5. Aerosols, nuages et pluies
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5.3 Pluies acides et lessivage
On presents ici brievernent deux interactions entre la pluie et la qualite de
l'air : Ie phenornene de pluie acide d'abord (la pluie est ici vecteur de pollution),
Ie lessivage des particules et des gaz solubles par la pluie ensuite (la pluie
contribue ici a diminuer Ie niveau de pollution atrnospherique}.
5.3.1 Pluies acides
Dans les annees 60 et 70, des mesures des pluies dans Ie nord-est des EtatsUnis et en Europe (essentiellement en Scandinavia) ont pointe une augmentation significative de l'acidite (une augmentation d'un facteur de 3 a 4 sur une
vingtaine dannccs de l'ion hydronium H+ dans certains cas). En parallele, des
augmentations de sulfate (80~-) et de nitrate (N0 3 ) ont ete mesurees,
Une reduction forte des emissions de 802' notamment liee a la production
thermique cl'electricite en Europe (une division par deux dans les annees 80
en Europe de l'Ouest; voir Ie tableau 5 du chapitre introductif) a permis de
diminuer fortement l'acidite des pluies.
On renvoie a l'exercice 5.10 pour l'illustration de l'impact continental des
pluies acides.
5.3.1.1 Quelques rappels sur les solutions acides
La constante d'equilibre d'une reaction de dissociation dans de l'eau, par
exemple
(R 133)
(5.54)
est definie par
[(XH)aq]
K = [X-][H+] ,
avec [.] la concentration en mol l-' (de solution).
Le pH d'une solution aqueuse est defini par pH== - log10 [H+] et est calcule
a partir de la dissociation de (H 2 °)aq:
(R 134)
Comme on peut considerer que la concentration en H 2 0 est presque constante
dans une solution d'eau (les ions la modifient a la marge), on l'integre dans
la constante d'equilibre pour obtenir [H+][OH+] ~ 10- 14 . Pour une eau sans
impurcte, par consequent neutre ([H+]==[OH-]), Ie pH vaut donc 7.
La presence d' acides (d'especes qui vont liberer des ions hydronium H+ en
solution) va contribuer a diminuer Ie pH et a rendre l'eau plus acide. Un bon
exemple est donne par Ie dioxyde de carbone, qui pilote Ie pH « naturel » des
gouttes de pluie (exercice 5.8).
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5.3 Pluies acides et lessivage
On presents ici brievernent deux interactions entre la pluie et la qualite de
l'air : Ie phenornene de pluie acide d'abord (la pluie est ici vecteur de pollution),
Ie lessivage des particules et des gaz solubles par la pluie ensuite (la pluie
contribue ici a diminuer Ie niveau de pollution atrnospherique}.
5.3.1 Pluies acides
Dans les annees 60 et 70, des mesures des pluies dans Ie nord-est des EtatsUnis et en Europe (essentiellement en Scandinavia) ont pointe une augmentation significative de l'acidite (une augmentation d'un facteur de 3 a 4 sur une
vingtaine dannccs de l'ion hydronium H+ dans certains cas). En parallele, des
augmentations de sulfate (80~-) et de nitrate (N0 3 ) ont ete mesurees,
Une reduction forte des emissions de 802' notamment liee a la production
thermique cl'electricite en Europe (une division par deux dans les annees 80
en Europe de l'Ouest; voir Ie tableau 5 du chapitre introductif) a permis de
diminuer fortement l'acidite des pluies.
On renvoie a l'exercice 5.10 pour l'illustration de l'impact continental des
pluies acides.
5.3.1.1 Quelques rappels sur les solutions acides
La constante d'equilibre d'une reaction de dissociation dans de l'eau, par
exemple
(R 133)
(5.54)
est definie par
[(XH)aq]
K = [X-][H+] ,
avec [.] la concentration en mol l-' (de solution).
Le pH d'une solution aqueuse est defini par pH== - log10 [H+] et est calcule
a partir de la dissociation de (H 2 °)aq:
(R 134)
Comme on peut considerer que la concentration en H 2 0 est presque constante
dans une solution d'eau (les ions la modifient a la marge), on l'integre dans
la constante d'equilibre pour obtenir [H+][OH+] ~ 10- 14 . Pour une eau sans
impurcte, par consequent neutre ([H+]==[OH-]), Ie pH vaut donc 7.
La presence d' acides (d'especes qui vont liberer des ions hydronium H+ en
solution) va contribuer a diminuer Ie pH et a rendre l'eau plus acide. Un bon
exemple est donne par Ie dioxyde de carbone, qui pilote Ie pH « naturel » des
gouttes de pluie (exercice 5.8).