Historique de la chimie de l’environnement

• L’histoire de l’environnement et l’histoire de sa chimie est avant tout l’histoire de sa pollution– Industrialisation– agriculture

Pollution de l’air

• Au début, c’était surtout des problèmes de fumée et de poussières

• Les Romains se plaignaient déjà de l’air de leur ville.

• Au XIIIe siècle, le charbon a été une des substances polluantes problématiques– Londres avait interdit l’utilisation du charbon

pendant que le parlement siégeait– Lyon avait interdit la pollution de l’air

Antoine Laurent de Lavoisier

• Antoine Laurent de Lavoisier (qui a rédigé des travaux fondamentaux de chimie) avait fait ériger un mur autour de la ville pour s’assurer que les gens paient les impôts (il était fonctionnaire)

• Les odeurs et la fumée restaient à l’intérieur de la ville à cause du mur… Le mur fut détruit sous la pressions des citoyens parisiens.

SMOGSmog chimique:• Brouillard acide formé par le SO2 urbain • Smog froid et humide qui survient l’hiver • Nécessite une inversion des températures qui bloquent les gaz de combustion au sol • Risque à la santé: système respiratoire • < 1960: charbon crée pollution urbaine • Aujourd’hui: chauffage par le bois, échappement de voiture, sel de déglacage

• SO2 → SO3 → H2SO4

SMOG

Smog photochimique: • masse d’air stationnaire chaude peu humide, chargée de NOx et d’hydrocarbures, recevant les radiations solaires • Se produit dans les villes ou il y a une grande quantité de véhicules

Pollution de l’eau

• La plupart des villes rejetaient les déchets directement ou indirectement dans les fleuves et les lacs et ce, jusqu’au XIXe siècle. Ce n’est qu’à cette période qu’on trouve les premiers essais d’épuration des eaux usées

Il y avait déjà au XVe siècle des alimentations d’eaux centralisées, surtout par des dizaines de puits réparties dans la ville.

• On punissait jusqu’à la peine de mort ceux qui polluaient les puits d’eau– Pas d’excréments– Pas de chevaux à faire boire– Pas de lavage de linge

• Les déchets liquides avaient le droit d’être déversé dans l’eau

– Déchets de forgerie (acides)– Manufactures de laine– Laveries– Tanneries– Fabricants de parchemins– Abattoirs

• … durant la nuit!

Certaines municipalités s’organisaient pour que les abattoirs s’installent en aval du cours d’eau

Pollution de l’industrie

• L’industrialisation telle qu’on la connaît aujourd’hui a débuté dans les années 1850.

• Certains composés chimiques ont été utilisés en quantité importante dans l’industrie textile et l’industrie du verre

• Par exemple, les premiers procédés de carbonate de sodium (Na2CO3) ont posé des problèmes pour le traitement des déchets formés

• Procédé LeBlanc (1775)

NaCl + H2SO4 Na2SO4 + HCl (g)

• HCl = déchet rejeté dans l’atmosphère qui cause le dépérissement des arbres avoisinants

• Procédé LeBlanc (suite)

Na2SO4 + CaCO3 + C Na2CO3 + CaS + CO2

CaS : un autre déchetCO2 : un autre déchet rejeté dans l’atmosphère

• Ça fait donc beaucoup de « déchets » pour produire une seule substance chimique.

• Évidemment, les procédés ont évolué depuis et c’est justement le rôle des ingénieurs chimistes de trouver des moyens de produire la même substance tout en produisant moins de déchets.

• Certains de ces déchets peuvent servir à d’autres procédés (pratique courante)

Protection du travail et risques professionnels

• Les premières influences chimiques ont commencé dans le domaine de la métallurgie.– Pièces de monnaie– Mercure dans les miroirs– Cuivre, plomb et fer pour la guerre

• Les pharmaciens, les religieuses et les moines mourraient empoisonnés par les constituants toxiques de l’encre, soit en fabriquant l’encre ou en mouillant leur plume avec leur salive avant d’écrire

• Les Allemands ont développé des colorants dans les années 1850. On s’est éventuellement rendu compte qu’il y avait un lien entre la production des colorants et le cancer de la vessie chez les travailleurs.

Pollution provenant de l’agriculture

• De nombreux composés chimiques ont été utilisés pour lutter contre les épidémies

• 4000 ans passés

Fumée de soufre contre les rats

• 2200 ans passés

Romains utilisaient de l’huile contre la peste

• 1900 ans passés

Pesticides As2O3 contre les insectes sur les vignes

• 200 passés

Pesticides organiques et les fongicides (pour lutter contre les champignons)

Utilisation du DDT• Insecticide puissant pour réduire les

moustiques causant des maladies chez les humains.

• Vaporiser au-dessus de grande surface terrestre.

Effet du DDT• Accumulation du DDT dans l’écosystème

terrestre et aquatique• Diminution des oiseaux de proie causée

par la bioamplification du DDT dans la chaîne alimentaire.

• Bioamplification : Augmentation des concentrations de DDT dans les niveaux supérieurs de la chaîne alimentaire.

Le cas du DDT

• Son utilisation fut bannie en 1972.• Son accumulation au niveau de la chaîne

alimentaire cause beaucoup de stress sur la reproduction des oiseaux de proie.

• Est-ce que les pesticides en valent le coût ?

Prise de conscience

• Certains thèmes ont joué un rôle important

Qu’est-ce que la couche d’ozone ?

• La couche protectrice absorbant les rayons solaires ultraviolettes les plus énergétiques.

• http://www.youtube.com/watch?v=ys0_WomoEic

Trou dans la couche d’ozone

Synthèse et destruction de l’ozone atmosphérique:• O + O2 + Énergie O3

• O3 + Énergie O2 + O

L’ozone intercepte les rayons UV-C provenant du soleil. La concentration d’ozone atmosphérique est de 10 ppm. À cette concentration, l’ozone réussit à bloquer 99% des rayons UV-C.

Réchauffement climatiqueet

l’effet de serre

Voici les preuves concrètes que notre climat est en plein changement:• Augmentation de la température moyenne

terrestre• Augmentation du nombre et la sévérité des

tempêtes météorologiques• Fonte plus prononcée de la calotte glaciaire• Élévation du niveau d’eau le long des côtes

Réchauffement climatiqueet

l’effet de serre

• http://prezi.com/58wuo9zph7n9/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

Prise de conscience

• Avec tous les problèmes environnementaux, la pauvreté, la famine, les maladies sur notre planète nécessitant des ressources monétaires et humaines pour être résolus, est-ce que l’exploration spatiale en vaut les coûts associés ?

• http://www.youtube.com/watch?v=BFO2usVjfQc

Apollo 8• Cette photo s’appelle

« Earth Rise ».

• Elle a été prise le 24 décembre 1968 par l’astronaute William Anders durant le premier voyage humain autour de la Lune.

• Déclaré comme l’une des photos environnementales la plus influencable.

La Terre, un tout…

Conscience planétaire

• Pour plusieurs, l’exploration spatiale fut la première apparition du concept de conscience planétaire.

• Voir la Terre comme un tout et non une division de continent et de pays ayant tous différents buts, objectifs, et valeurs.