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Génie des procédés Pollution atmosphérique

par: H Rezala
Disponible
Pages 142
Dimensions 16*23,5
Publication 2025-06-10
Éditeur —
Papier : 950.00 DA Numérique: 475.00 DA

La pollution atmosphérique est l’introduction par l’homme, directement ou indirectement, dans l’atmosphère et les espaces clos, de substances ayant des conséquences préjudiciables de nature à mettre en danger la santé humaine, à nuire aux ressources biologiques et aux écosystèmes, à influer sur les changements climatiques, à détériorer les biens matériels, à provoquer des nuisances olfactives excessives. Son enseignement doit donc acquérir une importance et une attention soutenues surtout en domaine environnement. Ce polycopié de pollution atmosphérique est destiné aux étudiants de 1ére année master Génie des procédés de l’environnement et est composé de neuf chapitres. Le premier chapitre présente une introduction sur l’atmosphère, composition chimique de l’atmosphère terrestre, évolution des teneurs et le temps de résidence des espèces chimiques. Le deuxième chapitre relate la division verticale de l’atmosphère en présentant les couches de l’atmosphère et le gradient de température et de pression. Le troisième chapitre expose les sources de la pollution atmosphérique anthropiques, principalement les sources liées aux modes de transport, les sources industrielles et l’énergie. Les sources naturelles sont également présentées, principalement la forêt, le volcanisme, le bétail, la foudre et les pollens. Le quatrième chapitre expose les effets de la pollution atmosphérique ainsi que les conséquences de celle-ci sur la santé, sur les végétaux et sur les matériaux. Le cinquième chapitre présente les polluants de l’air reglémentés et non réglémentés et les normes d’émissions. Par ailleurs, le sixième et le septième chapitres décrivent, en détails, la chimie atmosphérique et la chimie troposphérique : l’un est est consacré aux mécanismes de destruction de l’ozone dans la haute stratosphère (trou d’ozone), l’autre aux mécanismes de production d’ozone. Le huitième chapitre concerne les aérosols atmosphériques en décrivant leur taille, composition, processus de formation, normes et application aux pluies acides. Enfin, un dernier chapitre (chapitre neuf) concerne la qualité de l’air intérieur. Il présente l’émergence de l’intérêt pour la pollution chimique intérieure, les principaux polluants de l’air intérieur, les sources des composés chimiques et les modes d’exposition humaine et risque de santé. Des exercices très simples avec questions et réponses sont présentés à la fin de chaque chapitre pour aider le lecteur à effectuer les calculs pratiqués dans cette discipline.

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Avant-propos 03
Préface 05
Table des matières 07
Chapitre I. Introduction 13
I.1. Définition de l’atmosphère 14
I.2. Composition chimique de l’atmosphère terrestre.
I.3. Evolution des teneurs 17
I.4. Temps de résidence des espèces chimiques 16
 Questions et exercices 19
 corrigée 20
Chapitre II. Division verticale de l’atmosphère 23
II.1. Différentes couches de l’atmosphère 24
II.1.1.Troposphère 24
II.1.2. Stratosphère 26
II.1.3. Mésosphère 27
II.1.4. Thermosphère 28
II.1.5. Exosphère 28
II.2. Gradient de la température 28
II.3. Gradient de pression 29
 Questions 30
 Corrigée 31
Chapitre III. Sources de la pollution atmosphérique 33
III.1. Généralités sur la pollution atmosphérique 34
III.1.1. Historique 34
III.1.2. Définition 35
III.1.3. Différentes échelles 35
III .1.3.1. Pollution de proximité et à l'échelle locale 35
III .1.3.2. Pollution à l'échelle régionale 35
III .1.3.3. Pollution à l'échelle planétaire 35
III.2. Sources de la pollution atmosphérique 36
III.2.1. Sources Anthropiques 36
III.2.1.1. Transport 37
III.2.1.2. Industrie 38
III.2.1.3. Energie 39
III.2.1.4. Autres sources anthropiques de pollution
III.2.2. Sources naturelles 39
III.2.2.1. Forêt 40
III.2.2.2. Volcanisme 40
III.2.2.3. Bétail 41
III.2.2.4. Foudre 41
III.2.2.5. Pollens 42
III.2.2.6. Autres sources naturelles de pollution 42
 Questions et exercices 43
 corrigée 44
Chapitre IV. Effets de la pollution atmosphérique 47
IV.1. Effets sur la santé
IV.2. Effets sur les végétaux
IV.3. Effets sur les matériaux
IV.4. Autres effets 51
IV.4.1. Effets sur le patrimoine
IV.4.2. Effets sur les écosystèmes
IV.4.3. Effets sur l’environnement 52
IV.4.4. Effets à l’échelle planétaire 48
 Questions et exercices 55
 corrigée 56
Chapitre V. Polluants de l’air 59
V.1. Polluants réglementés 60
V.1.1. Monoxyde de carbone 61
V.1.2. Oxydes d’azote 62
V.1.2.1. Monoxyde d’azote 62
V.1.2.2. Dioxyde d’azote 62
V.1.3. Dioxyde de soufre 63
V.1.4. Composés organiques volatils 63
V.1.5. Hydrocarbures aromatiques polycycliques 63
V.1.6. Particules PM10 et PM2.5 64
V.1.7. Métaux lourds 64
V.1.8. Ozone 64
V.2. Polluants non réglementés 65
V.2.1. Ammoniac 65
V.2.2. Sulfure d'hydrogène 65
V.2.3. Pesticides 65
V.3. Unités pour l’expression de la concentration des polluants 66
V.4. Conversion entre unités gravimétriques et volumétriques
V.5. Normes d’émission 66
V.5.1. Normes Algériennes 67
V.5.2. Normes de l’OMS 67
 Questions et exercices 68
 corrigée 69
Chapitre VI. Chimie atmosphérique 71
VI.1. Eléments de cinétique et photochimie 72
VI.1.1. Définition 72
VI.1.2. Rappel de cinétique chimique 73
VI.1.2.1. Ordre d’une réaction 73
VI.1.2.2. Stœchiométrie 73
VI.1.2.3. Loi d’action de masse 73
VI.1.3. Réaction photochimie 74
VI.2. Mécanismes radicalaires 75
VI.2.1. Photooxydation du CO 75
VI.2.2. Photooxydation du CH4 76
VI.2.3. Source des radicaux OH° 77
VI.2.4. Réaction avec les radicaux NO3° 77
VI.3. Temps de vie 77
VI.4. Photolyse 78
VI.5. Ozone stratosphérique 79
VI.5.1. Sources d’ozone 79
VI.5.1.1. Sources anthropiques 79
VI.5.1.2. Sources naturelles 79
VI.5.2. Cycles Catalytiques 80
VI.5.2.1. Cycle de NOx 80
VI.5.2.2. Cycle de ClOx 80
VI.5.3. Mécanismes de la destruction de l’ozone 82
 Questions 85
 corrigée 87
Chapitre VII. Chimie troposphérique 89
VII.1. Notion de capacité oxydante
VII.2. Chimie du système HOx/NOx/composé organiques VII.2.1. Les HOx 92
VII.2.1.1. Sources des radicaux HOx
VII.2.1.2. Puits des radicaux HOx
VII.2.1.3. Concentrations des radicaux HOx 90
VII.2.2. Les NOx
VII.2.3. Les composés organiques volatils (COV) 95
VII.3. Mécanismes de production d’ozone 96
VII.3.1. Cycle de l’ozone en atmosphère propre 97
VII.3.2. Cycle de l’ozone en atmosphère polluée 99
VII.4. Pollution urbaine 100
VII.4.1. Smog 100
VII.4.1.1. Smog industriel 100
VII.4.1.2. Smog photochimique 100
VII.4.2. Nitrate de peroxyacétyle 101
 Questions 103
 corrigée 104
Chapitre VIII. Les aérosols atmosphériques 107
VIII.1. Définition d'aérosol 108
VIII.2. Taille des aérosols 108
VIII.3. Composition chimique des aérosols
VIII.4. Processus de formation 110
VIII.5. Aérosols primaires et secondaires
VIII.6. Normes liées aux aérosols
VIII.7. Chimie atmosphérique en phase aqueuse
VIII.8. Impacts d’aérosols 115
VIII.9. Application aux pluies acides 109
 Questions et exercices 117
 corrigée 118
Chapitre IX. Introduction à la qualité de l’air intérieur 121
IX.1. Emergence de l’intérêt pour la pollution chimique intérieure 122
IX.2. Quelques définitions relatives à la qualité de l’air 123
IX.3. Principaux polluants de l’air intérieur 124
IX.3.1. Polluants chimiques 124
IX.3.1.1. Formaldéhydes 124
IX.3.1.2. Radon 125
IX.3.1.3. Fumées de tabac 125
IX.3.1.4. Pesticides 125
IX.3.1.5. Corps organiques volatiles 126
IX.3.2. Bio contaminants 126
IX.3.2.1. Moisissures 126
IX.3.2.2. Acariens 127
IX.3.2.3. Allergènes 128
IX.3.3. Particules et fibres minérales
VII.2.3. Les composés organiques volatils (COV) 95
VII.3. Mécanismes de production d’ozone 96
VII.3.1. Cycle de l’ozone en atmosphère propre 97
VII.3.2. Cycle de l’ozone en atmosphère polluée 99
VII.4. Pollution urbaine 100
VII.4.1. Smog 100
VII.4.1.1. Smog industriel 100
VII.4.1.2. Smog photochimique 100
VII.4.2. Nitrate de peroxyacétyle 101
 Questions 103
 corrigée 104
Chapitre VIII. Les aérosols atmosphériques 107
VIII.1. Définition d'aérosol 108
VIII.2. Taille des aérosols 108
VIII.3. Composition chimique des aérosols
VIII.4. Processus de formation 110
VIII.5. Aérosols primaires et secondaires
VIII.6. Normes liées aux aérosols
VIII.7. Chimie atmosphérique en phase aqueuse
VIII.8. Impacts d’aérosols 115
VIII.9. Application aux pluies acides 109
 Questions et exercices 117
 corrigée 118
Chapitre IX. Introduction à la qualité de l’air intérieur 121
IX.1. Emergence de l’intérêt pour la pollution chimique intérieure 122
IX.2. Quelques définitions relatives à la qualité de l’air 123
IX.3. Principaux polluants de l’air intérieur 124
IX.3.1. Polluants chimiques 124
IX.3.1.1. Formaldéhydes 124
IX.3.1.2. Radon 125
IX.3.1.3. Fumées de tabac 125
IX.3.1.4. Pesticides 125
IX.3.1.5. Corps organiques volatiles 126
IX.3.2. Bio contaminants 126
IX.3.2.1. Moisissures 126
IX.3.2.2. Acariens 127
IX.3.2.3. Allergènes 128
IX.3.3. Particules et fibres minérales
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