone se trouve principalement sous forme de C02, un gaz incolore, incombustible et soluble dans l'eau.

Le carbone pénètre en permanence dans l'atmosphère sous la forme de dioxyde de carbone, de méthane et d'autres gaz.

En même temps , il est éliminé par les plantes vertes et les océflrrs.

L'équilibre de ce cycle joue un rôle déterminant sur le climat de la planète car le C02 joue une grande importance dans l'effet de serre .

Un puits de carbone, comme par exemple, les plantes vertes, permet de supprimer du carbone de l'atmosphère .

La combustion de bois et de combustibles fossiles sont elles des sources de C02 • Les océans sont à la fois source et puits.

Seulement le transport du C02 dans les océans depuis l'atmosphère se déroule lentement (en moyenne 7 à 8 ans) :ce puits ne peut pas capter de façon efficace les émissions de C02 par l'homme .

À noter aussi que la teneur en C02 varie .

Le matin, quand la photosynthèse commence, la teneur en C02 diminue au-dessus des superficies recouvertes de ven/ures et remonte la nuit Les valeurs en C02 près du sol peuvent varier d e façon importante selon l'ensoleillement et la croissance des plantes .

La teneur en C02, varie de façon similaire au cours d'une année .

r OXYGÈNE DANS L" ATMOSPHÈRE Dans l'atmo sph ère, les atomes d'oxygène sont le plus souvent sous la forme d e d ioxygè ne 02 .

Celui -ci repr ésente 2 1% (20,946% précisément) de l'air en volume .

Indispensable au cycle de la vie, il est indissociable du cycle du carbone .

La photosynth èse produit de l'oxyg ène.

Puis la respiration brûle les composants carbonés produits par la photosynth èse pour redonner du gaz carbonique .

Au final, photosynthèse et respiration sont à l'origine de la production et de l'équilibre des gaz atmosphériques que sont 02 et C02 • Les deux mécanismes , C02 + H20 - sucres + 02 et inversement conditionnent la circulation du carbone et de l'oxy gène.

U!hiij[,jil lA COUCHE UMITE L'air que nous respirons n'a pas toujours une bonne qualité .

Il contient parfois des gaz ou particules toxiqu es.

On parle d e pollution.

Hormi s la pollution par les feux , présente depuis la préhistoire, la pollution atmosphérique existe depuis le XIX" siècle en Europe.

Mais ce n'est que vers le milieu du XIX" siècle que nos sociétés en ont pris conscience.

Depuis , nous cherchons à surveiller la qualité de l'air et à contrôler les émissions polluantes .

Siège de la pollution , la couche limite est la tranche d 'atmosphère dans laquelle nous vivons .

D 'une épaisseur d'un à trois kilomètres , elle est influencée par les émissions polluantes que nous y injectons .

Contrairement aux impacts climatiques des émissions de gaz a effet de serre qui se manifestent sur des dizaines ou centaines d'années, l'Impact des émissions polluantes sur la qualité de l'air dans la couche lim~e est rapide : de quelques heures à quelques semaines .

PRINCIPAUX POUUANTS Outre les polluants naturels , comme les gaz et poussières issus du volcanisme, et le co, et méthane produits par les plantes et ••i-IIJC, la pollution est majoritairement due aux activités humaines .

Il y a le plomb , les oxydes d'azote (NO, NO,) provenant des vo~ures et des usines d'engrais , le dioxyde de carbone (CO,) issu des combustions , les hydrocarbures (méthane, éthane, éthylène, propane, butanes, pentanes, acétylène) des gaz d'échappement des procédés industriels, de l'incinération des déchets , et enfin les p articules en suspension provenant des fumées et rejets divers .

Il y a également des polluants secondaires : des substances émises peuvent êtr e transformées en d'autres composés.

Citons l'acid e nitrique ou encore l'ozone formé par réaction des oxydes d'azo te, des hydrocarbures et de la lumière .

QUELQUES CONSÉQUENCES DE LA POLLUTION PLUIES ACIDES Une pluie propr e devrait avoir un pH compris entre 5 et 5,6.

Si le pH est inférieur, on parle de pluie acide .

Cela se produit au contact du dioxyde de soufre et des oxydes d'azote contenus dan s l'atmosphère et émis par les usine s et les gaz d'échappement Elles peuvent tomber a des centaines de kilomètres du lie u d 'émission des polluants .

Elles affectent gravem ent les écosystèmes et certains matériaux utilisés dans les bâtiments .

LEs SMOG Néfaste pour la santé et pour .------, l'environnem ent « s.og » est la contraction de smoke e t fog, fumée et brouill ard en anglais .

Au départ il décriva~ une combinaison de fumées industrielles et de brouillard, mais aujourd'hui, il exprime la brume jaunâtre qui limite la visibilité au dessus des grandes villes .

Pour que ce smog se forme , il faut des conditions d'Inversion : un temps chaud , sec et sans vent où des masses d'air chaudes empêchent un échange vertical d'air .

La circulation automobile produ~ des hydrocarbures et des oxydes d'azotes qui, piégés près du sol.

réagissent avec le dioxygène ambiant pour donner de l'ozone.

Celui-. »