Contrôle des polluants

Lecontrôle des polluants est crucial dans le monde moderne, car les activités humaines entraînent une pollution de l'air, de l'eau et du sol à l'échelle mondiale. Tu peux contribuer au problème de la pollution dans le monde en recyclant les déchets au lieu de les mettre à la poubelle. Cela peut sembler insignifiant, mais les effets combinés des initiatives régionales de recyclage contribuent à limiter la pollution de l'environnement. Aujourd'hui, nous aborderons brièvement les principes de la lutte contre la pollution, puis certaines des méthodes utilisées pour contrôler l'émission d'une variété de polluants dangereux.

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Table des mateères

    La signification de la lutte contre la pollution

    Lalutte contre la pollution consiste à limiter ou à éradiquer le rejet de substances nocives dans l'environnement.

    L'élimination des substances dangereuses peut également être considérée comme une lutte contre la pollution. La lutte contre les polluants ne s'attaque qu'aux déchets et aux émissions rejetés par l'activité humaine plutôt qu'aux émissions provenant de sources naturelles. Les substances nocives comprennent les gaz à effet de serre, les particules métalliques, la fumée, le monoxyde de carbone (CO) et le pétrole.

    L'activité volcanique est une méthode naturelle par laquelle des produits chimiques dangereux sont libérés dans l'environnement ; les éruptions volcaniques peuvent libérer de grandes quantités de dioxyde de soufre (SO2 ) et de suie.

    Effets des polluants

    Les substances polluantes peuvent endommager l'environnement, les écosystèmes et la santé humaine. Voici quelques exemples clés de la façon dont la pollution affecte notre planète :

    Lesgaz à effet de serre [tels que ledioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et l'oxyde nitreux (N2O)] libérés par la combustion des combustibles fossiles, l'activité industrielle et l'agriculture contribueront à l'effet de serre et provoqueront le réchauffement de la planète. Les changements climatiques dus au réchauffement, tels que la fonte des calottes glaciaires, l'élévation du niveau des mers, les sécheresses et l'augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes, menacent les écosystèmes et pèsent sur les pays à faible revenu.

    Lerejet de produits chimiques toxiquestels que les composés métalliques, les hydrocarbures et les pesticides dans les cours d'eau met en danger les écosystèmes aquatiques. Ces substances toxiques s'accumulent (persistent) dans les écosystèmes et finissent par subir une bioamplification , c'est-à-dire qu'elles deviennent présentes en plus grandes quantités à des niveaux trophiques plus élevés.

    Lemonoxyde de carbone est un sous-produit de la combustion incomplète des combustibles fossiles dans les moteurs de voiture. Le CO est une molécule extrêmement dangereuse car il se lie à l'hémoglobine (la molécule qui transporte le sang) et limite le transport du sang dans le corps, ce qui peut entraîner des crises d'épilepsie et des crises cardiaques.

    Principes de la lutte contre la pollution

    Voici les trois principes de contrôle des polluants qui sont utilisés à des degrés divers dans le monde :

    1. Laresponsabilité: Ce principe souligne que la personne ou l'entreprise responsable du rejet de polluants dans l'environnement doit en répondre.

      C'est donc à eux qu'il incombe de mettre en œuvre des méthodes d'élimination et d'atténuer tout nouveau rejet de polluants.

    2. Prévention: Ce principe suggère que toute pollution potentielle libérée par une opération ou une activité doit être rigoureusement prise en compte avant de commencer .

      Cela signifie qu'il faut envisager toutes les méthodes d'élimination, de stockage ou de neutralisation des polluants et les préparer.

    3. Responsabilité individuelle: Ce principe est un plaidoyer plus répandu car il est plus difficile à mettre en œuvre de manière stricte. Il affirme que la Terre est notre maison et que nous avons la chance d'avoir une planète habitable, nous devrions donc faire de notre mieux pour la protéger.

      Cela passe par le recyclage, la réduction de l'utilisation des véhicules et la réduction de la consommation de masse.

    L'importance du contrôle des polluants

    Examinons quelques-unes des raisons pour lesquelles le contrôle des polluants est important :

    • Un avenir durable: le contrôle des émissions et des déchets est essentiel pour réduire la dégradation des terres biologiquement productives dont nous dépendons.

    Cela comprend les forêts, les agroécosystèmes et les océans.

    • Changement climatique: lesgaz à effet de serre (GES) contribuent à l'effet de serre dans l 'atmosphère et réchauffent le système planétaire.

      La limitation des émissions de GES est essentielle pour prévenir le réchauffement de la planète.

    • Santé humaine: de nombreux polluants, tels que la fumée, le monoxyde de carbone et les particules métalliques, menacent la santé humaine.

    Lapollution de l'air et de l'eau est à l' origine de plus de cas de décès dans le monde que tout autre facteur.

    • Pression économique: les méthodes de contrôle post-pollution sont souvent coûteuses et compliquées à mettre en œuvre, c'est pourquoi la prévention de la pollution à la source est importante pour soulager le stress financier des pays.

    Méthodes de lutte contre la pollution

    Maintenant que nous savons ce qu'est la lutte contre la pollution et quels en sont les principes, examinons les méthodes utilisées par les particuliers et les entreprises pour lutter contre des polluants spécifiques :

    Fumée (PM10)

    Souvent enveloppée d'un smog noir, la fumée peut contenir du carbone (C), du goudron et des cendres et provoque des problèmes respiratoires et même des cancers chez les animaux et les humains.

    Lafumée désigne les particules libérées par la combustion incomplète des combustibles fossiles dans les pots d'échappement des véhicules, les usines industrielles et les centrales électriques.

    Voici quelques-unes des méthodes utilisées pour réduire la pollution par la fumée:

    • Clean Air Act 1956: cette loi a été adoptée par le gouvernement britannique à la suite du "Grand Smog" de Londres en 1952. Elle prévoyait notamment le passage à des combustibles sans fumée et des mesures visant à réduire les fumées de cheminée.

    • Traitement du charbon: l'application de chaleur au charbon permet d'éliminer la majeure partie du goudron.

    • Précipitateurs électrostatiques: ces dispositifs appliquent une petite charge électrostatique au gaz pour éliminer les particules fines comme la fumée et la poussière .

    • Séparateurs cycloniques: ils fonctionnent de la même manière qu'une centrifugeuse et font tourner les particules d'air à grande vitesse pour séparer les particules les plus denses.

    Fumer au CapFigure 1 : Fumée au Cap, Afrique du Sud, Wikimedia Commons.

    Précipitations acides

    Lespluies acides sont des précipitations dont le pH est inférieur ou égal à 5,2. Les émissions d'oxyde nitreux et de dioxyde de soufre réagissent avec la vapeur d'eau dans les nuages pour former de l'acide nitrique (HNO3) et de l'acide sulfurique (H2SO4), qui retombent ensuite sous forme de pluies acides. L'oxyde nitreux déclenche également la formation d'ozone troposphérique (O3), qui est un gaz à effet de serre.

    Ces émissions sont des sous-produits des processus industriels et de la combustion des combustibles fossiles.

    Les pluies acides sont limitées de la manière suivante :

    • Ledioxyde de soufre:

      • Désulfuration des gaz de combustion par voie humide (FDL) : il s'agit d'un lavage humide des gaz à l'aide d'une boue alcaline (composée de calcaire ou d'eau de mer) .

      • FDL par voiesèche: la désulfuration par voie sèche implique des tours de pulvérisation et des systèmes d'injection qui inondent le gaz avec le sorbant alcalin afin d'éliminer les molécules de soufre (S).

    Un sorbant est une substance qui adsorbe avec succès d'autres molécules. Ils sont extrêmement utiles pour éliminer les impuretés dans les processus industriels.

    • Oxyde nitreux:

      • Convertisseurs catalytiques : les convertisseurs catalytiques sont fixés aux tuyaux d'échappement des véhicules et forment un nid d'abeille en céramique composé de platine (Pt), de palladium (Pd) et de rhodium (Rh). Ils réduisent les oxydes d'azote en azote (N) et en oxygène (O2) inoffensifs.

    Un catalyseur est une molécule qui accélère la vitesse d'une réaction en offrant une voie de réaction alternative.

    Monoxyde de carbone et hydrocarbures

    Lemonoxyde de carbone est un gaz dangereux qui se dégage de la combustion incomplète des combustibles fossiles et qui peut provoquer des problèmes respiratoires mortels en se liant aux molécules d'hémoglobine. Les hydrocarbures sont libérés de la même manière et peuvent parfois former des composés organiques volatils (COV) dans l'air, qui contribuent à la formation d'ozone troposphérique. Les catalyseurs oxydatifs des convertisseurs catalytiques oxydent le monoxyde de carbone et les hydrocarbures en dioxyde de carbone et en eau.

    Les catalyseurs oxydatifs contiennent du platine et du palladium, tandis que les catalyseurs réducteurs contiennent du platine et du rhodium.

    Pollution par les hydrocarbures

    Les déversements de pétrole provenant d'accidents de pétroliers, de fuites de pipelines et d'huiles lubrifiantes usagées peuvent polluer les océans et les lacs. Cela peut être très dangereux pour les organismes marins car ils peuvent se retrouver piégés et souffrir d'hypothermie. La migration et la reproduction de la faune sont affectées, ainsi que la disponibilité de la lumière du soleil pour les producteurs aquatiques.

    La pollution par les hydrocarbures peut être réduite de la façon suivante :

    • Recycler l'huile: les lubrifiants et autres huiles recyclables ne doivent pas être jetés sans précaution car ils sont difficiles à éliminer de l'environnement et peuvent dévaster les écosystèmes aquatiques.

    • Conception des camions-citernes: il faut utiliser des camions-citernes à l'épreuve des déversements. Il peut s'agir de la mise en place d'une double coque, de moteurs jumelés et de barrages de confinement pour limiter les effets des fuites.

    • Amélioration de la navigation: tout endroit potentiellement dangereux pour l'environnement doit être identifié et évité sur les itinéraires des pétroliers.

    • Nettoyage des marées noires: les écumeurs peuvent retirer manuellement le pétrole de la surface, de même que les matériaux absorbants et polymérisants.

    Labioremédiation est une méthode qui permet d'éliminer le pétrole en augmentant la productivité des micro-organismes naturels qui décomposent les hydrocarbures présents dans le pétrole. Pour ce faire, on ajoute de l'"engrais", qui contient du fer (Fe), des nitrates (NO3-) et des phosphates (PO43-) qui sont déficients en raison de l'écosystème défaillant. En ayant accès à ces nutriments, les micro-organismes peuvent décomposer de grandes quantités d'hydrocarbures et libérer des ions inorganiques dans l'eau pour reconstruire l'écosystème.

    Pollution pétrolière dans les zones humidesFigure 2 : Pollution pétrolière dans les zones humides, Wikimedia Commons.

    Pesticides

    Lespesticides polluants sont des mélanges synthétiques pulvérisés directement sur les cultures ou sur une zone générale pour dissuader ou exterminer les "nuisibles" (par exemple les criquets, les pucerons, les chenilles). Ces substances contiennent souvent des produits chimiques toxiques qui peuvent avoir des effets négatifs sur les organismes non ciblés et se bioaccumuler dans l'écosystème.

    Lapollution parles pesticides est réduite par l'introduction de réglementations sur les quantités et les types (les plus toxiques) de pesticides que les agriculteurs peuvent utiliser. Le passage à des méthodes agricoles durables est essentiel pour améliorer le patrimoine génétique de l'agroécosystème et ralentir la propagation des maladies.

    Les nutriments

    L'utilisation excessive d'engrais dans l'agriculture peut entraîner une surcharge dessols en nitrates et en phosphates, qui peuvent s'infiltrer dans les eaux avoisinantes. Les stations d'épuration des eaux usées se concentrent sur l'élimination des substances toxiques, de sorte que des masses de nutriments peuvent être rejetées dans les sources d'eau. Les déchets urbains contiennent également beaucoup de nutriments et sont souvent éliminés de manière inappropriée.

    Surtout dans les pays sous-développés où les infrastructures sont insuffisantes

    Leseaux polluées peuvent subir une eutrophisation, ce qui implique la formation d'une "prolifération d'algues" due à un excès de nutriments. Lorsque ces proliférations d'algues se décomposent, l'écosystème est privé d'oxygène et la vie ne peut pas y survivre.

    Voici quelques moyens de réduire la pollution par les nutriments :

    • Agriculture régénératrice: les méthodes agricoles innovantes telles que les cultures intercalaires, les sous-semis et les cultures de couverture amélioreront la fertilité des sols et réduiront le besoin d'engrais.

    • Sédimentation primaire: élimine les solides organiques décantables du lisier.

    • Sédimentationsecondaire: sépare les déchets en boues organiques et en effluents après décomposition aérobie par des micro-organismes.

    • Sédimentationtertiaire: implique une digestion anaérobie des boues et des matières phosphatées.

    Métaux lourds

    Leplomb (Pb) peut polluer les eaux à cause de la corrosion des vieux tuyaux en plomb et de l'élimination inappropriée des déchets contenant des cosmétiques et des peintures.

    Les déchets peuvent être stockés à un pH élevé pour diminuer la solubilité des particules de plomb dans l'eau.

    Leplomb peut endommager le cerveau et les reins s'il est digéré. Des réglementations visant à restreindre l'utilisation du plomb dans la plomberie, les cosmétiques et les peintures sont mises en place pour réduire la pollution par le plomb .

    Lesactivités humaines telles que les raffineries de pétrole, la production de ciment et la combustion incomplète de combustibles fossiles libèrent de dangereuses particules de mercure (Hg ) dans l'atmosphère. Ces particules peuvent être inhalées par les humains ou se frayer un chemin dans les écosystèmes aquatiques et être consommées par les poissons.

    La transition vers des sources renouvelables, loin des combustibles fossiles, est essentielle pour réduire les émissions de mercure.

    L'ingestion de mercure peut entraîner des pertes de mémoire et des lésions cérébrales.

    Type de contrôle de la pollution : transition vers une pollution sans rejet

    De nombreux types de contrôle abordés dans cet article sont réactionnaires, c'est-à-dire qu'ils ne sont mis en œuvre qu'une fois que la pollution a été libérée/émise. Pour réduire de manière significative la quantité de pollution que nous rejetons, nous devons passer à des méthodes de prévention de la pollution.

    C'estsimple: si nous ne rejetons pas de pollution, celle-ci n' endommagera pas l'environnement et nous n'aurons pas à dépenser de l'énergie et des ressources pour l'éliminer.

    Parmi les exemples de contrôles visant à prévenir la pollution à la source, on peut citer le passage aux énergies renouvelables (telles que l'énergieéolienne, solaire et géothermique) et les véhicules électriques.

    Contrôle des polluants - Principaux enseignements

    • Le contrôle des polluants consiste à limiter ou à éradiquer la pollution sous forme d'émissions et de déchets.

    • Les trois principes de la lutte contre la pollution sont la responsabilité (le responsable doit s'occuper de la pollution), la prévention (la pollution doit être évitée avant qu'elle ne soit rejetée) et la responsabilité individuelle (devoir de protéger et de prendre soin de notre planète).

    • Il existe une variété de mesures prises pour contrôler les polluants :

    • Le Clean Air Act de 1956 a mis en place des réglementations pour les émissions des véhicules et des cheminées.

    • Les sorbants sont utilisés pour la désulfuration des gaz de combustion.

    • Les convertisseurs catalytiques des voitures réduisent les oxydes d'azote et oxydent les hydrocarbures et le monoxyde de carbone.

    • La sédimentation élimine le contenu organique des déchets et réduit la pollution par les nutriments.

    Questions fréquemment posées en Contrôle des polluants
    Qu'est-ce que le contrôle des polluants?
    Le contrôle des polluants consiste à surveiller, gérer et réduire les substances nuisibles dans l'environnement.
    Pourquoi le contrôle des polluants est-il important en études environnementales?
    Le contrôle des polluants est crucial pour protéger la biodiversité, maintenir les écosystèmes et la santé humaine.
    Comment les pratiques forestières aident-elles à contrôler les polluants?
    Les pratiques forestières, comme la gestion durable des forêts, réduisent les émissions de carbone et filtrent les polluants.
    Quels sont les principaux polluants surveillés?
    Les principaux polluants incluent les particules fines, les oxydes d'azote, les composés organiques volatils et les métaux lourds.

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