Cours 2: Aspects fondamentaux+Air Flashcards
Quels types de matières premières sont originelles (2) et d’autres secondaires (1)?
- Ressources naturelles
- Volcans
- Déchets
Quels types de matières premières sont biotiques (1) et abiotiques (2)?
- Végétales/animales
- Minérales
- Fossiles
Quels composés sont d’origine naturelle (4)?
- Respiration
- Photosynthèse
- Excrétion
- Éruptions volcaniques
Quels composés sont d’origine anthropogénique (4)?
- Activités humaines
- Émissions industrielles
- Transport
- Eaux usées, effluents
Qu’est-ce qu’une substance ou composé chimiques?
Éléments chimiques, composés naturels ou obtenu par synthèse ou à partir du procédé de production dans l’industrie ou comme impureté.
Quels sont les facteur influençant l’importance d’une substance chimique dans l’environnement (3)?
- Quantité
- Voie par laquelle elle parvient dans les différents compartiments (ex: sol)
- Interactions ayant lieu entre elle et les êtres vivants
Quels sont les 4 compartiments principaux du cycle global des substances dans l’environnement?
- Atmosphère
- Sol
- Fleuves
- Océans
Qu’est-ce que la chimie de l’environnement?
Étudie/explique les sources, composition, réactions de transformation, transport, distribution et effets de toutes les espèces chimiques naturelles ou synthétiques dans les différentes sphères.
Que se passe-t-il lorsque les entrées de substances dans l’environnement sont plus élevées que les sorties?
Accumulation de substances dans le compartiment
Que se passe-t-il lorsque les sorties de substances dans l’environnement sont plus élevées que les entrées?
Appauvrissement en substances
Donner 5 exemples de produits chimiques provenant de l’anthroposphère.
- Dioxydes
- Pesticides
- Pétrole
- Métaux
- CFC
Qu’est-ce qu’un groupe Xénobiotique?
Groupe de substances chimiques n’existant pas de façon naturelle dans l’environnement, comprenant des substances organiques de synthèses et dérivés inorganiques d’éléments métalliques en concentration élevée et non dégradables.
Quels sont les 4 types de pollutions spatiales de l’environnement et leur caractéristique?
- Globale: Partout sur la planète mais surtout dans l’air (ex: destruction de l’ozone)
- Régionale: 1000km de la source (ex: pluies acides)
- Locale: 100km de la source (ex: smog des grandes villes)
- Ponctuelle: 100m de la source
De quoi dépendent le comportement des substances chimiques et leurs effets nuisibles (7)?
- Propriété physico-chimiques
- Quantité produite/émise
- Application
- Tendance à la dispersion
- Persistance
- Dégradabilité
- Accumulation dans les organismes/sédiments
Qu’est-ce que la pédosphère?
Domaine formé par l’effritement des roches.
Qu’est-ce que le temps de mélange?
Période pour qu’une substance soit distribuée de façon homogène dans une région de la Terre
Qu’est-ce que l’écotoxicologie?
Science qui étudie la distribution des substances toxiques dans les écosystèmes et leur effet direct sur les êtres vivants et/ou indirect sur leur progéniture.
Qu’est-ce qu’une substance toxique?
Substance qui, mise en contact avec un organisme vivant, provoque une réaction spécifique ou non spécifique (stress) compromettant la réalisation de ses fonctions physiologiques, effets nuisibles sur lui-même et sa progéniture, pouvant même provoquer la mort.
Quels sont les 3 points de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement définissant les substances toxiques?
- Effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique
- Mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie
- Constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine
Donner 5 points influençant le degré de toxicité d’une substance chimique.
- Concentration
- Voie d’exposition
- Durée d’exposition
- Propriétés physico-chimiques
- Physiologie de l’organisme exposé
Quels sont les types d’effets toxiques et leur caractéristiques (5)?
- Aigus: Court terme
- Chroniques: Long terme
- Mutagènes: Mutation de l’ADN
- Tératogènes: Malformation de l’embryon
- Cancérogènes: Cancer
Qu’est-ce qu’un contaminant?
Substance chimique dont la concentration devient plus grande que celle de l’environnement normal, sans causer d’effet néfaste. Contamination temporaire où l’équilibre se rétablit progressivement.
Qu’est-ce qu’un polluant?
Substance chimique d’origine anthropique en concentration plus grande que la normale causant des effets perturbateurs sur l’environnement.
Quelles sont les 5 sources d’exposition par l’environnement des effets toxiques des substances chimiques?
- Air
- Eau
- Sol
- Aliments
- Produits de consommation
Quelles sont les 3 voies d’exposition physiologiques des effets toxiques des substances chimiques?
- Inhalation
- Ingestion
- Contact cutané
Donner 4 problématiques de la pollution de l’air et leurs causes.
- Gaz à effet de serre (CO2) par l’urbanisation/transport
- Smog
- Pluies acides dues aux combustibles
- Trou de la couche d’ozone par les polluants halogénés
Donner 4 problématiques de la pollution de l’eau.
- Qualité de l’eau
- Pollution des eaux souterraines
- Polluants plastiques
- Traitement de l’eau pour la potabilisation
Donner 4 problématiques de la pollution des sols.
- Fertilisation avec engrais chimiques/pesticides contaminent le cycle normal
- L’homme produit des déchets (ex: mines)
- Fuites/déversements d’hydrocarbures
- Contaminations radioactives
Quels sont les rôles essentiels de l’atmosphère (3)?
- Maintien de la vie sur Terre (réserve oxygène/azote et cycle carbone/hydrogène)
- Filtre/protège des rayons nocifs du Soleil
- Réduit la variation de température grâce à l’effet de serre (régulation thermique)
Qu’est-ce que la chimie atmosphérique?
Étudie les phénomènes associés aux molécules de gaz et leurs transformations. Comprendre les facteurs déterminant la formation des polluants et leur transport dans l’atmosphère.
Quelles sont les caractéristiques importantes de l’air (5)?
- Organisme ne peut vivre sans air plus que quelques minutes
- Variations de sa composition plus importantes que dans le sol ou dans l’eau dû à la plus petite masse de l’atmosphère
- Compartiment le plus important pour le le transport des substances polluantes
- Temps de mélanges de ces substances est très court
- Atmosphère très sensible aux activités humaines
Quel effet a la gravité sur l’atmosphère?
Concentration des molécules est plus élevée dans les parties basses de l’atmosphère donc épaisseur exacte difficile à évaluer.
Quelles sont les différentes couches de l’atmosphère et leur caractéristiques (5)?
- Troposphère: 0 à 10km où à lieu le cycle de l’eau et effet de serre
- Stratosphère: Plus de 10km; maintient de la couche d’ozone protectrice du rayonnement énergétique
- Mésosphère: Pulsation ionique qui absorbe plus d’énergie
- Thermosphère: Toutes les molécules sont atomisées par les rayons solaires
- Exosphère
Qu’est-ce que la tropopause?
Limite de la troposphère (10km) et couche d’inversion de la température. Les gaz se mélangent et passent à l’autre couche en 3 ans.
Où se trouve, dans l’atmosphère, les molécules d’air qui interfèrent avec la biosphère?
Les premiers 5km de la troposphère
Comment sont recueillies les informations liées aux couches de l’atmosphère (2)?
- Technologie des ballons sondes en altitude
- Données des fusées/satellites
Quel élément n’était pas présent dans l’atmosphère il y a 3 milliards d’années?
Oxygène moléculaire (O2)
Quels furent les premiers atomes (2) de l’atmosphère et les molécules les suivant?
H et He, suivis par H2
Résumer les 3 étapes de la transformation de l’atmosphère.
- Pas de couche de protection pour radiations solaires = surfaces sol/océan stériles
- Transformations chimiques de l’atmosphère + apparition des 1ère formes de vie (procaryotes)
- Oxygène moléculaire produit par photolyse de l’eau + réactions biochimiques des premiers organismes photosynthétiques. Oxygène consommé par les roches (oxydation) et après eucaryotes
Quel rôle important les végétaux ont-ils eu en lien avec la concentration d’O2 atmosphérique passée?
Grâce à l’eau et la chlorophylle, ils transformèrent le CO2 d’origine volcanique. Incorpore le carbone et rejette l’O2 = Naissance de la photosynthèse = Naissance de la vie sur Terre.
Qu’est-ce que la respiration?
Combustion complète de la MO avec de l’O2, générant eau et CO2.
Qu’est-ce que la fermentation?
Processus de décomposition partielle des substrats organiques pour obtenir de l’énergie où l’oxygène ne participe pas.
Quelles sont les 2 sortes de fermentation?
- Aérobie: Présence d’O2
- Anaérobie: Sans O2 avec production de méthane, alcool, acide lactiques, etc.
Comment fût prouver l’évolution chimique de l’atmosphère?
Appareil de Miller
Quelles ondes mortelles sont absorbées par la couche d’ozone stratosphérique?
UVC (sorte d’ultraviolet) qui sont de grande énergie et mortelles pour les plantes
Comment se fait la dissociation des molécules dans l’atmosphère (3 étapes)?
- Fournir de l’énergie (ex: photon solaire) en quantité équivalente au lien covalent
- Absorbe l’énergie correspondant à sa longueur d’onde particulière
- Dissociation
Quelles sont les 2 couches importantes de l’atmosphère et pourquoi?
- Troposphère: Lieu des réactions vitales
- Stratosphère: Couche d’ozone protégeant des rayons solaires dangereux
Pourquoi les gaz présents dans la troposphère sont inertes (3)?
- Température
- Pression
- Manque de radiations solaire de grande énergie
Où se situe la majorité des molécules de gaz de l’atmosphère?
30 premiers kilomètres
Quelles sont les facteurs influençant la composition de troposphère (6)?
- Heure
- Altitude/latitude
- Température
- Aspérités du sol
- L’endroit
- Nature du couvert végétal
Quels sont les 3 catégories de gaz importants (stables, changeant et nouveau) dans la troposphère?
- Stables: N2 et O2
- Changeant: CO2 (augmente)
- Nouveau: CH4 (apparition)
Que définit photochimique?
Réactions photochimiques causées par les radiations solaires de forte intensité
Qu’est-ce que l’air véhicule (3) et d’où viennent-ils (2)?
- Aérosols (concentration variable)
- Particules solides
- Particules liquides
- Phénomènes naturels (ex: volcan/pollen)
- Activités industrielles
Quel est le rôle de la couche d’ozone?
Filtre naturel actif, permettant l’absorption presque complète des UV solaires de la bande UVB et UVC (cancer/mutations génétiques), protégeant les organismes. Constamment renouvelé et détruit.
Qu’est-ce que M dans le cycle de l’ozone stratosphérique (3 points)?
- Substance inerte absorbant l’énergie en excès (ex: N2)
- Prévient la décomposition spontanée de O3
- Libère lentement l’énergie excédentaire par radiation électromagnétique ou collision
Pourquoi l’ozone ne s’accumule pas à l’équateur malgré une production massive grâce aux conditions radiantes (2 raisons)?
- Taux de destruction est plus élevé
- Mouvements d’air stratosphérique le repoussent de l’équateur vers les pôles
À quel moment la concentration d’O3 est au maximum?
Au début du printemps dû aux variations saisonnières
Qu’est-ce que l’ozone au niveau chimique (3 points)?
- Forme chimique particulière de l’oxygène
- Très instable
- Réactive
Qu’est-ce que le drain chimique de l’ozone?
L’ozone est dégradé naturellement dans la stratosphère par rayonnement solaire/réaction chimique avec divers produits, présents naturellement dans l’atmosphère en très petites concentrations agissant comme catalyseurs.
Quels sont les divers produits présents dans le drain chimique de l’ozone (4)?
- Azote (NO)
- Hydrogène (OH)
- Chlore (Cl)
- Brome (Br)
Comment se forme/déforme l’ozone (3 étapes) par équation chimique?
- O2 + hv = O + O
- O + O2 + M = O3 + M*
- O3 + hv = O2 + O
