Poussière fugitive - Fugitive dust

La poussière fugitive est un terme de qualité de l'air environnemental pour de très petites particules en suspension dans l'air , principalement de la poussière minérale provenant du sol de la pédosphère terrestre . Un volume important de poussière fugitive visible de loin est appelé nuage de poussière , et un gros nuage de poussière entraîné par un front de rafales est appelé tempête de poussière .

Les particules de poussière fugitives sont principalement des minéraux communs au sol, notamment les oxydes de silicium , les oxydes d'aluminium , les carbonates de calcium et les oxydes de fer . Environ la moitié des particules de poussières diffuses sont plus grandes que 10 microns en diamètre et se déposent plus rapidement que les particules plus petites. Il n'inclut pas les particules provenant d'autres sources artificielles courantes telles que les gaz d'échappement des véhicules , les tas de brûlures ou les cheminées de fumée . Le terme est utilisé pour indiquer que la poussière «s'échappe» dans l'atmosphère plutôt que d'être évacuée dans un «courant à écoulement confiné» d'un «émetteur canalisé» (un tuyau d'échappement ou une cheminée ).

L' Environmental Protection Agency des États -Unis a estimé que les poussières diffuses étaient responsables de 92 % des émissions de PM-10 aux États-Unis en 1995.

Sources

Nuages de poussière fugaces ( baisse de tension ) par soulevèrent rabattant d' hélicoptères militaires .
Poussière fugitive provenant de travaux de construction dans une ville.
Poussière fugitive provenant de l'agriculture.

La poussière fugitive résulte de conditions sèches où la teneur en humidité du sol est insuffisante pour maintenir l' adhérence et maintenir le sol ensemble. Les particules (PM) pénètrent ensuite dans l'atmosphère sous l'action du vent, du mouvement des véhicules ou d'autres activités.

Les zones à climat aride ou désertique , en particulier lorsqu'elles sont associées à des vents violents, ont des problèmes plus graves de poussières fugitives. Les surfaces sèches et perturbées peuvent libérer de la poussière fugitive transportée par le vent pendant plusieurs mois avant qu'il n'y ait suffisamment de précipitations pour coaguler le sol, y compris la poussière Bulldust . La poussière fugitive à grande échelle entraînée par les fronts de rafales crée une tempête de poussière .

Les surfaces sensibles aux émissions fugitives de poussières sont à la fois naturelles et artificielles. Les sources spécifiques comprennent les champs ouverts et les parkings, les routes pavées et non pavées, les champs agricoles, les chantiers de construction, les piles de stockage non fermées et les systèmes de transfert de matériaux. Les opérations d' exploitation minière à ciel ouvert sont également des sources de poussière fugitive en raison de nombreuses opérations minières, y compris les routes de transport , les pieux de résidus , le forage, le dynamitage, l'enlèvement des morts - terrains et l'extraction réelle du minerai.

En 1995, 28% de la poussière fugitive aux États-Unis provenait de routes non pavées, 23% de chantiers de construction, 19% d'agriculture, 15% de routes pavées, 5% d'érosion éolienne, 1% d'exploitation minière selon l'EPA.

Effets

L'inhalation de PM par des personnes les introduit dans les poumons où elles peuvent provoquer des maladies respiratoires, des lésions pulmonaires permanentes et, chez certaines personnes, une mort prématurée. Les particules d'un diamètre de ≤10 micromètres (PM10) peuvent nuire à la santé humaine, les particules de ≤2,5 micromètres (PM2,5) étant les pires.

Comme la poussière transportée par le vent peut facilement migrer, une irritation respiratoire peut survenir chez les travailleurs de la construction et agricoles proches d'une source ainsi que chez d'autres personnes, y compris la faune. En plus des effets néfastes sur la santé, la nature abrasive des particules peut causer des dommages matériels et obscurcir la visibilité, entraînant des collisions de véhicules causant des blessures et la mort.

La poussière fugitive peut également nuire à la vie végétale. En 1999, le National Park Service a découvert que le lichen et d'autres plantes non vasculaires du monument national du cap Krusenstern en Alaska étaient affectés par la poussière générée par le transport du minerai de la mine Red Dog le long d'une route de 31 km à l'intérieur du monument. . Une étude de suivi en 2006 a révélé des niveaux légèrement élevés de concentrations de plomb et de cadmium chez les petits oiseaux et les campagnols capturés le long de la route.

Un procès intenté en 2011 par 150 habitants de Waimea , à Hawaï , allègue que leurs maisons ont été soumises, "presque quotidiennement", à "de la poussière fugitive chargée de pesticides". Les habitants ont affirmé que leurs maisons avaient subi des dommages physiques et ont été forcés de vivre avec leurs fenêtres fermées toute l'année. Ils demandaient des dommages-intérêts à DuPont Pioneer pour compenser la valeur réduite de leurs maisons et ont suggéré que de futures poursuites porteraient sur des problèmes de santé.

Un procès en 2017 dans le Maryland affirme que la poussière fugitive d'un tas de poussière de charbon d'une hauteur de 215 pieds (66 m) dans une usine de traitement du charbon a causé des «dommages importants» par l'érosion des pales des éoliennes dans un parc éolien voisin .

La mesure

L'une des premières méthodes de mesure des poussières fugitives a été mise au point dans les années 1970 et utilisait des échantillonneurs de poussières isocinétiques . Au moins six échantillonneurs étaient nécessaires en aval d'une source de poussière. Le profilage de l'exposition a été développé plus tard et utilisé dans les années 80 et 90. Des améliorations ultérieures utilisent des moniteurs de poussière à résolution temporelle pour isoler les rejets de poussière à court terme. Les nouvelles méthodes incluent la télédétection optique qui utilise un transmissomètre laser à trajet ouvert utilisé avec des détecteurs de poussière à résolution temporelle et d'autres détecteurs de vent.

La prévention

Diverses méthodes sont employées pour minimiser les poussières fugitives. En milieu agricole, le sol nu peut être recouvert de résidus de culture ou planté de cultures de couverture entre les saisons. Les routes en terre battue peuvent être pulvérisées avec de l'eau pour contenir la poussière, ou stabilisées avec des produits chimiques qui forment des croûtes de surface dures, ou pavées d'agrégats ou d'une surface dure. Dans les zones venteuses, les pare-vent, y compris les clôtures ou la végétation, peuvent réduire la vitesse du vent et emprisonner les particules plus grosses déjà dans l'air. L'irrigation peut être utilisée pour maintenir le sol humide entre les pluies naturelles.

Les poussières fugitives peuvent être contrôlées par l'application de divers suppresseurs chimiques, y compris les sulfonates de lignine , les résines de pétrole, les latex , les sels, les plastiques et les agents mouillants.

Les tas de poussière de charbon ont été traités avec de l'eau ou d'autres agents tensioactifs chimiques pour supprimer la poussière jusqu'à ce que l'humidité s'évapore. D'autres produits chimiques peuvent fournir une protection jusqu'à six mois. Les clôtures anti-vent en tissu polyester peuvent également être utilisées pour ralentir le mouvement du vent et minimiser la poussière fugitive.

Régulation

L'État américain de l' Arizona a un programme de lutte contre la poussière agricole avec des agents de conformité qui inspectent les opérations agricoles et enquêtent sur les plaintes relatives à la poussière. Toutes les fermes de l'État doivent prendre des «précautions raisonnables» pour «minimiser» l'émission de poussières fugitives. Des procédures plus strictes doivent être suivies dans les zones qui ne répondent pas aux normes fédérales de qualité de l'air.

L' Agence fédérale de protection de l'environnement des États-Unis a des normes spécifiques pour les particules moyennes quotidiennes provenant des mines actives. Des particules plus fines ont été détectées jusqu'à 20 kilomètres (12 mi) des opérations minières.

Autres types

La poussière émise par l'équipement de traitement qui peut ne pas contenir de composants typiques du sol est également considérée comme de la poussière fugitive. Dans ce contexte, la poussière fugitive est une poussière qui s'est «échappée» au cours de tout processus mécanique et est entrée dans l'atmosphère. Les émissions fugitives de poussières à l'intérieur d'une structure peuvent non seulement causer des problèmes respiratoires mais, lorsqu'elles sont générées pendant le traitement de matériaux combustibles, peuvent causer des dommages par le feu et les explosions en cas d'allumage.

La poussière fugitive acquiert une charge électronique lorsqu'elle est dispersée dans l'air. La pulvérisation d'un brouillard d'eau de charge opposée peut être utilisée pour contrôler efficacement la poussière dans un environnement industriel. S'il est ainsi chargé, moins d'eau est nécessaire pour faire tomber la matière particulaire de l'air. Cette méthode a été testée avec de nombreux matériaux, notamment la farine de silice , le dioxyde de soufre et les cendres volantes .

Voir également

Les références

Lectures complémentaires