La Science derrière le smog et ses implications inquiétantes

Le « Grand Smog de Londres » ou « la grande fumée » en décembre 1952 a été la crise de pollution atmosphérique la plus grave de l’histoire européenne, causant environ 8,000-12,000 décès.

le Smog de Londres a été précédé par le Smog de Donora de 1948, menaçant la vie, aux États-Unis. Des nuages de Smog, constitués de poussière métallique, de dioxyde de soufre et de monoxyde de carbone, se sont développés le 26 octobre 1948. En conséquence, environ 7 000 résidents ont souffert de divers problèmes respiratoires et ont été hospitalisés. Au moins 20 résidents sont morts dans les 5-6 jours., De même, Pékin a subi une pollution atmosphérique majeure en 2013 en raison de la combustion du charbon, qui a causé des décès prématurés 366,000.

ces catastrophes environnementales ne se sont pas produites en un jour. Il y avait beaucoup de signes alarmants, comme ceux que nous observons à Delhi de nos jours.

Sources de Smog

pour les villes situées dans des bassins fluviaux et entourées de montagnes, le smog est un problème persistant car le smog piégé dans la vallée ne peut pas être transporté par le vent. Les polluants primaires sont ceux qui contribuent à la formation de smog et sont émis directement par la source.,

Les polluants secondaires se forment dans l’atmosphère par les interactions chimiques des polluants primaires avec les conditions environnementales normales. Les principaux polluants responsables de la pollution de l’air sont les oxydes d’azote, en particulier les oxydes d’azote et les oxydes nitriques, qui sont libérés dans l’atmosphère par la combustion de combustibles fossiles provenant des centrales à charbon, des émissions des usines et des gaz d’échappement des voitures.

Le dioxyde d’azote est un polluant atmosphérique grave qui, par inhalation, provoque un œdème pulmonaire (accumulation excessive de liquide dans les poumons)., De plus, il contribue au smog photochimique, causant ainsi de graves dommages à l’environnement.

mécanisme général de formation du smog

certains polluants moins visibles comprennent les halogènes, contenant des composés comme les chlorofluorocarbures (CFC). Ce sont des gaz artificiels, non biodégradables et comme ils ne sont pas non plus solubles dans l’eau, ils ne peuvent pas être emportés par les précipitations.

le smog sulfureux et le smog photochimique sont deux types distincts de smog reconnus jusqu’à présent. Le smog sulfureux, également connu sous le nom de smog de Londres, se développe en raison de la forte concentration d’oxydes de soufre dans l’air., Ce gaz est un polluant atmosphérique grave, provoquant une irritation des yeux, du nez et des poumons humains. Il est libéré dans l’air par des combustibles fossiles soufrés comme le charbon. Les volcans émettent également du dioxyde de soufre dans l’atmosphère.

on estime que l’émission de dioxyde de soufre par les sources naturelles est de 24%, alors que les sources anthropiques contribuent au reste 76%.

le smog photochimique est produit lorsque la lumière du soleil réagit avec les oxydes d’azote et au moins un composé organique volatil (COV) dans l’atmosphère., La formation chimique de particules atmosphériques et d’ozone troposphérique a lieu à la lumière du soleil. Les peintures, l’essence et de nombreux solvants de nettoyage libèrent des COV dans l’atmosphère. Les composés aromatiques comme le benzène, le toluène et le xylène sont cancérigènes et peuvent causer la leucémie. On constate que les COV peuvent indirectement contribuer aux problèmes respiratoires et autres problèmes liés à l’ozone.

Il est bien connu que la couche d’ozone nous protège des rayons UV nocifs. Cependant, l’ozone près du sol est nocif, en particulier pour ceux qui souffrent de maladies respiratoires comme l’asthme., Il peut endommager les tissus pulmonaires, provoquer des démangeaisons et des brûlures oculaires, interférer avec la photosynthèse et provoquer une suppression de la croissance des plantes.

traçage, analyse et interprétation des données en temps réel sur la qualité de l’Air

pour traiter les effets néfastes du smog mortel sur la santé humaine, nous avons fait référence aux données en temps réel sur la qualité de l’air recueillies par le Central Pollution Control Board (5-15 novembre 2017). L’objectif était d’analyser l’effet des facteurs les plus gênants associés au smog—les particules (PM 2,5 et PM 10) SO2 et NO2.

PM2, 5 et PM10

particules fines (PM 2.,5) est un mélange de particules microscopiques de cendres, de suie, de poussière, de saleté et de métaux dans l’air mesurant moins de 2,5 µm. Ces particules proviennent des émissions des véhicules et de l’industrie, de la poussière des routes, de l’usure des pneus, de la construction, du chauffage au bois et de l’agriculture.

la combustion du carburant et les réactions chimiques conduisent à la formation de PM 2.5, qui peuvent contourner les cils et les couches de mucus—qui emprisonnent les particules dans le nez et la gorge—et se déposer directement dans les alvéoles (les minuscules sacs dans les poumons), où les échanges gazeux ont lieu. Cela provoque une toux incessante, de l’asthme et peut même conduire au cancer du poumon. PM 2.,Le niveau 5 a augmenté à 999 à Delhi le 7 novembre 2017, ce qui était bien au-dessus des microgrammes 60 recommandés. Les niveaux ont été les plus élevés entre novembre 7 et 9, en particulier à ITO, car il connaît un trafic de véhicules lourds et est un point de transit pour les voyages interurbains.

Les particules de poussière PM 10 ont un diamètre aérodynamique plus élevé et proviennent principalement de la poussière de route. Lorsque sa présence dans l’atmosphère dépasse 1 000 µg/m3, les personnes souffrent de toux, de respiration sifflante et de maladies cardiovasculaires. Tout comme dans le cas des PM 2,5, on a également constaté que les pm 10 avaient des variations saisonnières.,

l’oxyde de soufre est formé par la combustion de carburants contenant du soufre dans des véhicules, des groupes électrogènes ou des centrales thermiques, qui utilisent de l’huile de four de mauvaise qualité. L’oxyde de soufre est converti en H2SO4 ou en acide sulfurique, lorsqu’il est déposé dans les doublures nasales et entraîne de graves réactions allergiques et peut même causer le cancer.

Les NOx sont généralement formés à partir de l’oxydation à haute température de l’oxygène atmosphérique diatomique dans les moteurs à combustion ou les fours. Ils détruisent la couche d’ozone et causent des lésions pulmonaires, entraînant des maladies telles que l’emphysème et l’asthme.,

qualité de l’air intérieur

non seulement la qualité de l’air extérieur, mais aussi la qualité de l’air intérieur est une grande préoccupation car les gens considèrent leur maison comme un refuge sûr et deviennent insouciants. Les Sources de pollution intérieure sont les COV et la suie provenant des poêles à ciel ouvert ou des poêles au kérosène; les moisissures et les spores provenant des endroits humides, en particulier Les toilettes, les peaux mortes et les particules d’insectes ainsi que le pollen des fleurs plantées ou la poussière accumulée dans les couvertures et les matelas. Ce problème est si commun qu’on lui a donné un nom spécial: syndrome des bâtiments malades., Les architectes tentent de l’atténuer en améliorant la ventilation, les matériaux et la conception. L’exposition à de tels polluants de l’air intérieur peut provoquer des allergies, de l’asthme, des maladies cardiovasculaires, des pertes de mémoire, le cancer et peut être nocive pour le développement fœtal.

atténuation

Une bonne nouvelle, même dans cette situation extrêmement précaire, est que Delhi n’est pas nouvelle à faire face au problème de la détérioration de la qualité de l’air. Cependant, en raison de sa géographie, de sa démographie et de ses zones industrielles, Delhi a acquis une expérience dans les stratégies d’atténuation ad hoc et à long terme.,

l’Action pour s’attaquer à un problème peut être de deux types, préventives et punitives. La Cour Suprême a été à l’avant-garde de ce combat. En 1985, il avait ordonné que toutes les usines de mélange à chaud, émettant des fumées nocives, soient déplacées hors de Delhi. Les convertisseurs catalytiques ont été introduits dans les voitures en 1995 pour réduire la toxicité des polluants rejetés par les échappements des véhicules. Le coke de pétrole et l’huile de four ont été interdits en 1996 à Delhi, mais les unités industrielles de la RCN ont continué à les utiliser. En 2001, toute la flotte de Delhi Transport Corporation (DTC) a commencé à fonctionner au gaz naturel comprimé (GNC)., À cette époque, cela semblait être une entreprise très coûteuse. Cependant, avec le recul, DTC possède la plus grande flotte de GNC au monde et a considérablement contribué à réduire les émissions dans la ville.

le SC est allé plus loin en interdisant l’enregistrement de tous les Vus diesel de plus de 2000cc et en exigeant que tous les taxis commerciaux soient également convertis au GNC d’ici 2015.

ce n’est pas seulement le pouvoir judiciaire, qui tente de réduire la pression de la pollution atmosphérique sur la ville, mais les cadres, aussi, prennent des mesures préventives. Le gouvernement de Delhi a introduit des normes de contrôle des émissions pour la première fois en 1991., Depuis lors, les normes se sont durcies sous la forme de certificats de contrôle de la pollution (PUC), qui doivent être renouvelés tous les trois mois. Actuellement, seuls les véhicules conformes à la norme Bharat Stage-IV (BS-IV) peuvent être immatriculés à Delhi avec l’intention d’introduire le carburant Bharat Stage-VI d’ici 2018.

le gouvernement de Delhi a éliminé progressivement l’essence au plomb, réduit la quantité de benzène dans le carburant et introduit le diesel à faible teneur en soufre pour fournir aux véhicules un carburant plus propre. Les mesures d’atténuation impliquaient également d’importants investissements dans les infrastructures., Le plus important d’entre eux, qui s’attaque également à la congestion du trafic, est la création de systèmes de transport rapide de masse comme le métro de Delhi, qui a pris des lakhs de véhicules hors de la route. En fait, si la phase trois du métro avait été construite à temps, au lieu d’être retardée pour 2018, elle aurait pu enlever 1,4 lakh véhicules de la route et aurait fait une brèche dans le scénario de smog actuel. Un fonds pour l’ambiance de l’air a été créé pour financer des initiatives d’atténuation à partir de l’argent recueilli sur les ventes de diesel., Récemment, malgré les pressions de certaines couches de la société, La Cour, l’exécutif et la société civile se sont réunis pour interdire même l’éclatement des craquelins à Delhi sur Diwali pour aider à réduire le fameux smog après Diwali.

pour sensibiliser aux dangers de la pollution et à ses méthodes d’atténuation, le Delhi Pollution Control Board organise des programmes et des ateliers de sensibilisation de routine. Les mesures punitives comprennent celles prises après ou pendant la crise.,

Ces mesures ont rencontré des succès divers, qui ne sont pas toujours quantifiables en raison de la nature diffuse et multi-source du problème et du trop grand nombre de variables en jeu. L’action la plus positive du gouvernement a peut-être été la création de L’indice de qualité de l’air SAFAR, qui combine cinq des polluants les plus pressants en un seul indice de qualité de l’air (IQA). Cela va de bon à grave et peut aider à la formulation de politiques ainsi que des mesures de précaution., Les politiques vont de politiques à long terme et nationales comme l’engagement de L’Inde au sommet de Paris sur le changement climatique et l’augmentation des sources de combustibles non fossiles dans la production d’électricité à 40% d’ici 2030 à des politiques à long terme et locales comme débarrasser Delhi du kérosène et déplacer les industries polluantes vers la périphérie de Les politiques à court terme comprennent la mise en œuvre d’un système Pair-Impair, l’aspersion d’eau sur les arbres et les routes pour éviter la poussière, l’aspiration des routes et l’interdiction des groupes électrogènes et des activités de construction.,

en cas de smog sévère, il y a aussi une répression contre les agriculteurs pratiquant le brûlage du chaume. Des décisions immédiates telles que les vacances scolaires pour les enfants du primaire ont également été prises, peu après la montée des niveaux de pollution. Des programmes de sensibilisation concernant les moyens de réduire la pollution par des changements de mode de vie et des mesures d’atténuation au niveau personnel, telles que la culture de plus de plantes d’intérieur ou le port de masques appropriés, sont également gérés par le gouvernement et diverses ONG dans l’intérêt public., Dans le budget 2018 de L’Union, un régime spécial a été annoncé pour subventionner les équipements agricoles de L’Haryana, de L’UP et du Punjab afin de réduire le problème de la combustion du chaume.

le programme impair-pair mérite une mention et une analyse spéciales car il s’agissait d’une mesure radicale et innovante de remédiation immédiate à la situation alarmante du smog à Delhi. Le système prévoyait des restrictions sur certaines catégories de véhicules non commerciaux aux heures de pointe en fonction de leur numéro de plaque d’immatriculation, selon lesquelles ils devaient rouler alternativement., Selon une étude—qui a surveillé huit endroits à Delhi-NSIT, Dwarka, Mandir Marg, RK Puram, Shadipur, ITO, IHBAS et Punjabi Bagh pour six polluants, à savoir NOx, SOx, CO, ozone, PM2.5 et ammoniac, il y avait une réduction globale du niveau de pollution. Mais cette diminution n’a rien de dramatique en raison de l’interférence d’autres facteurs, principalement métrologiques. Cependant, la réduction du nombre de véhicules circulant sur la route, de la circulation et du temps de trajet a été largement appréciée.,

un autre nouveau système testé par le gouvernement était un pistolet anti-smog, dont le prototype a été testé par le gouvernement de Delhi à Anand Vihar, l’un des endroits les plus pollués de la capitale. Le concept est que le pistolet tirera un brouillard d’eau à haute pression dans l’air, ce qui capturera et immobilisera les polluants et les particules, les faisant se déposer sur le sol plus tard. Étant donné que la portée de cette méthode est faible et qu’elle n’est efficace que dans l’immédiat, elle ne peut être utilisée qu’à proximité d’endroits sensibles tels que des hôpitaux ou des écoles.,

une mention spéciale doit être faite au sujet de la commercialisation du smog et de la pollution et de ce que l’on peut faire en tant qu’individu pour atténuer les risques. Comme les effets sur la santé de la pollution de l’air extérieur et intérieur sont mieux compris maintenant, le marché commercial enregistre un nombre croissant de produits pour l’amélioration de la qualité de l’air intérieur. Le purificateur d’air est un dispositif qui élimine les contaminants de l’air et améliore la qualité de l’air intérieur en utilisant plusieurs types de filtres successifs; pré-filtre, charbon actif, HEPA, photolytique, etc., Différents types de purificateurs d’air sont disponibles sur le marché en fonction de la forme, du volume, du niveau de protection offert et du prix.

les filtres à air courants impliquent la technologie HEPA (High Efficiency Particulate Air), la technologie du charbon actif, l’ioniseur, le générateur d’ozone, etc. lutter contre la pollution intérieure, où la technologie et la protection supplémentaires ont un coût, qui est souvent inabordable pour les plus vulnérables., Dans le cas des masques, une série de masques antipollution comme N-90, N-95 sont disponibles sur le marché en fonction de l’efficacité pour filtrer les particules en suspension dans l’air de 95% à 99% respectivement, coûtant entre environ Rs 150 et Rs 1,000. Cependant, il convient de noter qu’une étude prolongée mesurant l’efficacité et l’utilité à long terme des purificateurs d’air et des masques n’a pas été réalisée et que les perspectives de tels appareils personnels améliorés ne suggèrent en aucun cas « de continuer et de polluer de plus en plus ».,

perspectives et orientations futures

Il est évident que la plupart des mesures prises contre le smog et la pollution sont de nature punitive et ponctuelle et s’attaquent aux symptômes et non à la cause profonde du problème. Dans le cas de la pollution intérieure, une analyse plus approfondie est nécessaire pour évaluer ses effets à long terme. Pour trouver une solution permanente et durable à la pollution atmosphérique et au smog, il faut une synergie entre tous les niveaux de formulation et de mise en œuvre des politiques du gouvernement de Delhi, du Centre, du Tribunal national vert, du pouvoir judiciaire, des organismes d’experts et, surtout, des personnes., Aussi, les avis et considérations de toutes les sections de la société, en particulier les experts de l’agriculture, de l’environnement, de la chimie, l’industrie, etc. devront être prises.

Des Études Approfondies, évaluant les avantages et les inconvénients des dispositifs d’atténuation personnels pour une solution permanente à la crise de la pollution atmosphérique de Delhi, doivent être menées avec une approche holistique et interdisciplinaire.,

(L’article a été co-écrit par Amit Singh, Niloy Sarkar, Neelam, Komal, Sonia, Radhey Shyam Sharma et Shrikant Kukreti—chercheurs à L’Université de Delhi, Inde)

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