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Définition de la pollution de l'environnement
La pollution de l'environnement est tout ajout de substances ou d'énergies erronées à l'environnement, qui entraîne une modification de la composition de l'environnement. Ces variables peuvent être l'air, l'eau, le sol, le bruit et la lumière , et les modifications de leurs valeurs naturelles peuvent avoir de profondes conséquences sur les écosystèmes et la vie humaine.
La pollution se produit lorsque des matières nocives (appelées polluants) sont introduites dans l'environnement.
Types de pollution de l'environnement
Les polluants peuvent se présenter sous n'importe quelle phase (solide, liquide et gazeuse) et peuvent même se présenter sous la forme d'un transfert d'énergie tel que la chaleur, la lumière ou le bruit. Voyons quelques exemples de pollution de l'environnement :
La pollution de l'air
La pollution de l'air est causée par le rejet de particules gazeuses, de molécules et de particules dans l'atmosphère. Les petites particules sont libérées en tant que sous-produits de réactions industrielles à des températures et pressions élevées et par les pots d'échappement des véhicules. Les molécules gazeuses dangereuses telles que les gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, ozone, oxyde nitreux), le dioxyde de soufre et les chlorofluorocarbones (CFC) sont libérées par la combustion des combustibles fossiles, les processus industriels, l'agriculture et la déforestation.
Lesparticules sont des molécules ou des composés qui sont séparés en minuscules particules distinctes. La poussière, la suie et les particules métalliques en sont des exemples.
Pollution de l'eau
La pollution de l'eau implique l'ajout de particules polluantes gazeuses, liquides et solides, de molécules ou de particules qui modifient la composition d'une source d'eau. Les causes de la pollution de l'eau par l'activité humaine sont nombreuses : l'application excessive de pesticides et d'engrais dans l'agriculture peut entraîner leur ruissellement dans les eaux avoisinantes, les rejets industriels contiennent des produits chimiques dangereux tels que des composés métalliques, des solvants, des acides et des alcalis, tandis que les eaux usées mal traitées contiennent des millions d'agents pathogènes porteurs de maladies et des nutriments indésirables. L'ajout d'énergie thermique peut également polluer l'eau, ce qui peut être graduel en raison du réchauffement de la planète ou instantané à partir de l'eau de refroidissement des centrales électriques.
Dans l'industrie, l'eau derefroidissement est l'eau que les usines et les centrales électriques utilisent pour réguler la température de leurs machines. Cette eau peut sembler froide, mais elle est beaucoup plus chaude que les océans, les lacs et les rivières, de sorte que lorsqu'elle est libérée, elle provoque un afflux soudain de chaleur.
La pléthore de bactéries en décomposition et de matières organiques dans les eaux usées est une combinaison dangereuse ! Ces bactéries décomposent les matières mortes et fécales hautement organiques et libèrent d'énormes quantités de nutriments dans les sources d'eau. L'augmentation soudaine de la disponibilité des nutriments peut entraîner une augmentation rapide des populations d'algues et la formation d'une prolifération d'algues à la surface de l'eau. Ces efflorescences bloquent la lumière du soleil et étouffent l'oxygène de l'écosystème lorsqu'elles sont décomposées par les décomposeurs aérobies.
Pollution du sol
La pollution des sols implique l'afflux de produits chimiques indésirables dans les sols, ce qui les contamine et les rend moins fertiles. L'utilisation excessive d'engrais peut faire en sorte que les sols contiennent trop de nutriments, tandis que l'utilisation excessive de pesticides peut empoisonner les sols et réduire la biodiversité. Les rejets industriels des décharges peuvent introduire une foule de produits chimiques indésirables (hydrocarbures, composés métalliques, éléments radioactifs) dans les sols. L'agriculture intensive, comme le labourage et le travail du sol, peut perturber physiquement les sols et les rendre plus vulnérables.
Pollution lumineuse
La pollution lumineuse concerne toute modification du niveau normal de lumière (rayons ultraviolets ou infrarouges) à un endroit donné. Les villes très développées sont le plus grand facteur de pollution lumineuse en raison de l'utilisation généralisée de néons et de lampes fluorescentes (qui émettent des rayons ultraviolets). Un ciel anormalement lumineux peut troubler la faune et la flore et provoquer des anomalies oculaires. Les rayons ultraviolets peuvent provoquer des mutations génétiques et des cancers.
Figure 1 : points chauds de la pollution lumineuse en Europe.
Pollution sonore
La pollution sonore est une augmentation de la quantité de bruit entendue dans une certaine zone. Les causes de la pollution sonore comprennent les machines industrielles lourdes et les véhicules (par exemple sur un chantier de construction), ou les haut-parleurs et les mégaphones lors d'événements rassemblant beaucoup de monde. La pollution sonore peut mettre à rude épreuve les écosystèmes et les personnes qui vivent à proximité de la source de bruit.
La pollution thermique est l'afflux de chaleur dans l'atmosphère ou l'hydrosphère qui provoque une augmentation de la température. Dans l'hydrosphère, ces augmentations de température peuvent provoquer le stress des espèces marines et les forcer à migrer vers des régions plus fraîches, ce qui perturbe les réseaux alimentaires. Dans l'atmosphère, une augmentation de la température peut avoir des conséquences telles que l'élévation du niveau des mers, la fonte des calottes glaciaires, l'augmentation des précipitations et les sécheresses.
La pollution radioactive est l'ajout de produits chimiques radioactifs dans l'atmosphère, la lithosphère ou l'hydrosphère. Les produits chimiques radioactifs comprennent le plutonium, l'uranium et le radium et provoquent des mutations et des cancers chez les animaux et les humains.
Effets de la pollution environnementale
Maintenant que nous avons examiné les types de pollution environnementale et leurs causes, examinons leurs effets :
Changement climatique
La pollution atmosphérique anthropique est le principal moteur du changement climatique moderne. Les émissions de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, oxyde nitreux) contribuent à l'effet de serre dans l'atmosphère et réchauffent la surface de la Terre. Les conséquences environnementales d'une planète qui se réchauffe sont la fonte des calottes glaciaires, l'élévation du niveau des mers, l'augmentation des précipitations et des phénomènes météorologiques violents plus fréquents.
La libération d'aérosols refroidit en fait la planète. Ces particules absorbent et diffusent efficacement les rayons infrarouges du soleil. Cependant, les aérosols sont nocifs pour l'homme et peuvent provoquer des lésions pulmonaires ; ils modifient également le régime des précipitations et la circulation des vents dans l'atmosphère.
Figure 2 : fonte des calottes glaciaires due au réchauffement climatique.
Santé humaine
Les particules dangereuses rejetées par l'industrie et les véhicules (suie, poussière, métaux) peuvent endommager le système respiratoire humain et provoquer des cancers. Le rejet de CFC dans l'atmosphère appauvrit la couche d'ozone, ce qui signifie qu'une plus grande quantité de rayons ultraviolets atteint la Terre. Les rayons UV augmentent les risques de mutations génétiques et de malformations oculaires. Boire de l'eau polluée peut provoquer le choléra, la typhoïde et l'hépatite A chez l'homme, tandis qu'utiliser de l'eau polluée pour se laver peut provoquer une irritation de la peau et une fluorose lorsqu'on se brosse les dents avec. Les sols pollués peuvent entraîner la propagation de maladies dans les produits agricoles. Si cette maladie n'est pas remarquée, elle peut se propager entre les populations humaines.
Lafluorose est une maladie qui provoque le jaunissement des dents.
Écosystèmes aquatiques
25 % des émissions de dioxyde de carbone sont absorbées par les océans, ce qui provoque une acidification des océans, qui nuit à la croissance des organismes ayant besoin de carbonates pour leur coquille et leur exosquelette. Le rayonnement UV dû à l'appauvrissement de la couche d'ozone peut également affecter les stades de développement des larves et des populations de producteurs. La pollution de l'eau est une préoccupation massive pour les écosystèmes aquatiques. Le rejet de produits chimiques toxiques, radioactifs et cancérigènes peut tuer des espèces sauvages. Les flux de sédimentation provenant des rejets industriels et agricoles peuvent étouffer les producteurs et provoquer l'augmentation des populations alternatives vivant au fond de l'eau dans des conditions de forte teneur en nutriments. La prolifération d'algues due à la surcharge en nutriments peut entraîner des zones mortes anoxiques où aucune vie ne peut survivre.
Anoxique signifie absence d'oxygène.
Écosystèmes terrestres
Voici quelques exemples de la façon dont la pollution environnementale détruit les écosystèmes terrestres.
- La fonte des calottes glaciaires et l'élévation du niveau de la mer détruisent les habitats dans les régions polaires.
- Les sécheresses et les phénomènes météorologiques violents plus fréquents provoquent la fragmentation des habitats dans les régions chaudes.
- Les particules dangereuses provenant de l'industrie et des véhicules peuvent obstruer les systèmes respiratoires et provoquer des cancers chez les animaux également.
- L'eau potable contaminée peut empoisonner la faune et propager des maladies dans les écosystèmes.
- Les pluies acides endommagent les habitats et acidifient les sols.
- Les sols contaminés par le ruissellement industriel et agricole ne supportent pas autant de populations de producteurs et peuvent affecter les chaînes alimentaires d'écosystèmes entiers.
- La pollution sonore et lumineuse désoriente et stresse les animaux et peut les obliger à migrer vers des habitats inadaptés.
Les pluiesacides sont des pluies dont le pH est inférieur à 5,2 et sont formées par l'oxyde nitreux ou le dioxyde de soufre qui réagissent avec l'eau de pluie pour former de l'acide nitrique et de l'acide sulfurique. Les pluies acides peuvent endommager le sol et corroder les matériaux.
On parle de dépôts acides gazeux lorsque les sols et les eaux sont contaminés par des oxydes d'azote et du dioxyde de soufre sans qu'ils ne forment de pluies acides.
La désertification est le processus par lequel des sols fertiles deviennent complètement désertiques et incapables de supporter la vie. L'exploitation des ressources comme l'exploitation minière et la déforestation, l'agriculture intensive et les sécheresses peuvent provoquer la désertification.
L'agriculture
L'utilisation excessive d'engrais peut détruire les agroécosystèmes. Certaines plantes sauvages seront incapables de survivre dans un environnement riche en nutriments et les écosystèmes aquatiques locaux peuvent être affectés. Par conséquent, l'agroécosystème fonctionnera moins efficacement, ce qui rendra les cultures plus sensibles aux maladies, tandis que l'irrigation des eaux avoisinantes aura un impact négatif. L'utilisation de pesticides non naturels contaminera les sols et perturbera la dynamique inter-espèces au sein de l'écosystème. Le surpâturage des pâturages peut restreindre la succession écologique des sols.
Lasuccession écologique est le processus par lequel la démographie de la faune et de la flore d'un habitat se développe au fil du temps.
Facteurs d'impact de la pollution environnementale
La vitesse à laquelle la pollution se disperse et les polluants se dégradent pour libérer des produits chimiques dangereux est importante pour évaluer la dangerosité d'une source de pollution ponctuelle.
Lapollution ponctuelle peut être localisée dans une zone spécifique et est facilement quantifiée et mesurée (et, avec un peu de chance, restreinte).
Dispersion
Voici les facteurs qui affectent la dispersion des différents types de pollution environnementale :
- Pollution atmosphérique: la vitesse et la direction des courants de vent peuvent nous indiquer les endroits susceptibles de recevoir le plus de pollution atmosphérique (les endroits situés sous le vent de zones fortement industrielles sont susceptibles de subir une pollution atmosphérique). Si l'air est plus humide, les particules ont plus de chances de devenir plus denses et de se déposer dans les sols et les eaux.
- Pollution de l'eau: la vitesse et la direction des courants d'eau déterminent quelles parties de l'océan peuvent recevoir le plus de pollution de l'eau. Le ruissellement des sols contaminés est plus rapide lorsque les précipitations sont plus abondantes et que la pente est plus raide (la force gravitationnelle qui tire l'eau vers le bas est plus importante). Les polluants de l'eau adhèrent aux matériaux adsorbants et se concentrent dans les zones à forte concentration.
- Pollution du sol: les sols aérés permettent aux contaminants de les traverser plus rapidement. L'augmentation du ruissellement des pluies peut également entraîner une pollution du sol à plus grande échelle.
Dégradation
La vitesse à laquelle les polluants se dégradent est importante car ils libèrent souvent des produits chimiques toxiques et des toxines lorsqu'ils sont décomposés. Voici quelques facteurs qui influencent la vitesse de dégradation :
- Température: les micro-organismes décomposeurs décomposent la matière beaucoup plus rapidement dans des conditions plus chaudes. Ils libèrent alors de grandes quantités de nutriments et de toxines toxiques.
- Humidité: les micro-organismes se développent également dans des conditions humides, de sorte que les taux de décomposition seront élevés.
- pH: la présence de substances alcalines dans le sol peut aider à neutraliser les sols acides causés par les dépôts acides. Les micro-organismes travaillent également plus rapidement à des pH spécifiques.
- Disponibilité de l'oxygène: les décomposeurs aérobies sont beaucoup plus efficaces pour décomposer la matière que les anaérobies, et ont besoin d'un apport constant d'oxygène pour survivre.
Environnement et gravité de la pollution - Principaux enseignements
- La pollution de l'environnement est l'ajout de produits chimiques indésirables qui provoquent un changement dans l'environnement.
- Les exemples de pollution environnementale sont la pollution de l'air, de l'eau, du sol, du bruit et de la lumière.
- La pollution de l'air peut directement provoquer des problèmes respiratoires et des cancers chez les humains et les animaux. Elle peut indirectement provoquer des changements climatiques par le rejet de gaz à effet de serre et l'appauvrissement de la couche d'ozone par le rejet de CFC.
- La pollution de l'eau peut contaminer l'eau potable pour les humains et les animaux et provoquer des maladies. La surcharge en nutriments peut provoquer la prolifération d'algues et les zones mortes anoxiques qui en résultent.
- La pollution du sol peut réduire les populations de producteurs et a des conséquences négatives sur les réseaux alimentaires d'écosystèmes entiers.
- La température, l'humidité, le pH et la disponibilité de l'oxygène affectent tous la vitesse à laquelle les polluants se dégradent.
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