Soutenance mémoire
LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE
La pollution atmosphérique peut être définie par la présence de polluants (gazeux ou particules) dans l’atmosphère, pouvant provoquer des effets nocifs sur l’environnement et la santé (Masclet, 2005). On compte aujourd’hui des dizaines de milliers de molécules différentes, polluants avérés ou suspectés qui agissent en synergie entre eux et avec d’autres paramètres (UV solaire, ozone, hygrométrie, acides, etc.) (Boussouaka, 2010). L’OMS définit la pollution atmosphérique comme étant Cette pollution, qu’elle soit brève ou chronique, émise massivement ou en quantité dispersée (émise par les centaines de millions de pots d’échappement), est un phénomène très complexe compte tenu de la diversité des polluants susceptibles d’être présents dans l’atmosphère. Les niveaux de pollution au sol dépendent de la nature et des conditions de rejets ainsi que des conditions atmosphériques qui déterminent le transport, la diffusion et les retombées de ces polluants. Les phénomènes de pollution ont lieu dans la troposphère (la plus basse couche de l’atmosphère) où des quantités de plus en plus importantes de gaz et de particules potentiellement nuisibles sont émis et entraînent des dommages à la santé humaine et à l’environnement (Boussouaka, 2010). L’atmosphère étant un système dynamique extrêmement complexe, malgré le grand nombre d’études menées sur le sujet, les estimations des émissions à l’échelle planétaire sont parfois divergentes, ce qui rend difficile l’estimation de la part naturelle et de la part anthropique de la pollution. Il est néanmoins évident que cette dernière est beaucoup plus importante à proximité des zones très peuplées.
Sources naturelles
Les polluants gazeux et particulaires d’origine naturelle peuvent être émises par les volcans, l’érosion des roches, la remise en suspension de poussières du sol, les embruns et pétillements marins, les feux de brousse ou de forêt (aérosol de combustion de la biomasse), la respiration des plantes (aérosol biogénique) Ainsi la nature génère entre autres composés : des composés soufrés, des composés azotés, des matières particulaires et du monoxyde de carbone. Les composés soufrés proviennent majoritairement de l’activité volcanique sous forme de dioxyde de soufre, ou alors du pétillement marin principalement constituées de H2S (Masclet, 2005).
Les composés azotés proviennent de la combustion de la biomasse, de l’injection d’ammoniac ou des éclairs durant les orages qui produisent de l’oxyde d’azote NO. Ainsi on peut retrouver à l’état naturel du dioxyde d’azote NO2, de l’oxyde d’azote NO, de l’ammoniac NH3 et de l’oxyde de diazote N2O (Masclet, 2005). Les matières particulaires proviennent de toutes les sources naturelles sous forme de poussières ou aérosols. Le monoxyde de carbone présent à l’état naturel provient non pas d’une combustion incomplète mais plutôt de l’oxydation photochimique du méthane qui est l’hydrocarbure naturel le plus abondant. Ces composés retrouvés naturellement dans l’atmosphére sont aussi produits par l’activité humaine et émis en quantité non négligeable dans l’atmosphére.
Sources anthropiques
La pollution anthropique est celle due à l’activité humaine. Les sources de cette pollution peuvent être fixes ou mobiles, ponctuelles ou diffuses. Elles résultent de phénomènes de combustion ou sont d’origine plus spécifique (Boussouaka, 2010).
Les sources fixes
Les sources fixes correspondent :
❖ Aux installations de combustion individuelles, collectives ou industrielles (chauffage et générateur d’énergie)
❖ Aux installations d’incinération et de gestion des déchets (notamment ménagers)
❖ Aux installations industrielles et artisanales : métallurgie, sidérurgie, raffineries, pétrochimie, cimenteries, chimie, etc.
Les parts respectives de ces sources dans le phénomène de pollution global varient en fonction de la nature des agglomérations, de l’organisation urbaine et du degré d’industrialisation des villes (Gerin, 2005). Les principaux polluants de ces sources fixes dérivent de l’oxydation du carbone organique présent dans les combustibles, d’impuretés (soufre) et de l’azote de l’air (Gerin, 2005).
Les sources mobiles
Les sources mobiles sont constituées des transports maritimes, aériens et surtout terrestres (Gerin, 2005). Aujourd’hui dans les villes, la pollution d’origine industrielle a cédé la place à une pollution plus diffuse et plus proche des populations, liée aux transports. Ce phénomène est aggravé par le nombre croissant de véhicules. Ceci malgré les importantes avancées dans le secteur du transport qui visent à réduire les polluants émis par les automobiles. Le transport routier reste quand même l’une des principales sources de pollution anthropique. Les polluants émis par ces automobiles proviennent surtout des effluents d’échappement des moteurs, mais aussi de l’évaporation des essences. Le plomb (Pb) était autrefois présent dans les moteurs à essence et constituait un danger considérable mais a été interdit dans presque tous les pays depuis des années.
Depuis l’arrivée des biocarburants, les composés organiques volatiles COVs (aldéhydes, acides organiques) sont aussi retrouvés dans les moteurs à essence. Pour surveiller la pollution d’origine automobile, il a donc été nécessaire de ne retenir que quelques indicateurs (ou traceurs) de pollution, sélectionnés en fonction de la facilité du mesurage, de la nocivité potentielle, et de l’évolution chimique du polluant (Gerin, 2005). Habituellement ces indicateurs sont exprimés sous la forme d’une concentration ambiante d’un composé donné, pour une période de temps donné. Des normes sont ainsi définies pour certains polluants.
LA POLLUTION D’ORIGINE AUTOMOBILE
La pollution atmosphérique a de graves conséquences aussi bien pour l’environnement que pour la santé des êtres vivants. La pollution de proximité, notamment la pollution d’origine automobile, affecte principalement la santé des personnes qui sont exposées. Le trafic routier est à l’origine de l’émission de nombreux polluants de l’air. Il constitue l’un des principaux émetteurs de particules et de NOx, en particulier dans les zones urbaines. En octobre 2013, l’Organisation mondiale de la santé a classé la pollution de l’air extérieur comme cancérigène certain pour l’homme. Les polluants atmosphériques, et en particulier les particules, représentent un problème majeur de santé publique (ADEME, 2014).
Les principaux polluants d’origine automobile
L’aérosol atmosphérique, très complexe, est constitué de deux phases, gazeuse et particulaire (de très fines particules solides ou liquides en suspension dans l’air) qui sont interactives et évolutives. Par exemple, des composés gazeux peuvent évoluer vers l’état particulaire et des particules peuvent adsorber des gaz. L’aérosol est ainsi constitué d’une myriade de composés dont seuls quelques constituants sont connus (Gerin, 2005). Ainsi pour les automobiles, les émissions sont surveillées par certains indicateurs tels que ceux particulaires de PM10 et PM2,5 et ceux gazeux de CO, NOx et des HAPs .
Les polluants particulaires
Les particules fines PM10 et PM2,5 sont des matières solides en suspension dont le diamètre est inférieur respectivement à 10 et 2,5 micromètres. Les particules ultrafines sont par contre des particules de taille comprise entre 0,1 et 0,5 micromètres (ADEME, 2014). Les particules issues du trafic routier sont principalement de trois types (ADEME, 2014) :
❖ Les particules issues de l’échappement des véhicules qui sont notamment composé de carbone suie. Ils proviennent majoritairement des véhicules Diesel et sont appelées particules primaires fines.
❖ Les particules qui se forment dans l’air extérieur à partir des gaz précurseurs émis à l’échappement sont des particules secondaires. Ces gaz sont principalement des oxydes d’azote qui conduisent à la formation de nitrate d’ammonium particulaire et de composés organiques volatils. Ces particules secondaires ne sont filtrables au niveau du véhicule.
❖ Des particules sont aussi émises par l’usure des pneus, des embrayages, des freins et par la remise en suspension des particules déposées sur la chaussé.
Les particules atteignent tous les niveaux de l’appareil respiratoire. Mais en fonction de leur taille, certains restent au niveau des voies supérieures et d’autres plus petites, inférieurs à 2,5 µm, atteignent plus facilement les alvéoles.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I GENERALITES SUR LA POLLUTION LIEE AU TRAFIC AUTOMOBILE
1. LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE
1.1. Sources naturelles
1.2. Sources anthropiques
1.2.1 Les sources fixes
1.2.2 Les sources mobiles
2. LA POLLUTION D’ORIGINE AUTOMOBILE
2.1. Les principaux polluants d’origine automobile
2.1.1 Les polluants particulaires
2.1.2 Les polluants gazeux
2.2. Devenir des polluants dans l’atmosphère
2.2.1 Transport et dispersion des polluants
2.2.2 Transformations physico-chimiques des polluants atmosphériques
2.3. Les personnes les plus sensibles à la pollution
2.4. Transfert des polluants et effets sur la santé humaine de quelques polluants
2.4.1 Le monoxyde de carbone (CO)
2.4.2 Le dioxyde de carbone (CO2)
2.4.3 Le dioxyde d’azote (NO2)
2.4.4 Les particules
2.5. Impact global sur la prévalence et l’aggravation des maladies respiratoires
2.5.1 L’asthme et la rhinite allergique
2.5.2 Les maladies cardiovasculaires
2.5.3 La Bronchite Pulmonaire Chronique Obstructive
2.6. Législation sur la pollution
2.6.1 Normes de l’OMS
2.6.2 Normes Européennes
2.6.3 Normes Sénégalaises
PARTIE II METHODOLOGIE DE L’ETUDE
1. CADRE D’ETUDE
1.1. Conditions et période des mesures
1.2. Echantillonnage des lignes
2. MATERIELS POUR L’EVALUATION DE LA POLLUTION
2.1. Dosage du CO, du CO2 et des PM10 par l’EVM-7
2.2. Dosage du NO, du NO2 et du NOx par l’AQ-Pro
PARTIE III RESULTATS ET DISCUSSION
1. RESULTATS
1.1.Conditions de voyage et états des véhicules
1.2.Les concentrations obtenues
1.2.1. Les oxydes de carbone
1.2.2. Les particules en suspension
1.2.3. Les oxydes d’azote
2. DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES
