Smog

Le smog , ou brouillard de fumée , est un type de pollution atmosphérique intense . Le mot « smog » a été inventé au début du 20e siècle et est une contraction ( valise ) des mots fumée et brouillard [ ^1] pour désigner le brouillard enfumé en raison de son opacité et de son odeur. ^[2] Le mot était alors destiné à désigner ce qui était parfois connu sous le nom de brouillard de soupe aux pois , un problème familier et sérieux à Londres du 19ème siècle au milieu du 20ème siècle. Ce type de pollution atmosphérique visible est composé d’ Oxydes d’azote , d’oxyde de soufre , d’ ozone , de fumée et d’autresparticules . Le smog d’origine humaine provient des émissions de combustion du charbon, des émissions des véhicules, des émissions industrielles, des incendies de forêt et agricoles et des réactions photochimiques de ces émissions.

Smog et journée ensoleillée dans un intervalle de 10 jours à Fanhe , Chine

Audio externe
“Lutter contre le smog à Los Angeles” , podcast sur les distillations , 2018 Science History Institute

Le smog est souvent classé comme étant soit le smog d’ été, soit le smog d’hiver. Le smog estival est principalement associé à la formation photochimique d’ozone. Pendant la saison estivale, lorsque les températures sont plus chaudes et que la lumière du soleil est plus présente, le Smog photochimique est le type dominant de formation de smog. Pendant les mois d’hiver, lorsque les températures sont plus froides et que les inversions atmosphériques sont courantes, il y a une augmentation de l’utilisation du charbon et d’autres combustibles fossiles pour chauffer les maisons et les bâtiments. Ces émissions de combustion, associées à l’absence de dispersion des polluants lors des inversions, caractérisent la formation du smog hivernal. La formation de smog repose en général sur les polluants primaires et secondaires. Les polluants primaires sont émis directement à partir d’une source, comme les émissions dedioxyde de soufre provenant de la combustion du charbon. Les polluants secondaires, tels que l’ozone, se forment lorsque les polluants primaires subissent des réactions chimiques dans l’atmosphère.

Le Smog photochimique, que l’on trouve par exemple à Los Angeles, est un type de pollution de l’air dérivé des émissions de véhicules provenant de moteurs à combustion interne et de fumées industrielles. Ces polluants réagissent dans l’atmosphère avec la lumière du soleil pour former des polluants secondaires qui se combinent également avec les émissions primaires pour former du Smog photochimique . Dans certaines autres villes, comme Delhi, la gravité du smog est souvent aggravée par le brûlage des chaumes dans les zones agricoles voisines depuis 2002. Les niveaux de pollution atmosphérique de Los Angeles, Pékin , Delhi , Lahore , Mexico , Téhéranet d’autres villes sont souvent augmentées par une inversion qui piège la pollution près du sol. Le smog qui se développe est généralement Toxique pour les humains et peut provoquer des maladies graves, une durée de vie raccourcie ou une mort prématurée.

Étymologie

La monnaie du terme “smog” est souvent attribuée au Dr Henry Antoine Des Voeux dans son article de 1905, “Fog and Smoke” pour une réunion du Congrès de la santé publique . L’édition du 26 juillet 1905 du journal londonien Daily Graphic citait Des Voeux : “Il a dit qu’il n’était pas nécessaire d’avoir de la science pour voir qu’il y avait quelque chose de produit dans les grandes villes qui ne se trouvait pas dans le pays, et c’était du brouillard enfumé, ou ce que l’on savait comme ‘smog’.” ^[3] Le jour suivant, le journal a déclaré que “le Dr Des Voeux a rendu un service public en inventant un nouveau mot pour le brouillard de Londres.” Cependant, le terme apparaît vingt-cinq ans plus tôt que l’article du Dr Voeux, dans une chronique du 3 juillet 1880, Santa Cruz Weekly Sentinel. ^[4]Le 17 décembre 1881, dans la publication Sporting Times, l’auteur affirme avoir inventé le mot : “The ‘Smog’ – un mot que j’ai inventé, composé de fumée et de brouillard, pour désigner l’atmosphère londonienne…” ^[5]

causes

Charbon

Un feu de charbon peut émettre d’importants nuages ​​de fumée qui contribuent à la formation de smog hivernal. Les feux de charbon peuvent être utilisés pour chauffer des bâtiments individuels ou pour fournir de l’énergie dans une centrale électrique. La pollution de l’air provenant de cette source est signalée en Angleterre depuis le Moyen Âge . ^{[6] [7]} Londres, en particulier, était notoire jusqu’au milieu du XXe siècle pour ses smogs causés par le charbon, surnommés « soupes aux pois » . La pollution de l’air de ce type est toujours un problème dans les zones qui génèrent une quantité importante de fumée provenant de la combustion du charbon. Les émissions provenant de la combustion du charbon sont l’une des principales causes de la Pollution de l’air en Chine . ^[8]Surtout en automne et en hiver, lorsque le chauffage au charbon s’intensifie, la quantité de fumée produite oblige parfois certaines villes chinoises à fermer des routes, des écoles ou des aéroports. Un exemple frappant en est la ville de Harbin, dans le nord-est de la Chine, en 2013 .

Émissions de transport

Les émissions de la circulation, comme celles des camions , des autobus et des automobiles , contribuent également à la formation de smog. ^[9] Les sous-produits en suspension dans l’air des systèmes d’échappement des véhicules causent la pollution de l’air et sont un ingrédient majeur dans la création de smog dans certaines grandes villes. ^{[10] [11] [12] [13]}

Les principaux coupables des sources de transport sont le monoxyde de carbone (CO), ^{[14] [15]} les Oxydes d’azote (NO et NO ₂ ), ^{[16] [17] [18]} les composés organiques volatils, ^{[15] [16]} et les hydrocarbures ( les hydrocarbures sont le principal composant des carburants pétroliers tels que l’ essence et le carburant diesel ). ^[15] Les émissions des transports comprennent également des dioxydes de soufre et des particules, mais en quantités beaucoup plus faibles que les polluants mentionnés précédemment. Les Oxydes d’azote et les composés organiques volatils peuvent subir une série de réactions chimiques avec la lumière du soleil, la chaleur, l’ammoniac, l’humidité et d’autres composés pour former les vapeurs nocives, l’Ozone troposphérique et les particules qui composent le smog. ^{[15] [16]}

Smog photochimique

Le diagramme de formation du Smog photochimique. (Basé sur U 6.3.3 sur mrgsciences.com ^[19] )

Le Smog photochimique, souvent appelé « smog estival », est la réaction chimique de la lumière du soleil, des Oxydes d’azote et des composés organiques volatils dans l’atmosphère, qui laisse des particules en suspension dans l’air et de l’Ozone troposphérique . ^[20] Le Smog photochimique dépend des polluants primaires ainsi que de la formation de polluants secondaires. Ces polluants primaires comprennent les Oxydes d’azote , en particulier le monoxyde d’azote (NO) et le dioxyde d’azote (NO ₂ ), et les composés organiques volatils . Les polluants secondaires pertinents comprennent les nitrates de peroxylacyle (PAN), l’Ozone troposphérique, et les aldéhydes . Un important polluant secondaire du Smog photochimique est l’ozone, qui se forme lorsque les hydrocarbures (HC) et les Oxydes d’azote (NO _x ) se combinent en présence de la lumière du soleil; le dioxyde d’azote (NO ₂ ), qui se forme lorsque l’oxyde nitrique (NO) se combine avec l’oxygène (O ₂ ) dans l’air. ^[21] De plus, lorsque du SO ₂ et des NO _x sont émis, ils finissent par s’oxyder dans la troposphère en acide nitrique et en acide sulfurique qui, lorsqu’ils sont mélangés à de l’eau, forment les principaux composants des pluies acides. ^[22]Tous ces produits chimiques agressifs sont généralement très réactifs et oxydants. Le Smog photochimique est donc considéré comme un problème de l’industrialisation moderne. Il est présent dans toutes les villes modernes, mais il est plus fréquent dans les villes aux climats ensoleillés, chauds et secs et avec un grand nombre de véhicules à moteur. ^[23] Parce qu’il se déplace avec le vent, il peut également affecter les zones peu peuplées.

Avion utilisé pour collecter les hydrocarbures en suspension dans l’air, mai 1972

La composition et les réactions chimiques impliquées dans le Smog photochimique n’ont été comprises que dans les années 1950. En 1948, le chimiste des arômes Arie Haagen-Smit a adapté une partie de son équipement pour collecter les produits chimiques de l’air pollué et a identifié l’ozone comme un composant du smog de Los Angeles. Haagen-Smit a ensuite découvert que les Oxydes d’azote des gaz d’échappement des automobiles et les hydrocarbures gazeux des voitures et des raffineries de pétrole, exposés à la lumière du soleil, étaient des ingrédients clés dans la formation d’ozone et de Smog photochimique. ^{[24] : 219–224 [25] [26]} Haagen-Smit a travaillé avec Arnold Beckman, qui a développé divers équipements pour détecter le smog, allant d’un “appareil d’enregistrement des concentrations de gaz dans l’atmosphère” breveté le 7 octobre 1952, à des “camionnettes de surveillance de la qualité de l’air” à l’usage du gouvernement et de l’industrie. ^{[24] : 224–226}

Formation et réactions

Pendant l’heure de pointe du matin, une forte concentration d’oxyde nitrique et d’hydrocarbures est émise dans l’atmosphère, principalement via le trafic routier mais aussi à partir de sources industrielles. Certains hydrocarbures sont rapidement oxydés par OH· et forment des radicaux peroxy qui transforment l’oxyde nitrique (NO) en dioxyde d’azote (NO ₂ ).

(1) R ⋅ + O 2 + M ⟶ RO 2 ⋅ + M {displaystyle {ce {R{.}+ O2 + M -> RO2{.}+ M}}}

(2) RO 2 ⋅ + NO ⟶ NO 2 + RO ⋅ {displaystyle {ce {RO2{.}+ NON -> NO2 + RO{.}}}}

(3) HO 2 ⋅ + NO ⟶ NO 2 + OH ⋅ {displaystyle {ce {HO2{.}+ NON -> NO2 + OH{.}}}}

Le dioxyde d’azote (NO ₂ ) et l’oxyde nitrique (NO) réagissent ensuite avec l’ozone (O ₃ ) dans une série de réactions chimiques :

(4) NO 2 + hv ⟶ O ( 3 P ) + NO {displaystyle {ce {NO2 + hv -> O(^3P) + NO}}} , λ < 400 n m {displaystylelambda <400nm}

(5) O ( 3 P ) + O 2 + M ⟶ O 3 + M ( heat ) {displaystyle {ce {O(^3P) + O2 + M-> O3 + M(chaleur)}}}

(6) O 3 + NO ⟶ NO 2 + O 2 {displaystyle {ce {O3 + NON -> NO2 + O2}}}

Cette série d’équations est appelée l’ état photostationnaire (PSS). Cependant, en raison de la présence des réactions 2 et 3, les NOx _et l’ozone ne sont pas dans un état parfaitement stable. En remplaçant la Réaction 6 par la Réaction 2 et la Réaction 3, la molécule O ₃ n’est plus détruite. Par conséquent, la concentration d’ozone ne cesse d’augmenter tout au long de la journée. Ce mécanisme peut intensifier la formation d’ozone dans le smog. D’autres réactions telles que la photooxydation du formaldéhyde (HCHO), un polluant secondaire courant, peuvent également contribuer à l’augmentation de la concentration d’ozone et de NO ₂. Le Smog photochimique est plus répandu pendant les jours d’été car les flux de rayonnement solaire incident sont élevés, ce qui favorise la formation d’ozone (réactions 4 et 5). La présence d’une couche d’inversion de température est un autre facteur important. En effet, il empêche le mélange convectif vertical de l’air et permet ainsi aux polluants, dont l’ozone, de s’accumuler près du niveau du sol, ce qui favorise à nouveau la formation de Smog photochimique.

Certaines réactions peuvent limiter la formation d’O ₃ dans le smog. La principale réaction limitante dans les zones polluées est :

(7) NO 2 + OH ⋅ + M ⟶ HNO 3 + M {displaystyle {ce {NO2 + OH{.}+ M -> HNO3 + M}}}

Cette réaction élimine le NO ₂ ce qui limite la quantité d’O ₃ qui peut être produite à partir de sa photolyse (réaction 4). Le HNO ₃ est un composé collant qui peut facilement être enlevé sur les surfaces (dépôt sec) ou dissous dans l’eau et égoutté (dépôt humide). Les deux voies sont courantes dans l’atmosphère et peuvent éliminer efficacement les radicaux et le dioxyde d’azote.

La présence de smog en Californie est démontrée près du Golden Gate Bridge . La coloration brune est due au NO ₂ formé par les réactions de Smog photochimique.

Causes naturelles

Volcans

Un volcan en éruption peut émettre des niveaux élevés de dioxyde de soufre ainsi qu’une grande quantité de particules; deux éléments clés de la création du smog. Cependant, le smog créé à la suite d’une éruption volcanique est souvent appelé vog pour le distinguer comme un phénomène naturel. Les réactions chimiques qui forment le smog à la suite d’une éruption volcanique sont différentes des réactions qui forment le Smog photochimique. Le terme smog englobe l’effet lorsqu’un grand nombre de molécules en phase gazeuse et de particules sont émises dans l’atmosphère, créant une brume visible. L’événement à l’origine d’un grand nombre d’émissions peut varier mais entraîner tout de même la formation de smog.

Végétaux

Les plantes sont une autre source naturelle d’hydrocarbures qui pourraient subir des réactions dans l’atmosphère et produire du smog. À l’échelle mondiale, les plantes et le sol contribuent de manière substantielle à la production d’hydrocarbures, principalement en produisant de l’ isoprène et des terpènes . ^[27] Les hydrocarbures libérés par les plantes peuvent souvent être plus réactifs que les hydrocarbures artificiels. Par exemple, lorsque les plantes libèrent de l’isoprène, l’isoprène réagit très rapidement dans l’atmosphère avec les radicaux hydroxyles. Ces réactions produisent des hydroperoxydes qui augmentent la formation d’ozone. ^[28]

Effets sur la santé

Highland Park Optimist Club portant des masques anti-smog lors d’un banquet, Los Angeles , vers 1954

Le smog est un grave problème dans de nombreuses villes et continue de nuire à la santé humaine. ^{[29] [30]} L’Ozone troposphérique , le dioxyde de soufre , le dioxyde d’azote et le monoxyde de carbone sont particulièrement nocifs pour les personnes âgées, les enfants et les personnes souffrant de maladies cardiaques et pulmonaires telles que l’ emphysème , la bronchite et l’asthme . ^[13]Il peut enflammer les voies respiratoires, diminuer la capacité de travail des poumons, provoquer un essoufflement, des douleurs lors de l’inhalation profonde, une respiration sifflante et de la toux. Il peut provoquer une irritation des yeux et du nez et il dessèche les membranes protectrices du nez et de la gorge et interfère avec la capacité du corps à combattre les infections, augmentant ainsi la susceptibilité aux maladies. ^[31] Les admissions à l’hôpital et les décès respiratoires augmentent souvent pendant les périodes où les niveaux d’ozone sont élevés. ^{[32] [33]}

On manque de connaissances sur les effets à long terme de l’exposition à la pollution de l’air et sur l’origine de l’asthme. Une expérience a été réalisée en utilisant une pollution atmosphérique intense similaire à celle du Grand Smog de Londres en 1952. Les résultats de cette expérience ont conclu qu’il existe un lien entre l’exposition à la pollution au début de la vie qui conduit au développement de l’asthme, proposant l’effet continu du Grand Smog. ^[34] Les études modernes continuent de trouver des liens entre la mortalité et la présence de smog. Une étude, publiée dans le magazine Nature, ont constaté que les épisodes de smog dans la ville de Jinan, une grande ville de l’est de la Chine, entre 2011 et 2015, étaient associés à une augmentation de 5,87 % (IC à 95 % 0,16-11,58 %) du taux de mortalité globale. Cette étude met en évidence l’effet de l’exposition à la pollution de l’air sur le taux de mortalité en Chine. ^[35] Une étude similaire à X’ian a trouvé une association entre la pollution de l’air ambiant et l’augmentation de la mortalité associée aux maladies respiratoires. ^[36]

Niveaux d’exposition malsaine

L’ US EPA a développé un indice de qualité de l’air pour aider à expliquer les niveaux de pollution de l’air au grand public. Les concentrations moyennes d’ozone sur 8 heures de 85 à 104 ppbv sont décrites comme “malsaines pour les groupes sensibles”, 105 ppbv à 124 ppbv comme “malsaines” et 125 ppb à 404 ppb comme “très malsaines”. ^[13] La plage “très malsaine” pour certains autres polluants est : 355 μg m ⁻³ – 424 μg m ⁻³ pour les PM10 ; 15,5 ppm – 30,4 ppm pour le CO et 0,65 ppm – 1,24 ppm pour le NO ₂ . ^[37]

Décès prématurés dus au cancer et aux maladies respiratoires

En 2016, l’ Ontario Medical Association a annoncé que le smog est responsable d’environ 9 500 décès prématurés dans la province chaque année. ^[38]

Une étude de 20 ans de l’American Cancer Society a révélé que l’exposition cumulative augmente également la probabilité de décès prématuré par maladie respiratoire, ce qui implique que la norme de 8 heures peut être insuffisante. ^[39]

Risque d’Alzheimer

De minuscules particules magnétiques provenant de la pollution de l’air ont été découvertes pour la première fois dans le cerveau humain et les chercheurs pensent qu’elles pourraient être une cause possible de la maladie d’Alzheimer. Des chercheurs de l’Université de Lancaster ont découvert d’abondantes nanoparticules de magnétite dans le tissu cérébral de 37 personnes âgées de 3 à 92 ans qui vivaient à Mexico et à Manchester. Ce minéral fortement magnétique est Toxique et a été impliqué dans la production d’espèces réactives de l’oxygène (radicaux libres) dans le cerveau humain, qui est associée à des maladies neurodégénératives, notamment la maladie d’Alzheimer. ^{[40] [41]}

Risque de certaines malformations congénitales

Une étude examinant 806 femmes qui ont eu des bébés atteints de malformations congénitales entre 1997 et 2006, et 849 femmes qui ont eu des bébés en bonne santé, a révélé que le smog dans la région de la vallée de San Joaquin en Californie était lié à deux types d’ anomalies du tube neural : le spina bifida (une condition impliquant, entre autres manifestations, certaines malformations de la Colonne vertébrale ), et l’ anencéphalie (le sous-développement ou l’absence d’une partie ou de la totalité du cerveau, qui, s’il n’est pas mortel, entraîne généralement une déficience profonde). ^[42] Une étude de cohorte émergente en Chine a établi un lien entre l’exposition au smog au début de la vie et un risque accru d’issues défavorables de la grossesse, en particulier le stress oxydatif. ^[43]

Faible poids de naissance

Selon une étude publiée dans The Lancet , même un très petit changement (5 μg) de l’exposition aux PM2,5 était associé à une augmentation (18 %) du risque d’un faible poids à la naissance à l’accouchement, et cette relation s’est maintenue même en dessous du niveau actuel. niveaux de sécurité acceptés. ^[44]

Zones concernées

Le smog peut se former dans presque tous les climats où les industries ou les villes libèrent de grandes quantités de pollution atmosphérique , comme la fumée ou les gaz. Cependant, il est pire pendant les périodes de temps plus chaud et plus ensoleillé lorsque l’air supérieur est suffisamment chaud pour inhiber la circulation verticale. Il est particulièrement répandu dans les bassins géologiques encerclés par des collines ou des montagnes. Il reste souvent pendant une période prolongée dans des villes ou des zones urbaines densément peuplées et peut atteindre des niveaux dangereux.

Canada

Selon l’Évaluation scientifique canadienne du smog publiée en 2012, le smog est responsable d’effets néfastes sur la santé humaine et écosystémique, ainsi que sur le bien-être socioéconomique partout au pays. On estime que la province de l’Ontario subit annuellement 201 millions de dollars de dommages pour certaines cultures, et une dégradation des revenus touristiques estimée à 7,5 millions de dollars à Vancouver et à 1,32 million de dollars dans la vallée du Fraser en raison d’une visibilité réduite. La pollution de l’air en Colombie-Britannique est particulièrement préoccupante, surtout dans la vallée du Fraser, en raison d’un effet météorologique appelé inversion qui diminue la dispersion de l’air et entraîne une concentration de smog. ^[45]

Delhi, Inde

Pendant les mois d’automne et de printemps, quelque 500 millions de tonnes de résidus de récolte de riz et de blé sont brûlés et les vents soufflent du nord et du nord-ouest de l’Inde vers l’est . ^{[46] [47] [48]} Cette vue aérienne montre la combustion annuelle des récoltes de l’Inde, entraînant la fumée et la pollution de l’air au-dessus de Delhi et des zones adjacentes.

Depuis quelques années, les villes du nord de l’ Inde sont recouvertes d’une épaisse couche de smog hivernal . La situation est devenue assez dramatique dans la capitale nationale, Delhi . Ce smog est causé par l’accumulation de particules (un type très fin de poussière et de gaz toxiques) dans l’air en raison du mouvement stagnant de l’air pendant les hivers. ^[49]

Delhi est la ville la plus polluée ^[50] au monde et selon une estimation, la pollution de l’air cause la mort d’environ 10 500 personnes à Delhi chaque année. ^{[51] [52] [53]} En 2013-2014, les niveaux de pointe de particules fines (PM) à Delhi ont augmenté d’environ 44 %, principalement en raison des émissions élevées des véhicules et des industries, des travaux de construction et du brûlage des cultures dans les États voisins. ^{[51] [54] [55] [56]} Delhi a le niveau le plus élevé de particules en suspension dans l’air, PM2,5 considéré comme le plus nocif pour la santé, avec 153 microgrammes. ^[57]L’augmentation du niveau de pollution de l’air a considérablement augmenté les affections pulmonaires (en particulier l’asthme et le cancer du poumon) chez les enfants et les femmes de Delhi. ^{[58] [59]} Le smog dense à Delhi pendant la saison hivernale entraîne chaque année des perturbations majeures du trafic aérien et ferroviaire. ^[60] Selon les météorologues indiens, la température maximale moyenne à Delhi pendant les hivers a considérablement diminué depuis 1998 en raison de la pollution atmosphérique croissante. ^[61]

Un smog dense recouvre Connaught Place, New Delhi

Les écologistes ont critiqué le gouvernement de Delhi pour ne pas en faire assez pour réduire la pollution de l’air et informer les gens sur les problèmes de qualité de l’air. ^[52] La plupart des habitants de Delhi ne sont pas conscients des niveaux alarmants de pollution de l’air dans la ville et des risques pour la santé qui y sont associés. ^[55] Depuis le milieu des années 1990, Delhi a pris des mesures pour réduire la pollution de l’air – Delhi a la troisième plus grande quantité d’arbres parmi les villes indiennes ^[62] et la Delhi Transport Corporation exploite la plus grande flotte au monde de gaz naturel comprimé respectueux de l’environnement ( GNV). ^[63] En 1996, le Centre pour la science et l’environnement(CSE) a lancé un litige d’intérêt public devant la Cour suprême de l’Inde qui a ordonné la conversion de la flotte d’autobus et de taxis de Delhi au GNC et a interdit l’utilisation de l’essence au plomb en 1998. En 2003, Delhi a remporté le United States Department of Energy ‘s premier prix “Clean Cities International Partner of the Year” pour ses “efforts audacieux pour réduire la pollution de l’air et soutenir les initiatives de carburants alternatifs”. ^[63] Le métro de Delhi a également été reconnu pour avoir considérablement réduit les polluants atmosphériques dans la ville. ^[64]

Cependant, selon plusieurs auteurs, la plupart de ces gains ont été perdus, notamment en raison du brûlage des chaumes , de l’augmentation de la part de marché des voitures diesel et d’une baisse considérable de la fréquentation des bus. ^{[65] [66]} Selon le CUE et le System of Air Quality Weather Forecasting and Research (SAFER), la combustion des déchets agricoles dans les régions voisines du Pendjab, de l’Haryana et de l’Uttar Pradesh entraîne une grave intensification du smog au-dessus de Delhi. ^{[67] [68]} Le gouvernement de l’État de l’Uttar Pradesh voisin envisage d’imposer une interdiction de brûler les récoltes pour réduire la pollution dans la RCN de Delhi et un panel environnemental a fait appel à la Cour suprême de l’Inde pour imposer une taxe de 30% sur les voitures diesel. ^{[69] [70]}

Pékin, Chine

Une recherche conjointe entre des chercheurs américains et chinois en 2006 a conclu qu’une grande partie de la pollution de la ville provient des villes et des provinces environnantes. En moyenne, 35 à 60 % de l’ ozone peuvent être attribués à des sources extérieures à la ville. La province du Shandong et la municipalité de Tianjin ont une “influence significative sur la qualité de l’air de Pékin”, ^[71] en partie à cause du flux sud/sud-est dominant pendant l’été et des montagnes au nord et au nord-ouest.

Royaume-Uni

Londres Le Londres victorien était connu pour ses épais smogs, ou « soupes aux pois », un fait qui est souvent recréé (comme ici) pour ajouter un air de mystère à un drame en costumes d’époque.

En 1306, les inquiétudes concernant la pollution de l’air étaient suffisantes pour qu’Edouard Ier interdise (brièvement) les feux de charbon à Londres. ^[6] En 1661, le Fumifugium de John Evelyn a suggéré de brûler du bois parfumé au lieu du charbon minéral, qu’il a cru réduirait la toux. La ” Ballade du Gresham College ” de la même année décrit comment la fumée ” étouffe nos poumons et nos esprits, notre gâchis suspendu et rouille notre fer “.

De graves épisodes de smog se sont poursuivis aux XIXe et XXe siècles, principalement en hiver, et ont été surnommés «soupes aux pois», de l’expression «épais comme une soupe aux pois». Le Grand smog de 1952 assombrit les rues de Londres et tua environ 4 000 personnes en l’espace de quatre jours (8 000 autres ^[72] moururent des suites de ses effets dans les semaines et les mois suivants). Initialement, une épidémie de grippe a été blâmée pour la perte de la vie.

En 1956, le Clean Air Act a commencé à imposer légalement des zones sans fumée dans la capitale. Il y avait des zones où aucun charbon mou n’était autorisé à être brûlé dans les maisons ou dans les entreprises, seulement du coke , qui ne produit pas de fumée. En raison des zones sans fumée, les niveaux réduits de particules de suie ont éliminé le smog intense et persistant de Londres.

C’est après cela que le grand nettoyage de Londres a commencé. Un à un, les bâtiments historiques qui, au cours des deux siècles précédents, avaient progressivement complètement noirci extérieurement, ont vu leurs façades en pierre nettoyées et restaurées dans leur aspect d’origine. Les bâtiments victoriens dont l’apparence a radicalement changé après le nettoyage comprenaient le British Museum of Natural History . Un exemple plus récent est le Palais de Westminster , qui a été nettoyé dans les années 1980. Une exception notable à la tendance de restauration était le 10 Downing Street , dont les briques lors du nettoyage à la fin des années 1950 se sont révélées naturellement jaunes ; la couleur noire dérivée du smog de la façade était considérée comme si emblématique que les briques ont été peintes en noir pour préserver l’image.^{[73] [74]} Le smog causé par la pollution du trafic, cependant, se produit toujours dans le Londres moderne.

Autres endroits Hotte filtrante à graisse après 4 jours dans l’air pollué de la ville italienne en hiver (toute la surface était blanche)

D’autres régions du Royaume-Uni ont été touchées par le smog, en particulier les zones fortement industrialisées.

Les villes de Glasgow et d’Édimbourg, en Écosse, ont subi des brouillards chargés de fumée en 1909. Des Voeux, communément crédité d’avoir créé le surnom de “smog”, a présenté un article en 1911 à la Conférence de Manchester de la Smoke Abatement League de Grande-Bretagne sur le les brouillards et les morts qui en résultent. ^[75]

Un habitant de Birmingham a décrit des conditions de quasi-panne dans les années 1900 avant la Clean Air Act, avec une visibilité si mauvaise que les cyclistes devaient descendre de vélo et marcher pour rester sur la route. ^[76]

Le 29 avril 2015, la Cour suprême du Royaume-Uni a statué que le gouvernement devait prendre des mesures immédiates pour réduire la pollution de l’air, ^[77] à la suite d’une affaire intentée par des avocats spécialisés en environnement chez ClientEarth. ^[78]

Mexico, Mexique

Située dans une vallée et fortement dépendante de l’automobile, Mexico souffre souvent d’une mauvaise qualité de l’air.

En raison de son emplacement dans un “bol” des hautes terres, l’air froid descend sur la zone urbaine de Mexico , emprisonnant la pollution industrielle et automobile en dessous et la transformant en la ville la plus infâme en proie au smog d’Amérique latine. En une génération, la ville est passée d’être connue pour l’air le plus pur du monde à l’une des pires pollutions, les polluants comme le dioxyde d’azote étant le double, voire le triple des normes internationales. ^[79]

Smog photochimique au-dessus de Mexico, décembre 2010

Santiago, Chili

Semblable à Mexico, la pollution atmosphérique de la vallée de Santiago , située entre les Andes et la chaîne côtière chilienne , en fait la ville la plus infâme en proie au smog d’Amérique du Sud. D’autres aggravations de la situation résident dans sa latitude élevée (31 degrés sud) et son temps sec pendant la majeure partie de l’année.

Téhéran, Iran

En décembre 2005, des écoles et des bureaux publics ont dû fermer à Téhéran et 1 600 personnes ont été transportées à l’hôpital, dans un grave smog imputable en grande partie aux gaz d’échappement non filtrés des voitures. ^[80]

États-Unis

Photographie d’ un astronaute de la NASA d’une couche de smog au-dessus du centre de New York Vue sur le smog au sud de l’hôtel de ville de Los Angeles , septembre 2011 Comtés aux États-Unis où une ou plusieurs normes nationales de qualité de l’air ambiant ne sont pas respectées, en octobre 2015

Le smog a été porté à l’attention du grand public américain en 1933 avec la publication du livre “Stop That Smoke”, par Henry Obermeyer, un fonctionnaire d’utilité publique de New York, dans lequel il a souligné l’effet sur la vie humaine et même la destruction de 3 000 acres (12 km ² ) de culture d’épinards d’un agriculteur. ^[81] Depuis lors, l’ Environmental Protection Agency des États-Unis a désigné plus de 300 comtés américains comme zones de non-conformité pour un ou plusieurs polluants suivis dans le cadre des normes nationales de qualité de l’air ambiant . ^[82]Ces zones sont largement regroupées autour de grandes zones métropolitaines, avec les plus grandes zones de non-réalisation contiguës en Californie et dans le nord-est. Diverses agences gouvernementales américaines et canadiennes collaborent pour produire des cartes et des prévisions en temps réel sur la qualité de l’air . ^[83] Pour lutter contre les conditions de smog, les localités peuvent déclarer des jours “d’alerte au smog”, comme dans le programme Spare the Air dans la région de la baie de San Francisco . En 1970, le Congrès a promulgué la Clean Air Act pour réglementer les émissions de polluants atmosphériques. ^[84]

Aux États-Unis, la pollution par le smog tue 24 000 Américains chaque année. Les États-Unis font partie des pays les plus sales en termes de smog, classés 123 sur 195 pays mesurés, où 1 est le plus propre et 195 est le plus pollué par le smog. ^[85]

Los Angeles et la vallée de San Joaquin

En raison de leur emplacement dans des bassins bas entourés de montagnes, Los Angeles et la vallée de San Joaquin sont connues pour leur smog. Le trafic automobile intense, combiné aux effets supplémentaires des complexes portuaires de la baie de San Francisco et de Los Angeles/ Long Beach , contribue fréquemment à aggraver la pollution atmosphérique.

Los Angeles, en particulier, est fortement prédisposée à l’accumulation de smog, en raison des particularités de sa géographie et de ses conditions météorologiques. Los Angeles est située dans un bassin plat avec l’océan d’un côté et des chaînes de montagnes sur trois côtés. Un courant océanique froid à proximité abaisse les températures de l’air de surface dans la région, entraînant une couche d’inversion : un phénomène où la température de l’air augmente, au lieu de diminuer, avec l’altitude, supprimant les thermiques et limitant la convection verticale. Dans l’ensemble, cela se traduit par une couche d’air relativement mince et fermée au-dessus de la ville qui ne peut pas facilement s’échapper du bassin et a tendance à accumuler de la pollution.

Los Angeles a été l’une des villes les plus connues souffrant de smog de transport pendant une grande partie du 20e siècle, à tel point qu’on a parfois dit que Los Angeles était synonyme de smog. ^[86] En 1970, lorsque le Clean Air Act a été adopté, Los Angeles était le bassin le plus pollué du pays et la Californie n’a pas été en mesure de créer un plan de mise en œuvre de l’État qui lui permettrait de répondre aux nouvelles normes de qualité de l’air. ^[87] Cependant, les réglementations strictes qui ont suivi par les agences gouvernementales étatiques et fédérales supervisant ce problème (comme le California Air Resources Board et l’ Environmental Protection Agency des États-Unis), y compris des restrictions strictes sur les niveaux d’émissions autorisés pour toutes les voitures neuves vendues en Californie et des tests d’émissions réguliers obligatoires pour les véhicules plus anciens, ont entraîné des améliorations significatives de la qualité de l’air. ^[88] Par exemple, les concentrations atmosphériques de composés organiques volatils ont diminué d’un facteur 50 entre 1962 et 2012. ^[89] Les concentrations de polluants atmosphériques tels que les Oxydes d’azote et l’ozone ont diminué de 70 % à 80 % au cours de la même période. ^[90]

Incidents majeurs aux États-Unis

• 26 juillet 1943, Los Angeles, Californie : Un smog si soudain et si grave que “les habitants de Los Angeles croient que les Japonais les attaquent avec une guerre chimique”. ^{[91] [92]}
• 30-31 octobre 1948 , Donora, Pennsylvanie : 20 morts, 600 hospitalisés, des milliers d’autres frappés. Les poursuites n’ont été réglées qu’en 1951. ^[93]
• 24 novembre 1966 , New York City, New York : le smog tue au moins 169 ^[94] personnes.

Oulan-Bator, Mongolie

À la fin des années 1990, une immigration massive vers Oulan -Bator depuis la campagne a commencé. Environ 150 000 ménages, vivant principalement dans des gers mongols traditionnelsaux abords d’Ulaanbaatar, brûlent du bois et du charbon (certaines familles pauvres brûlent même des pneus de Voiture et des ordures) pour se chauffer durant le rude hiver, qui dure d’octobre à avril, ces abords n’étant pas reliés au système de chauffage central de la ville. Une solution temporaire pour réduire le smog a été proposée sous la forme de poêles à efficacité améliorée, mais sans résultats visibles. Les poêles à ger au charbon libèrent des niveaux élevés de cendres et d’autres matières particulaires (PM). Lorsqu’elles sont inhalées, ces particules peuvent se déposer dans les poumons et les voies respiratoires et causer des problèmes de santé. Selon un rapport de la Banque mondiale de décembre 2009, deux à dix fois au-dessus des normes mongoles et internationales de qualité de l’air, les taux de PM d’Oulan-Bator sont parmi les pires au monde.^[95]

Asie du sud est

Le centre-ville de Singapour le 7 octobre 2006, lorsqu’il a été touché par des incendies de forêt à Sumatra , en Indonésie

Le smog est un problème régulier en Asie du Sud-Est causé par les incendies de terre et de forêt en Indonésie , en particulier à Sumatra et à Kalimantan , bien que le terme brume soit préféré pour décrire le problème. Les agriculteurs et les propriétaires de plantations sont généralement responsables des incendies, qu’ils utilisent pour défricher des étendues de terre pour de nouvelles plantations. Ces incendies affectent principalement Brunei , l’Indonésie , les Philippines , la Malaisie , Singapour et la Thaïlande , et occasionnellement Guam et Saipan . ^{[96] [97]}Les pertes économiques des incendies de 1997 ont été estimées à plus de 9 milliards de dollars américains. ^[98] Cela comprend les dommages dans la production agricole, la destruction des terres forestières, la santé, les transports, le tourisme et d’autres activités économiques. Ne sont pas inclus les problèmes sociaux, environnementaux et psychologiques et les effets à long terme sur la santé. L’ avant-dernier épisode de brume à se produire en Malaisie , à Singapour et dans le détroit de Malacca remonte à octobre 2006 et a été causé par la fumée des incendies en Indonésie soufflée à travers le détroit de Malacca par des vents du sud-ouest. Une brume similaire s’est produite en juin 2013, le PSI établissant un nouveau recordà Singapour le 21 juin à 12h avec une lecture de 401, ce qui est dans la gamme “Hazardous”. ^[99]

L’ Association des nations de l’Asie du Sud-Est (ASEAN) a réagi. En 2002, l’ accord sur la pollution transfrontalière par la brume a été signé entre tous les pays de l’ANASE. ^[100] L’ASEAN a formé un plan d’action régional Haze (RHAP) et a établi une unité de coordination et de soutien (CSU). ^[101] Le RHAP, avec l’aide du Canada , a établi un système de surveillance et d’alerte pour les incendies de forêt/végétation et mis en œuvre un système d’évaluation des dangers d’incendie (FDRS). Le Département météorologique malaisien (MMD) a publié une évaluation quotidienne du danger d’incendie depuis septembre 2003. ^[102] L’Indonésie a été inefficace dans l’application des politiques légales aux agriculteurs errants. ^{[ citation nécessaire ]}

Pakistan

Depuis le début de la saison hivernale, un smog lourd chargé de polluants a recouvert la majeure partie du Pendjab , en particulier la ville de Lahore , ^[103] provoquant des problèmes respiratoires et perturbant le trafic normal. ^[104]

Les médecins ont conseillé aux résidents de rester à l’intérieur et de porter des masques à l’extérieur. ^[105]

Indice de pollution

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Smog à São Paulo , Brésil

La gravité du smog est souvent mesurée à l’aide d’instruments optiques automatisés tels que des néphélomètres , car la brume est associée à la visibilité et au contrôle du trafic dans les ports. La brume, cependant, peut également être une indication d’une mauvaise qualité de l’air, bien que cela soit souvent mieux reflété à l’aide d’indices de l’air précis tels que l’ indice américain de la qualité de l’air , l’API malaisien (indice de pollution de l’air) et l’ indice singapourien des normes de pollution. .

Dans des conditions brumeuses, il est probable que l’indice indiquera le niveau de particules en suspension. La divulgation du polluant responsable est obligatoire dans certaines juridictions.

L’API malaisienne n’a pas de valeur plafonnée. Par conséquent, ses lectures les plus dangereuses peuvent dépasser 500. Lorsque la lecture dépasse 500, l’état d’urgence est déclaré dans la zone touchée. Habituellement, cela signifie que les services gouvernementaux non essentiels sont suspendus et que tous les ports de la zone touchée sont fermés. Il peut également y avoir des interdictions sur les activités commerciales et industrielles du secteur privé dans la zone touchée, à l’exclusion du secteur alimentaire. Jusqu’à présent, l’état d’urgence en raison de niveaux dangereux d’API a été appliqué aux villes malaisiennes de Port Klang, Kuala Selangor et à l’État du Sarawak pendant la brume d’Asie du Sud-Est de 1997 et la brume malaisienne de 2005 . ^{[ nécessite une mise à jour ]}

Références culturelles

Claude Monet a effectué plusieurs voyages à Londres entre 1899 et 1901, au cours desquels il a peint des vues de la Tamise et des Chambres du Parlement qui montrent le soleil luttant pour briller à travers l’atmosphère chargée de smog de Londres.

• Les « pea-soupers » londoniens ont valu à la capitale le surnom de « The Smoke ». De même, Édimbourg était connue sous le nom de “Auld Reekie”. Les smogs figurent dans de nombreux romans londoniens comme motif indiquant un danger caché ou un mystère, peut-être plus ouvertement dans The Tiger in the Smoke (1952) de Margery Allingham , mais aussi dans Bleak House (1852) de Dickens et TS Eliot . ” La chanson d’amour de J. Alfred Prufrock “.
• Le film de 1970 conçu pour la télévision A Clear and Present Danger a été l’un des premiers programmes de divertissement du réseau de télévision américain à mettre en garde contre le problème du smog et de la pollution de l’air, car il a dramatisé les efforts d’un homme pour un air pur après que l’emphysème a tué son ami. ^[106]
• L’histoire du smog à LA est détaillée dans Smogtown par Chip Jacobs et William J. Kelly. ^[107]

Voir également

• Tour anti-smog
• Nuage brun asiatique
• 1997 Brume d’Asie du Sud-Est
• 2005 brume malaisienne
• 2006 Brume d’Asie du Sud-Est
• 2013 Smog de l’Est de la Chine
• 2013 Smog du nord-est de la Chine
• 2013 Brume d’Asie du Sud-Est
• 2015 Brume d’Asie du Sud-Est
• Chimie atmosphérique
• Traînée
• Critères des contaminants atmosphériques
• Norme d’émission
• Grand Smog de Londres
• Brume
• Inversion (météorologie)
• L’oxyde nitrique
• Ozone
• Umweltzone
• Vog

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• Upadhyay, Harikrishna (2016-11-07) “Tout ce que vous devez savoir sur le smog / la pollution atmosphérique de Delhi – Réponses à 10 questions” , Dainik Bhaskar. Consulté le 7 novembre 2016.

Lectures complémentaires

• Brimblecombe, Peter. “Histoire de la pollution de l’air.” dans composition, chimie et climat de l’atmosphère (Van Nostrand Reinhold (1995): 1–18
• Brimblecombe, Peter et Laszló Makra . “Sélections de l’histoire de la pollution de l’environnement, avec une attention particulière à la pollution de l’air. Partie 2* : De l’époque médiévale au XIXe siècle.”Journal international de l’environnement et de la pollution 23.4 (2005): 351–367.
• Corton, Christine L. London Fog: La biographie (2015)