Sciences physiques Monastir

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1 Collège Pilote de Lutte contre la pollution de Sciences physiques Monastir l air Souissi Issa La couche d ozone 7 éme de base Les pluies acides et le smog sont les premiers effets de la dégradation atmosphérique On sait aujourd hui que les pluies acides (terme qui désigne l ensemble des précipitations acides) résultent d interactions atmosphériques. Les gaz et les fumées dégagés par les phénomènes naturels (volcans) et par les activités humaines (combustibles du pétrole, du charbon,... rejets industriels et agricoles) réagissent chimiquement dans l atmosphère. Les gaz solubles dans l eau sont piégés à la surface de particules atmosphériques ou dans les nuages et se transforment en divers acides : acide nitrique, acide sulfurique. Les particules et les gouttelettes entraînent alors ces produits vers le sol, soient directement, soit par l intermédiaire de la pluie, de la neige, du brouillard ou de la rosée... Les pluies acides ainsi formées endommagent Les monuments, les forêts et nuisent à la santé. Les moteurs (diesel ou à essence) et les systèmes de chauffage libèrent des hydrocarbures, des fumées de carbone, des oxydes d azote et des oxydes de soufre. Ces rejets ont des conséquences graves sur la santé. Ils provoquent la formation du Smog les jours de forte chaleur sous l effet de la lumière du soleil. Le Smog est une brume brunâtre constituée d un mélange d air, d ozone (gaz irritant pour les voies respiratoires) et de microparticules solides en suspension dans l air. 1 Comment se forment les pluies acides? 2 Quels sont les dangers des pluies acides? 3 Qu est ce que le Smog? 4 Quels sont les dangers du Smog? L effet de serre Qu'est-ce qu'une serre? Chacun sait que c'est un bâtiment couvert de vitres, qui laisse bien passer la lumière du soleil, mais empêche que la chaleur qui se forme à l'intérieur de la serre, sous l'effet de la lumière du soleil, ne se dissipe trop vite vers l'extérieur. Deux effets contribuent à retenir la chaleur prisonnière à l'intérieur de la serre : Un effet purement mécanique : les vitres empêchent tout simplement l'air chaud d'aller ailleurs! C'est pour cela que l'on trouve des serres faites d'une simple bâche de plastique, qui ne procurent que cet effet "mécanique", Un "effet de serre", qui correspond en fait à une opacité du verre à l'infrarouge : en réponse à l'énergie reçue de l'extérieur, l'intérieur de la serre chauffe et émet des infrarouges. Or ces infrarouges émis par l'intérieur de la serre sont interceptés par le verre, qui est un matériau très opaque pour ce rayonnement particulier, ce qui empêche l'énergie de dissiper vers l'extérieur et fait monter la température à l'intérieur. Il existe au sein de notre atmosphère des gaz (les "gaz à effet de serre"), présents en petite quantité, qui jouent pour notre planète exactement le même rôle que les vitres de la serre dans l'exemple ci-dessus. Ce gaz n'empêchent pas la lumière du soleil d'arriver jusqu'à nous (ils sont très transparents au rayonnement solaire), mais empêchent le rayonnement infrarouge émis par le sol de repartir vers l'espace. Ils font ainsi office de "couvercle" en retenant prisonnière, en quelque sorte, l'énergie - donc une température élevée - près du sol. Cependant, l'analogie avec la serre ne vaut que pour la partie "opacité aux infrarouges" : les gaz à effet de serre n'empêchent pas physiquement le déplacement de l'air! Les deux gaz à effet de serre les plus importants (mais il y en a d'autres) sont parfaitement naturels et présents de longue date dans notre atmosphère : la vapeur d'eau, qui occupe environ 0,3% de l'atmosphère, y est présente depuis qu'il y a de l'eau à la surface de la terre, c'est à dire 4 milliards d'années,

2 le gaz carbonique, qui occupe actuellement 0,037% de l'atmosphère, mais cette proportion a beaucoup varié au cours des âges. Il en existe d'autres, et même beaucoup d'autres. Certains sont "naturels", c'est à dire qu'ils étaient présents dans l'atmosphère avant l'apparition de l'homme, d'autres sont "artificiels" : il s agit de gaz industriels qui ne sont présents dans l'atmosphère qu'à cause de l'homme. Les principaux autres gaz "naturels" à effet de serre sont : le méthane (CH 4 ), qui n'est rien d'autre que...le gaz naturel de nos cuisinières, le protoxyde d'azote (N 2 O), nom savant du...gaz hilarant (qui ici ne l'est plus tellement),l'ozone (O 3 ), molécule formée de trois atomes d'oxygène (les molécules du gaz oxygène "normal" comportent 2 atomes d'oxygène seulement). Dire que ces gaz sont "naturels" ne signifie bien évidemment pas que l'homme n'a pas d'influence sur leurs émissions. Cela signifie simplement qu'il y a aussi des sources naturelles. Pour les 3 gaz mentionnés ci-dessus l'homme ajoute sa part et augmente leur concentration dans l'air de manière significative. Mentionnons enfin que le méthane et le protoxyde d'azote sont pris en compte dans les accords internationaux (comme le protocole de Kyoto par exemple), mais pas l'ozone. Si le chauffage supplémentaire du sol lié à cet effet de serre n'existait pas, la surface terrestre aurait une température moyenne de -18 C plutôt que de +15 C, rendant notre planète tout à fait inhospitalière pour les bipèdes que nous sommes. L'effet de serre de notre atmosphère est donc un phénomène bénéfique. Le danger qui est désigné par le terme "effet de serre" correspond à un abus de langage. Il faut lui préférer le terme de "réchauffement climatique", ou mieux encore de "changement climatique". Ce qui est dangereux n'est pas le phénomène lui-même, parfaitement naturel et essentiel à notre existence, mais sa modification rapide du fait de l'homme, modification qui elle est porteuse de graves dangers potentiels. Comme on le verra plus loin, cette modification ne se résume pas à un changement de température, loin s'en faut. 1 - Quel est le rôle de l effet de serre? 2 - Quels sont les principaux gaz responsables de l effet de serre? 3 - Que se passe-t-il si l effet de serre est trop important?

3 Les couches de l atmosphère terrestre L atmosphère de la terre est épaisse d environ Km. Mais 99% de sa masse se trouve dans des trente premiers Kilomètres. L atmosphère est divisée en cinq couches superposées ; de la surface terrestre jusqu à la cime de l atmosphère, ces couches sont : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l exosphère. Chacune de ces couches a des propriétés bien différentes (épaisseur, composition, température, pression). Ce sont les couches les plus basses de l atmosphère qui sont les plus touchées par la pollution due aux activités humaines. La couche d ozone, indispensable à la vie sur terre se situe dans la stratosphère (principalement entre 20 et 30 km d altitude). La couche d ozone «Le bon et le mauvais ozone» L ozone est un gaz formé à partir du dioxygène de l air. On parle parfois du<<bon >>ozone stratosphère. Pourquoi cette distinction? Le <<bon >>ozone, formé dans la deuxième couche de l atmosphère stratosphère, absorbe fortement les rayons ultraviolets, nous protégeant de ces radiations mortelles. Mais certains gaz produit par l activité industrielles détruisent l ozone protecteur.ce trou dans la couche d ozone augmente le risque de cancers de peau. Le <<mauvais>> ozone est produit par les activités humaines prés du sol, en partie par les gaz de combustion et les hydrocarbures émis par les voitures. Cet ozone provoque l irritation des voies respiratoires, la diminution des récoltes. 1- Quel est le rôle de la couche d ozone? 2 - Quels sont les principaux gaz responsables de la dégradation de la couche d ozone? 3- Quelles sont les conséquences de la dégradation de la couche d ozone? 4 - Proposez des solutions pour protéger la couche d ozone? Conclusion L air est pollué par des particules solides et par des gaz (ozone, oxyde d azote, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone) cela peut provoquer des maladies graves. Les oxydes d azote et l oxyde de soufre réagissent avec l eau de l atmosphère et retombent sous forme de pluies acides. Pour protéger notre environnement, il faut limiter les rejets polluants. Voir conclusions (pages 80, 83)

4 Lutte contre la pollution de l air Nous contribuons tous aux émissions atmosphériques de polluants. Le gouvernement fédéral, les provinces, les territoires et les municipalités ne sont pas les seuls qui doivent agir afin de réduire les émissions de polluants. Chacun d'entre nous devra consentir quelques efforts afin de protéger notre environnement, notre santé et par conséquent notre futur. Vous pouvez contribuer à la réduction des émissions atmosphériques de polluants de différentes manières : Transport : marchez ou faites du vélo, si possible; utilisez les transports en commun, si disponible. Le transport public dans son ensemble génère moins de polluants atmosphériques par usager que le transport privé; évitez les embouteillages (heures de pointes) et les trajets avec arrêts fréquents; minimisez l'utilisation de la voiture en : o pratiquant le covoiturage; o regroupant vos courses en un seul voyage; o organisant des téléconférences; o travaillant à la maison, si possible. choisissez un modèle d'automobile qui consomme moins de carburant; entretenez régulièrement le moteur de votre automobile; respectez les limites de vitesse et adoptez des habitudes de conduite préventive. Les départs en trombe ou les arrêts brusques consomment plus d'énergie. Arrêtez votre moteur si vous prévoyez une attente de plus de 30 secondes; évitez de réchauffer le moteur trop longtemps en hiver, utilisez plutôt un chauffe-moteur et une minuterie pour limiter son utilisation aux deux ou trois heures qui précèdent son utilisation; gardez vos pneus alignés et suffisamment gonflés; maintenez en parfait état le convertisseur catalytique pour l'épuration des gaz d'échappement; informez-vous sur la qualité de l'air dans votre région. Éviter les accélérations brusques Cette pratique est plus polluante que le maintien d'une vitesse constante. Une conduite souple et respectueuse des limitations de vitesse permet de gagner de 20 à 40 % sur la consommation* Couper le moteur lors d'arrêts prolongés A l'arrêt ou à très faible allure, les véhicules génèrent plus de pollution. Les bébés et les enfants, plus fragiles, sont les premiers touchés.

5 Rouler avec un pot catalytique Le catalyseur transforme jusqu'à 90% des gaz polluants. Toutefois, le pot catalytique n'est efficace que lorsqu'il atteint 350 C. Il vaut donc mieux éviter d'utiliser la voiture pour des trajets inférieurs à 5 km. Choisir un carburant moins polluant Lors de l'achat de votre prochain véhicule pensez à ceux fonctionnant à l'électricité, au Gaz de Pétrole Liquéfié (GPL)... Privilégier les transports en commun et le covoiturage Ils réduisent les frais d'utilisation de la voiture et contribuent à réduire la pollution atmosphérique Au jardin, choisissez bien les végétaux Certains produisent des pollens fortement allergisants : - Les cyprès - Le noisetier - L'aulne, le saule - Le frêne, le bouleau - Les graminées des pelouses Privilégier la marche ou le vélo pour les petits trajets Les petits trajets en voiture sont de très gros consommateurs de carburants et très polluants.

6 Réduire sa consommation d'énergie Éviter de surchauffer l'habitat et d'utiliser inutilement l'électricité. Entretenir régulièrement l'installation de chauffage Préférer les produits recyclés et opter pour le tri sélectif Les produits recyclés permettent d'économiser de l'énergie et de réduire la quantité de déchets destinés à l'incinération, source de pollution atmosphérique. Un moteur mal réglé peut entraîner une surconsommation allant jusqu'à 50 % en parcours urbain* Les transports routiers sont responsables de plus de 40% des rejets de particules en suspension dans l'atmosphère* Les masques nous protègent-ils de la pollution? Les masques et les foulards retiennent les plus grosses particules mais ne nous protègent pas des effets nocifs des particules fines et des gaz. À la maison : fermez les lumières lorsque vous quittez une pièce; cuisinez avec le four à micro-ondes autant que possible plutôt que le poêle ou le four conventionnel qui consomment plus d'énergie; isolez adéquatement votre maison, votre chauffe-eau et vos conduites d'eau; évitez l'usage des produits à base de solvants (peinture à l'huile, essence, térébenthine, pesticides et autres). Sinon, manipulez-les avec soin et fermez les contenants hermétiquement. Si vous devez les jeter, suivez les règlements municipaux et faites-le lors de la collecte des déchets dangereux de votre quartier ou municipalité; utilisez correctement votre poêle ou foyer au bois : o utilisez le chauffage au bois comme appoint seulement; o ne brûlez jamais de déchets domestiques, de bois traité ou de bois peint; o brûlez du bois sec et dur de préférence. informez-vous sur la qualité de l'air de votre région afin de ne pas accentuer les émissions atmosphériques lors de journées de mauvaise dispersion.