L`ozone

(Source : Swiss Academy of Science Techniques)
L’ozone a été découvert en 1839 en
laboratoire par le chimiste allemand Christian
Friedrich Schönbein.
Ce gaz incolore et irritant doit son nom à son odeur
âcre à laquelle notre odorat s’habitue rapidement, le
mot “ozone” vient de “ozein” qui signifie en grec
« exhaler une odeur ».
C’est une molécule composée de 3
atomes d‘oxygène (O3), ce qui lui confère un fort
pouvoir oxydant.
C’est aussi un gaz à effet de serre. On
estime que la part de l’ozone dans l’effet de serre
serait comprise entre 10 et 20 %.
Photo n°1 :
Christian
Friedrich
Schönbein
(Source : APPA)
L’ozone est un composé que
l’on trouve naturellement dans les hautes
couches de l’atmosphère ou dans l’air que
l’on respire.
Même s’il s’agit de la même molécule, ses
effets sont bien différents.
Dans la stratosphère (entre 15 et
50 Km) la présence d’ozone est indispensable.
La concentration maximale d’ozone est atteinte
entre 25 et 30 km d’altitude et forme la couche
d’ozone.
Là, il joue le rôle vital de filtre en arrêtant les
rayonnements UV du soleil et laisse passer la
lumière et le chaleur nécessaire à la vie sur
terre.
Figure n°5 : structure de l’atmosphère
Dans la troposphère (entre 0 et
15 km) la présence d’ozone en concentration
élevée est nocive pour la santé et pour
l’environnement.
L’ozone est donc considéré comme un
polluant.
La
formation
de
l’ozone
troposphérique répond à des mécanismes
complexes composant un cycle de réactions appelé
cycle de l’ozone.
L'ozone est un polluant secondaire
: il est issu de plusieurs réactions chimiques faisant
intervenir des composés précurseurs : les polluants
primaires, soumis sous l’influence des conditions
atmosphériques.
En effet, ces réactions nécessitent le rayonnement
intense du soleil, c’est ce qu’on appelle la
pollution photochimique.
L’ozone peut ensuite se combiner
avec d’autres polluants pour former des substances
toxiques comme les PAN (Peroxy Acétyl Nitrate).
La présence de COV perturbe le cycle de l’ozone.
Les produits de dégradation des COV réagissent
avec le NO pour donner le NO2 sans intervention de
l’ozone.
Ce dernier aura donc tendance à s’accumuler. C’est
le phénomène de pic d’ozone.
Figure n°6 : schéma de la formation de l’ozone troposphérique
Légende :
NO2 : Dioxyde d’azote
NO : Monoxyde d’azote
O2 : dioxygène
O : Oxygène
O3 : Ozone
COV
réduits
Atome d’azote (N)
NO2
Atome d’oxygène (O)
NO
O2
+
O
O2
O3
NO
COV
oxydés
(Source : APPA NPC)
8
Les
polluants
participant à la formation de l’ozone
peuvent aussi le détruire.
140
120
100
80
60
40
20
Ainsi, l’ozone ne se
rencontre pas au même niveau
que les sources d’émission mais
plus loin. C’est pourquoi cette
pollution touche plutôt les zones
rurales ou périurbaines.
22 h
20 h
18 h
16 h
14 h
12 h
8h
10 h
Ces
variations
constituent le cycle journalier de
l'ozone.
6h
4h
2h
0
0h
La formation d’ozone en excès sous
l’action du soleil atteint son
maximum en milieu d’après-midi.
Concentration d'ozone en µg/m3
En effet, en ville, la pollution
associée émise (trafic automobile,
foyers de combustion…) consomme
en partie l’ozone et limite donc son
accumulation.
Ce qui explique les niveaux bas
observés le matin et le soir.
Figure n°7 : cycle journalier de l’ozone
Heures
(Source : Atmo NPC)
Il y a aussi un cycle annuel : l'ozone est présent
principalement pendant la saison estivale où
l'ensoleillement est à son point le plus élevé de l'année.
!
Au quotidien, quelques attitudes simples à adopter permettent de diminuer les émissions de polluants dans
l’atmosphère :
Ne pas
faire to
urner le
:
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9