Monitoring de la qualité de l'air dans la ville de Kinshasa.

I.2.1. Principales sources de la pollution de l'air

Il n'y a pas de fumées sans feu et pas de pollution de l'air sans sources d'émissions des polluants. Les origines de la pollution atmosphérique sont de deux grands types : il existe une pollution naturelle (qu'on peut minimiser) et une pollution anthropique.

Tout d'abord, l'émission dans l'atmosphère de polluants gazeux ou particulaires peut être d'origine naturelle (volcans, érosion des roches, remise en suspension de poussières du sol, embruns marins, feux de brousse, ...). Elle génère par exemple du soufre, du dioxyde d'azote, du dioxyde de carbone et les particules.

La seconde origine de la pollution atmosphérique est liée aux activités de l'homme. Elle englobe la production et l'introduction, par l'homme, de différentes substances dans l'environnement. Il s'agit de la pollution anthropique, elle représente plus de 2/3 des origines de la pollution de l'air. Cette dernière est une notion relativement récente qui s'est façonnée au fil des siècles. Les prémices de la pollution de l'air sont apparues avec le développement des villes. Les sources étaient alors majoritairement le chauffage au bois et au charbon. Cette pollution s'est accrue largement avec la révolution industrielle (Anne-Laure BORIE, 2006.).

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Transports terrestres et aériens, activités industrielles et artisanales, agriculture, usage des produits ménagers, chauffage domestiques... la liste des sources d'émissions qui contaminent l'air ambiant est longue (Airparif, 2005). La figure 1.3 ci-dessous illustre les différentes sources anthropiques émettrices des polluants atmosphériques.

Figure 1.3 : Principales sources anthropiques émettrices des polluants majeurs de l'atmosphère (Fresnel Boris A. Cachon, 2013)

I.2.2. Description de quelques polluants atmosphériques

Un polluant de l'air est un corps d'origine anthropique ou non, à l'état solide, liquide ou gazeux, contenu dans l'atmosphère et qui ne fait pas partie de la composition normale de l'air ou qui y est présent en quantité anormale. Suivant un critère de toxicité, de spécificité de sources et de la pollution générée, les principaux polluants mesurés par les organismes de surveillance de la qualité de l'air sont les oxydes d'azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO2), le monoxyde de carbone (CO), les particules, et l'ozone (O3). Une description synthétique des effets de ces polluants figure dans le tableau 1.1 ci-dessous. Signalons qu'il existe deux groupes des polluants atmosphériques à savoir : polluants atmosphériques primaires et polluants atmosphériques secondaires.

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I.2.2.1. Polluants atmosphériques primaires

Sont des produits chimiques dangereux qui pénètrent directement dans l'atmosphère. Les principaux sont les matières particulaires, les oxydes d'azote, les oxydes de carbone, les oxydes de soufre, et les hydrocarbures (RAVEN, P.H et al.2009).

a) Particules fines ou aérosols (PM)

Les particules fines sont une catégorie de particules en suspension dans l'air ambiant, d'un diamètre inférieur à 2,5 micromètres. À l'intérieur de cette catégorie dite PM 2,5 (de l'anglais Particulate Matter), on distingue en outre les PM 1 au diamètre inférieur à 1 micromètre dites ultrafines. Les dimensions réduites de ces particules, font qu'elles ne peuvent

sédimenter sous l'action unique de la gravité. Seule leur agrégation ou
des précipitations permettent leur chute au sol.

De par leurs dimensions et leur persistance durable à l'état d'aérosols, les particules fines, et a fortiori ultrafines, s'infiltrent en profondeur dans les voies respiratoires. Selon leur degré de concentration et de toxicité, elles peuvent provoquer à court ou à long terme des pathologies qui vont de la simple inflammation aux affections les plus graves.

Les particules fines peuvent être d'origine naturelle (notamment les éruptions volcaniques) ou liées à l'activité humaine, en particulier les rejets de l'industrie (fumées et poussières) et de l'agriculture intensive, les modes de chauffage par combustion (bois, charbon, fuel...) et les moyens de transport (principalement les gaz d'échappement des moteurs à explosion). ( https://youmatter.world/fr/definition/particules-fines-definition-impact-sante/).

b) Oxydes d'azote (NOx)

Famille d'oxydes d'azote couramment regroupée sous la formule NOx comprend les composés suivants : le monoxyde d'azote (NO), le dioxyde d'azote (NO2), le protoxyde d'azote (N2O). Les composés analysés par les réseaux sont NO et NO2 ( https://www.actu-environnement.com).

Notons que nonobstant les qualités importantes de N2O présentes dans l'atmosphère, on parle avant tout de NO et NO2 en ce qui concerne la pollution de l'air.

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Les oxydes d'azotes sont essentiellement émis lors des combustions fossiles. Ce sont des gaz produits par les interactions chimiques entre l'azote atmosphérique et l'oxygène quand une source d'énergie comme la combustion génère des températures élevées.

- L'oxyde nitreux (N2O) : souvent aussi appelé protoxyde d'azote, est un gaz incolore, peu soluble dans l'eau et possède un faible gout douçâtre et entretient la combustion.

- Le monoxyde d'azote (NO) : est un gaz incolore, toxique, incombustible.

- Le dioxyde d'azote (NO2) : est émis principalement par le trafic routier et les activités industrielles, les concentrations les plus fortes sont localisées sur les zones urbanisées, tandis que les concentrations assez importantes sont également présentes autour des grands axes routiers.

En présence d'eau et éventuellement d'oxygène, le dioxyde d'azote forme l'acide nitrique :

2NO2 + 1 2

O2 + 112O ? 211NO3 (1.1)

Les oxydes d'azote contribuent de façon importante à la pollution générale de l'air. Ces composés empêchent le développement des plantes. Des faibles teneurs volumiques de NO2 peuvent déjà avoir de l'influence sur des processus biochimiques normaux et par exemple conduire chez les plantes à une diminution du poids sec, de la croissance des feuilles et à une perte du rendement de production (les pommiers, les poiriers, la salade etc. sont très sensible déjà à des teneurs d'environ 3ppb) TANGOU, 2016.

Pour les concentrations auxquelles ils se trouvent dans l'atmosphère, NO (30 mg/m³) n'est pas irritant ni nocif pour la santé ; cependant NO2 (6 mg/m³) a une odeur piquante et suffocante. Quand on respire les oxydes d'azote, ils aggravent les problèmes de santé comme l'asthme. Ces oxydes sont également impliqués dans la production de smog photochimique et dépôts acides.

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c) Oxydes de soufre

Les oxydes de soufre sont les différents types de composés contenant du soufre et de l'oxygène, et dont la structure suit la formule générale : SxOy.

Ce sont des gaz produits par les interactions chimiques du soufre et de l'oxygène, certains sont émis par les phénomènes naturels (éruption volcanique) et un peu par les activités industrielles.

c1) Dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre (SO2) est un gaz incolore qui dégage une odeur semblable à celle d'allumettes consumées. Combiné à l'oxygène, il se transforme en anhydride sulfurique qui, conjugué à l'eau atmosphérique, forme un brouillard d'acide sulfurique. Le processus d'oxydation du SO2 peut aussi entraîner la formation d'un aérosol d'acide sulfurique.

Ses sources sont : les fonderies, les centrales électriques, les complexes métallurgiques, les raffineries de pétrole et les usines de pâtes et papiers. Il faut ajouter quelques sources de moindre importance liées au chauffage de logements et bâtiments industriels. La petite contribution de SO2 qu'on peut trouver en RDC est due aux émissions volcaniques.

d) Oxydes de carbones

- Le monoxyde de carbone (CO) : il se forme lors de la combustion incomplète de matières organiques (fioul, charbon, bois, carburant...) également issu de la circulation automobile. C'est un poison qui altère la capacité du sang à transporter l'oxygène. En effet, il peut remplacer l'oxygène dans le sang en formant une liaison réversible avec l'hémoglobine Hb dans les corpuscules rouges du sang créant ainsi un complexe de coordination, carboxyhémoglobine (COHb). Dans ce cas, il empêche le transport de l'oxygène dans le corps suivant cet équilibre (TANGOU, 2016) :

HbO2 + CO COHb + O2 (1.2)

- Le dioxyde de carbone (CO2) : il est abondant dans l'atmosphère par les phénomènes naturels tels que la respiration et la décomposition biologique, une autre partie est émise par la combustion des combustibles fossiles et brûlis. En ce qui concerne les ressources

L'ozone est un gaz incolore extrêmement toxique. Ce composé doit son nom à l'odeur (grec ozein, sentir).

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en CO2, l'atmosphère de la Terre contient à peu près 2.35.10¹² tonnes de CO2 (TANGOU, op cit).

Comme le CO2 est un gaz plus lourd que l'air, il peut se concentrer dans des endroits situés à bas niveaux. De fortes teneurs en CO2, comme il peut en exister par exemple dans des caves (où se produisent des fermentations) ou dans des cavernes, conduisent rapidement à la mort, s'il n'y a pas un apport rapide d'oxygène en quantité suffisante.

Le dioxyde de carbone est la matière première nécessaire à l'élaboration des substances organiques par la photosynthèse :

6H2O + 6 CO2 (en présence de lumière et chlorophylle) C6H12O6 + 6O2 (1.3)

Donc, il constitue le composé nutritif le plus important pour les plantes. Grâce à des expériences conduites en serre sur terrain, on sait que le CO2 exerce diverses influences sur la croissance des plantes. Par exemple, des teneurs élevées en CO2 dans l'air ont une influence différente sur la croissance du maïs et du bleu (TANGOU, op cit). Notons tout de même que l'accumulation de CO2 dans l'atmosphère est associée au changement climatique de la planète.