MONOXYDE DE CARBONE (CO) et DIOXYDE DE CARBONE (CO2)

le  plan

I/ MONOXYDE DE CARBONE (CO)

Ø Définition

Ø Sources

1) Effets sur la santé humaine

2) Effets sur l’environnement

II/ DIOXYDE DE CARBONE (CO₂)

Ø Définition

Ø Ses sources naturelles sont très nombreuses

1) Effets sur la santé humaine

2) Effets sur l'environnement

I/ MONOXYDE DE CARBONE (CO)

Ø DEFINITION

Le monoxyde de carbone est le plus simple des oxydes du carbone. La molécule est composée d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène ; sa formule s'écrit CO et sa formule semi-développée C≡O ou |C≡O|. Ce corps composé est à l'état gazeux dans les conditions normales de pression et de température.

Ø SOURCES

Gaz inodore, incolore et inflammable, le monoxyde de carbone (CO) se forme lors de la combustion incomplète de matières organiques (gaz, charbon, fiouls, carburants, bois). La source principale est le trafic automobile. Des taux importants de CO peuvent être rencontrés quand un moteur tourne au ralenti dans un espace clos. En cas de mauvais fonctionnement d'un appareil de chauffage domestique, des teneurs élevées en CO peuvent être relevées dans les habitations.

1)  EFFETS SUR LA SANTE HUMAINE

Le CO se fixe à la place de l'oxygène sur l'hémoglobine du sang, conduisant à un manque d'oxygénation de l'organisme (cœur, cerveau…). Les premiers symptômes sont des maux de tête et des vertiges. Ces symptômes s'aggravent avec l'augmentation de la concentration de CO (nausée, vomissements...) et peuvent, en cas d'exposition prolongée, aller jusqu'au coma et à la mort. Le monoxyde de carbone se fixe de façon irréversible à la place de l’oxygène sur l’hémoglobine du sang, bloquant ainsi le transport de l’oxygène dans le corps humain. Le système nerveux central et les organes sensoriels sont les premiers affectés. Les intoxications sont plus ou moins grandes en fonction de la durée d’exposition et de la quantité inhalée. Une faible exposition au CO peut entraîner des maux de tête et des nausées. A une exposition importante, il peut être à l’origine d’une intoxication provoquant des vomissements, des évanouissements, des convulsions, laisser des séquelles neurologiques irréversibles et causer la mort lors d’exposition prolongée. Des effets sont également observés suite à des expositions prolongées à des taux plus faibles. Chez les personnes en bonne santé on peut observer une diminution des capacités.

 

2) EFFETS SUR L’ENVIRONNEMENT

Le CO participe aux mécanismes de formation de l'ozone troposphérique. Dans l'atmosphère, il se transforme en dioxyde de carbone CO₂ et contribue à l'effet de serre. Il n’existe pas de rapports indiquant que des concentrations de CO couramment mesurées dans l’air ambiant des zones urbaines et industrielles aient des effets nuisibles sur les plantes et microorganismes (source INCHEM.org). Le monoxyde de carbone influence toutefois indirectement l'effet de serre car il influe sur le pouvoir d'oxydation de l'atmosphère terrestre. De ce fait, il contribue à augmenter les concentrations de méthane (CH₄) et d'oxydes nitreux (N₂O).

 

 

 

II/ DIOXYDE DE CARBONE (CO₂)

Ø DEFINITION

Le dioxyde de carbone, ou gaz carbonique, n’est pas considéré dans la loi française comme un polluant. Pourtant, si nous prenons la définition de ce qu’est une pollution (article L220-2 du Code de l’Environnement), force est de constater que le CO₂ en possède les caractéristiques.

Le CO2, gaz incolore, inerte et non toxique, est le principal gaz à effet de serre à l'état naturel, avec la vapeur d'eau. Sa durée de vie dans l'atmosphère est d'environ 100 ans. Il est produit lorsque des composés carbonés sont brûlés et en présence d'oxygène.

Ø SES SOURCES NATURELLES SONT TRES NOMBREUSES

Eruptions volcaniques, respiration des plantes, des animaux et des hommes, incendies naturels de forêts, décomposition de la matière organique morte de plantes et d'animaux… Sous l'action de l'homme, le taux de CO2 dans l'atmosphère augmente régulièrement et notamment de 30% au cours des deux derniers siècles. En France, au cours des 20 dernières années, 70% à 90% des émissions de dioxyde de carbone proviendraient de la combustion des carburants d'origine fossile. L'agriculture et la sylviculture contribueraient pour 12% des émissions de dioxyde de carbone. Le carbone subit en permanence des transferts entre ces différents milieux. Une très large proportion du CO2 est ainsi dissoute dans les océans. Les plantes absorbent le CO2 atmosphérique par la photosynthèse et le transforment en composés carbonés organiques (sucres, cellulose…). À l'inverse, elles rejettent une petite quantité de CO2 dans l'atmosphère lors de la respiration et à la mort : les micro-organismes du sol décomposent la matière organique végétale et libèrent une partie du carbone de la plante dans l'atmosphère, sous forme deCO2. L'autre partie du carbone est stockée dans le sol.

Le CO2 dispose d'un très haut pouvoir de dissolution dans les muqueuses du corps humain et provoque chez l'homme de nombreuses réactions dès que sa concentration dans l'air inspiré augmente. Pour des concentrations voisines de 0,1 %, il provoque une modification du rythme respiratoire chez les personnes fragiles ou ayant des insuffisances respiratoires, des niveaux supérieurs à 1000 ppm (0,1%), en milieu clos peuvent provoquer des crises d'asthme. Dans le monde du travail, la concentration maximale admise pour le CO2, est limitée à 0,5% (5000 ppm) mais la France n'a pas adopté cette norme.

1)  EFFETS SUR LA SANTE HUMAINE

L’air contient aujourd’hui environ 0,04 % de CO₂. À partir d’une certaine concentration dans l’air, ce gaz s’avère dangereux voire mortel. La valeur limite d’exposition est de 3 % sur une durée de 15 minutes. Cette valeur ne doit jamais être dépassée. Au-delà, les effets sur la santé sont d’autant plus graves que la teneur en CO₂ augmente. Ainsi, à 2 % de CO₂ dans l’air, l’amplitude respiratoire augmente. À 4 %, la fréquence respiratoire s’accélère. À 10 %, peuvent apparaître des troubles visuels, des tremblements et des sueurs. À 15 %, c’est la perte de connaissance brutale. À 25 %, un arrêt respiratoire entraîne le décès.

2)  EFFETS SUR L'ENVIRONNEMENT

Le monoxyde de carbone contribue à la formation de l'ozone. Il se change également en dioxyde de carbone, qui est aussi émis directement lors des combustions. Le CO₂ n'a pas d'impact direct sur la santé mais c'est le plus abondant gaz à effet de serre anthropique..

Chaque année, des milliards de tonnes de carbone sont échangées naturellement entre l’atmosphère, les océans et la végétation terrestre. Les taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ont varié de moins de 10 % au cours des 10 000 années qui ont précédé la révolution industrielle. Cependant, depuis

1800, les concentrations ont augmenté de près de 30 % à mesure que l’on a brûlé des quantités massives de combustibles fossiles pour produire de l’énergie

– essentiellement dans les pays développés. Actuellement, nous émettons plus de 25 milliards de tonnes de CO₂ dans l’atmosphère chaque année.

Récemment, les chercheurs européens ont découvert que les concentrations de

CO₂ dans l’atmosphère sont plus élevées aujourd’hui qu’elles ne l’ont jamais été pendant les 650 000 années écoulées. Des calottes glaciaires ont été extraites à plus de 3 km de profondeur dans la glace de l’Antarctique, qui s’est formée il y a des centaines de milliers d’années. La glace contient des bulles d’air qui nous fournissent un historique de la composition de l’atmosphère aux différents âges de la terre. Le CO₂ peut rester 50 à 200 années dans l’atmosphère, selon la manière dont il est recyclé par les terres ou les océans.