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Pollution atrnospheri que
Donnees (attention aux unites! On utilisem avec profit ['exercice 1.8) :
- vit esse de depot du mer cure elernentaire : Vdep ~ 0.01 ern S - l ;
- conce ntration moyenne de OR dan s la troposphere : 10 6 molecul e ern-3 ;
- rapport de melan ge de 0 3 dan s la troposphere : 40 ppbv ;
- constantes cinet iques d 'ox yd ation par OR et 0 3 : k O H ~ 8 X 10- 14 et
k 0 3 ~ 2.8 X 10- 20 (en cm' molecul e" ! s-l ) ;
- on pr endra pour hauteur de couche limite at rnosphe rique H ~ 1 km .
3. On peut t ro uver dans les ecosysternes proches des lieux d' emis sion de
fortes concentrations en mercure. Commenter.
4. En reali t e, le mer cure elernentaire peut auss i et re emis sous form e oxydee
Rg(II) (on parle parfoi s de mercure parti cul aire) , dont la vit esse de depot
est de l'ordre de 0.5 em S - l et qui est lessivable. Estimer le t emps de
residen ce du mercure particulaire pui s conc1ure.
N ote : je rem er cie Christian Seigneur pour m 'avoir fourni les bases de ce problem e,
R eponsc :
1. On note E les em issions annuelles (en masse) et m la masse t otale de mer cure.
Soit T Ie temps de res ide nce atrnospherique. On a com me equation d 'evolution
dm = E - m .
d t
T
A I'equilib re, T = m] E . Avec les donnees, T est entre 0.71 et 1.13 an . L'echelle
d 'impact est donc a minima hemi spherique. La four chette su pe rieure p eut indiquer un melange interhemispherique,
2. Les processu s de perte sont Ie dep ot sec , Ie lessivage humide et I'ox yd ation par
les principaux oxyd an t s atrnospheriques (OR et 0 3 ) , L'equation d 'evolution
devient alors, avec des notations evide ntes,
avec com me te m ps de res ide nce T = 1/(A dep + Aless + AOH + A0 3 ) .
Le te m ps de res ide nce lie au depot sec est 1/ Adep = H / Vdep ~ 115 jours.
P our un e reaction d 'oxydation par un oxyd ant Ox , on a : AOx = k o « x Cox
avec Cox ex pr imee en mol ecul e cm - 3 . On trouve com me t emps ca racte r ist ique
d 'oxydation par OR environ 145 jours et par 0 3 400 jours.
Au t otal, on trouve pour te m ps de res ide nce T ~ 2 moi s, qui est, en ordre de
grande ur , cohe re nt avec ce qui a ete obtenu en t ermes de bil an glob al.
Si Ie mer cure etait soluble, on aurait un te m ps de resid en ce beau coup plu s faible
(t emps d e res ide nce atrnospherique de I'eau d e I'o rdre de 10 jours).
3. La forte pr esen ce d e mercure d an s les ecosyst emes proch es des lieux d 'emi ssion
montre qu 'il y a un fort pro cessu s de d epot. Ce ne peu t etre ni Ie dep ot sec du
mercu re eleme ntaire (d e temps caracteristi que 115 jours) ni Ie lessivage humide
du mer cure eleme ntaire . C 'est done lie a un e forme du mer cure qui n 'est pas
eleme ntaire , en I'occu rr en ce sa form e oxydee.
Pollution atrnospheri que
Donnees (attention aux unites! On utilisem avec profit ['exercice 1.8) :
- vit esse de depot du mer cure elernentaire : Vdep ~ 0.01 ern S - l ;
- conce ntration moyenne de OR dan s la troposphere : 10 6 molecul e ern-3 ;
- rapport de melan ge de 0 3 dan s la troposphere : 40 ppbv ;
- constantes cinet iques d 'ox yd ation par OR et 0 3 : k O H ~ 8 X 10- 14 et
k 0 3 ~ 2.8 X 10- 20 (en cm' molecul e" ! s-l ) ;
- on pr endra pour hauteur de couche limite at rnosphe rique H ~ 1 km .
3. On peut t ro uver dans les ecosysternes proches des lieux d' emis sion de
fortes concentrations en mercure. Commenter.
4. En reali t e, le mer cure elernentaire peut auss i et re emis sous form e oxydee
Rg(II) (on parle parfoi s de mercure parti cul aire) , dont la vit esse de depot
est de l'ordre de 0.5 em S - l et qui est lessivable. Estimer le t emps de
residen ce du mercure particulaire pui s conc1ure.
N ote : je rem er cie Christian Seigneur pour m 'avoir fourni les bases de ce problem e,
R eponsc :
1. On note E les em issions annuelles (en masse) et m la masse t otale de mer cure.
Soit T Ie temps de res ide nce atrnospherique. On a com me equation d 'evolution
dm = E - m .
d t
T
A I'equilib re, T = m] E . Avec les donnees, T est entre 0.71 et 1.13 an . L'echelle
d 'impact est donc a minima hemi spherique. La four chette su pe rieure p eut indiquer un melange interhemispherique,
2. Les processu s de perte sont Ie dep ot sec , Ie lessivage humide et I'ox yd ation par
les principaux oxyd an t s atrnospheriques (OR et 0 3 ) , L'equation d 'evolution
devient alors, avec des notations evide ntes,
avec com me te m ps de res ide nce T = 1/(A dep + Aless + AOH + A0 3 ) .
Le te m ps de res ide nce lie au depot sec est 1/ Adep = H / Vdep ~ 115 jours.
P our un e reaction d 'oxydation par un oxyd ant Ox , on a : AOx = k o « x Cox
avec Cox ex pr imee en mol ecul e cm - 3 . On trouve com me t emps ca racte r ist ique
d 'oxydation par OR environ 145 jours et par 0 3 400 jours.
Au t otal, on trouve pour te m ps de res ide nce T ~ 2 moi s, qui est, en ordre de
grande ur , cohe re nt avec ce qui a ete obtenu en t ermes de bil an glob al.
Si Ie mer cure etait soluble, on aurait un te m ps de resid en ce beau coup plu s faible
(t emps d e res ide nce atrnospherique de I'eau d e I'o rdre de 10 jours).
3. La forte pr esen ce d e mercure d an s les ecosyst emes proch es des lieux d 'emi ssion
montre qu 'il y a un fort pro cessu s de d epot. Ce ne peu t etre ni Ie dep ot sec du
mercu re eleme ntaire (d e temps caracteristi que 115 jours) ni Ie lessivage humide
du mer cure eleme ntaire . C 'est done lie a un e forme du mer cure qui n 'est pas
eleme ntaire , en I'occu rr en ce sa form e oxydee.