l'Ozone un probleme français et mondial
Hymne à la joie en français
recommandation_1432_du_Conseil_de_l_Europe_
L’ozone est un fléau et une calamité pour l’environnement
L’heure d'été par le déplacement des activités humaines vis a vis du soleil est un facteur très aggravant
le smog photochimique apparaît lorsque certains polluants sont soumis à l’action du rayonnement solaire
On ne sait plus comment se débarrasser proprement des rejets des stations d'épuration. Les gestionnaires de l'eau, l'Etat et les cultivateurs s'en inquiètentUne fois les boues traitées, ces dernières vont pouvoir être valorisées. Il existe différents types de valorisation : une valorisation en agriculture (pour 73% des boues avec l'épandage et l'élaboration de compost), en incinération (19 %) et en décharge
Rappelons de quoi il s'agit. Actuellement, la station d'épuration de la zone de Mélou, brûle les gaz produits par les matières solides via deux torchères. Il s'agit de méthane. Un système peu satisfaisant d'un point de vue économique et encore moins satisfaisant au plan écologique. (8%).
La Castraise de l'eau envisage la construction d'un bâtiment qui permettrait de stocker ses boues ; elles pourraient ensuite servir dans le domaine de l'épandage agricole.
Une implantation qu'il faudra évidemment bien réfléchir, car, évidemment, les boues d'épandage ça ne sent pas la rose. Mais, un projet qui devait amplement intéresser les agriculteurs du bassin puisque des conventions directes pourraient alors être passées avec eux.
L'épandage constitue la première destination des boues à valorisation agricole dans le nord de la France. Concernant l'envoi des boues en compostage, ce choix réside principalement en un souhait de la part des collectivités locales. L'incinération des boues est une voie employée principalement pour de forte capacité de traitement des eaux. La mise en décharge, quant à elle, est de plus en plus réduite du fait d'une élimination de cette technique d'ici à 2015. Ainsi cette dernière ne sera pas abordée ici, la station d'épuration devant être implantée à cette période.
En fonction de la finalité des boues, le traitement en amont sera différent.
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En agriculture
La valorisation agricole est réalisée sur des boues liquides ou solides de siccité de 6 à 40% de matière séche. Cette finalité des boues possède de nombreux avantages mais doit avant tout présenter des débouchés intéressant afin de couvrir les frais de réalisation.
Comme expliqué précédemment, il existe deux voies en rapport avec l'agriculture. La première, relative à l'épandage de celle-ci, consiste donc à épandre les boues préalablement traitées sur des terres agricoles de façon à les rendre plus fertiles. En effet, les boues sont relativement riches en matière organique et minérale avec notamment du phosphore.
Cinq litres de boue par jour: c'est ce que chaque Français produit en moyenne, sans le savoir, du fait de la consommation d'eau. Les quelque 8 500 stations d'épuration de l'Hexagone se retrouvent - après traitement - avec plusieurs millions de tonnes de boues au fond de leurs cuves, l'équivalent de 850 000 tonnes de matières sèches. Dans dix ans, en raison des normes antipollution de plus en plus sévères, le volume atteindra le double. Mais que faire de ces sédiments qu'on ne veut pas rejeter dans les rivières? Et encore moins dans les farines animales, comme le pratiquaient deux usines d'équarrissage en Bretagne, épinglées par les services de la répression des fraudes au début de l'année. Pratique qui est interdite par une directive européenne de 1991. Après le scandale, qui a éclaté au milieu de l'été, des inspecteurs de la Commission de Bruxelles, envoyés sur place, ont rédigé un rapport, bientôt rendu public. La Commission en a profité pour interroger les Etats membres sur leur définition des boues d'épuration.
A contrario, en milieu rural et littoral, où les rejets d’oxyde d’azote sont plus faibles, l’ozone peut se former, se concentrer et surtout perdurer. Par exemple, les fortes concentrations d’ozone sur le littoral s’expliquent par des phénomènes de brises côtières. En effet, la nuit et en début de la matinée, la brise de terre entraîne vers la mer les polluants primaires émis dans l’arrière-pays. Ceux-ci vont ensuite, sous l’action croissante du rayonnement solaire, engendrer de plus en plus d’ozone que la brise marine transportera vers les terres. Ce processus se perpétue et accumule l’ozone sur le littoral tant que les conditions climatiques restent favorables.
Dans certains cas, les polluants primaires peuvent être transportés par les masses d’air sur plusieurs centaines de kilomètres et provoquer ainsi la concentration de l’ozone à des endroits très éloignés de leur source d’émission.
Mais l’acide nitreux va jouer un role preponderant et vas accentuer ces polluants par la photochimie
En 1987, un accord international, le Protocole de Montréal, avait été signé pour supprimer progressivement les gaz CFC (utilisés dans la réfrigération et les aérosols), responsables du fameux « trou » dans cette couche gazeuse protégeant la Terre de rayons qui provoquent cancers de la peau, dégâts oculaires et immunitaires.
Grâce à l’élimination progressive des CFC, le trou au-dessus de l’Antarctique et les couches les plus élevées de la stratosphère montrent des signes clairs de rétablissement.
Mais l’ozone de la partie inférieure de la stratosphère (10 à 24 km d’altitude) se désintègre doucement, met en garde cette étude publiée dans la revue Atmospheric Chemistry and Physics.
« Aux latitudes tropicales et moyennes », où vit la majorité de la population mondiale, « la couche d’ozone n’a pas commencé à se remettre (...) C’est en fait un peu moins bien aujourd’hui qu’il y a 20 ans », explique à l’AFP l’auteur principal, William Ball, de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich.
Fragilité de la couche d’ozone
L’épaisseur totale de la couche d’ozone qui conditionne la pénétration de l’ultraviolet varie en fonction de la latitude et de la saison, mais sa valeur moyenne pendant les dernières 1970 années où de nombreuses mesures sont disponibles, a été remarquablement stable et ceci jusqu’aux années 1970-1980. Dans les années 1970 la communauté scientifique s’est inquiétée de l’effet que pourrait avoir sur l’ozone les émissions d’oxydes d’azote et de chlore sur la stabilité de l’ozone. Ce sont ces travaux qui ont valu à Paul Crutzen, Sherwood Rowland et Mario Molina le Prix Nobel de Chimie en 1985. Ces inquiétudes se sont particulièrement manifestées en relation avec le développement de l’avion supersonique Concorde qui devait créer des quantités importantes d’oxydes d’azote dans la stratosphère. Mais en fait les composés les plus dangereux pour l’ozone se sont avérés être les composés organiques halogénés, dont les chlorofluorocarbures (CFC) qui sont des molécules synthétiques très stables chimiquement et donc sans danger direct pour les êtres vivants. C’est d’ailleurs pour cette raison que celles-ci ont été développées et qu’elles ont été utilisées dans de nombreuses applications: réfrigérants (frigorifiques, climatiseurs), gaz propulseur dans les bombes aérosols, mousses synthétiques, solvants... et ont ainsi joué un rôle très bénéfique pour l’amélioration de notre mode de vie. Du fait de leur très grande stabilité, ces gaz restent dans l’atmosphère pendant des décennies (50 à 100 ans), et ils sont progressivement transportés dans la stratosphère, où, soumis à l’influence du rayonnement ultraviolet solaire, ils sont dissociés et libèrent du chlore qui a alors la capacité de rentrer dans des cycles de réactions chimiques catalytiques conduisant à la destruction de l’ozone. La destruction met en jeu deux réactions chimiques, l’une transforme l’oxyde de chlore ClO en atome de chlore Cl qui ultérieurement détruit l’ozone, mais en restituant l’oxyde ClO, ce qui permet au cycle de recommencer un grand nombre de fois. Le chlore joue ainsi un rôle de catalyseur et une très faible quantité de ClO peut détruire un grand nombre de molécules d’ozone, à condition d’être en présence d’oxygène atomique, ce qui est le cas grâce à la décomposition de l’ozone par l’ultraviolet solaire
On remarque en particulier que le radical OH• participe à ce cycle catalytique de destruction de l'ozone. Or le méthane en s'oxydant produit de la vapeur d'eau (H2O). Cette source est négligeable dans la troposphère. Mais dans la stratosphère, région sèche, elle est importante. La vapeur d'eau produit des radicaux OH (H20 + O•(1D) → 2OH). Donc, plus de méthane, plus de H2O, plus de OH et plus de destruction de l'ozone. Cet effet n'est cependant pas dominant : diminution de O3 de 5 à 10% au-dessus de 50 km pour un doublement du méthane.
Le rôle du méthane dans la troposphère est par contre une composante majeure de la chimie à prendre en compte.
l'épandage des boues des stations d'épuration doit être fait en hiver et non sous l’heure d'été qui va devenir un facteur aggravant de cette pollution a l’ozone
La conception de l'organisation des épandages débute par une étude préalable qui permet de définir les principes de l'organisation, de choisir et de valider le périmètre d'épandage retenu, de nommer les intervenants, de fixer le choix du matériel et des équipements pour le stockage, le transport et l'épandage. Enfin, elle doit fournir des analyses de la boue destinée à être épandue et du sol récepteur. La réglementation prévoit deux grandes périodes d'épandages : le printemps, de mars à avril, et à la fin de l'été, d’ aôut à octobre. L'épandage est interdit en dehors de ces périodes, mais les boues continuent d'être produites et il faut donc les stocker durant 6 à 9 mois.
Les boues liquides sont stockées dans des silos à la façon des lisiers, avec un agitateur pour homogénéiser les boues avant l'épandage
L’acide nitreux
Des chercheurs français, suisses et allemands ont mis en évidence une nouvelle source de production d'acide nitreux (HNO2). Ce gaz, précurseurs de l'ozone troposphérique, serait produit en présence de matière organique et d'oxyde d'azote.Une nouvelle étude, parue dans la revue Nature, dévoile de nouveaux mécanismes de production de l'acide nitreux (HNO2). Ce gaz est déjà bien connu et tient une place importante dans la chimie atmosphérique et particulièrement dans la pollution à l'ozone.
En effet, il possède la particularité d'interagir avec la lumière et de libérer des radicaux libres (OH-). Associés aux composés organiques volatiles (COV), ces radicaux participent à la production d'ozone troposphérique, polluants généralement urbains à l'origine des brouillards et des « pics d'ozone » présents dans la troposphère, couche la plus basse et la plus polluée de l'atmosphère.
Jusqu'à maintenant l'acide nitreux était supposé se former principalement la nuit et être dégradé en radicaux libres par la lumière dès le lever du soleil. Grâce à de nouvelles techniques de mesure de ce gaz, plus sensibles, les scientifiques se sont rendus compte récemment qu'il pouvait se former également le jour avec des concentrations dépassant largement les prédictions calculées par les modèles numériques de chimie atmosphérique.
Des chercheurs du Laboratoire d'application de la Chimie à l'Environnement de Villeurbanne (LACE, CNRS-UCBL) en collaboration avec l'Institut Paul Scherrer (Suisse) et l'Université de Wuppertal (Allemagne) viennent d'identifier les processus chimiques liés à cette production diurne. Leur étude a permis de démontrer que l'acide nitreux était produit par photo-réduction du dioxyde d'azote atmosphérique (NO2) à la surface de matière organique en décomposition (humus). Les résultats indiquent que le sol et d'autres surfaces contenant de l'acide humique produisent par photochimie des espèces réductrices qui réagissent sélectivement avec le dioxyde d'azote.
Le taux de formation d'acide nitreux relevé dans cette étude pourrait expliquer les concentrations élevées d'HNO2 récemment observées en journée et dont la photolyse compte pour 60% de la production de radicaux libres. Cette production d'acide nitreux pourrait influencer significativement la chimie des basses couches de la troposphère et ainsi changer notre description des mécanismes de pollution atmosphérique, ont expliqué les chercheurs européens.
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