jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
provenant de la réduction de sulfates disséminés dans le sol ou de la minéralisation du soufre lié à la matière organique. Cycle biologique du soufre A) Production d'hydrogène sulfuré (H2S) De l'hydrogène sulfuré peut être produit par réduction des sulfates présents dans le sol, en condition d'anaérobiose, par la bactérie Desulfobacterium desulfuricans [5, 11]. D'autre part, divers germes, non spécifiques, libèrent le soufre lié à la matière organique sous forme d'hydrogène sulfuré [5, 10]. B) Production d'acide sulfurique à partir du soufre réduit Cette production, dans le sol, est assurée par des bactéries autotrophes, les thiobacilles, qui puisent dans l'oxydation
par des bactéries autotrophes, les thiobacilles, qui puisent dans l'oxydation du soufre réduit l'énergie nécessaire à la synthèse de leur matériel cellulaire [12]. En présence de thiobacilles, l'hydrogène sulfuré, les polythionates, le soufre métalloidique sont oxydés en acide sulfurique. Ainsi, l'hydrogène sulfuré produit à la base des fondations peut s'élever dans un mur par remontée d'eau capillaire pour y être oxydé en acide sulfurique en présence de thiobacilles [13, 14]. De même peut-on retenir dans les parties hautes des édifices la production d'acide sulfurique à partir des sulfates des poussières, et à partir du soufre des déjections d'oiseau [5]. 2.
et à partir du soufre des déjections d'oiseau [5]. 2. Dégradation des matériaux Les phénomènes de dégradation liés à la pollution par le soufre et par ses dérivés intéressent plus particulièrement les matériaux de construction poreux, tels que pierres de taille (calcaires et grès), bétons et mortiers, tuiles et briques... Ce serait l'ion sulfurique (SO4 ), en milieux aqueux, qui serait l'agent principal de la dégradation des matériaux, soit directement, par attaque des carbonates, soit indirectement, par concentration de sulfate de calcium hydraté (gypse) dont la force de cristallisation disjoint les éléments constitutifs des matériaux : grains et cristaux. 2.1.
les éléments constitutifs des matériaux : grains et cristaux. 2.1. Force de cristallisation du sulfate de calcium hydraté L'action du gypse a été décrite par la plupart des auteurs s'intéressant à la maladie des pierres calcaires. Ce sel est concentré et cristallise au voisinage de la surface d'un matériau, là où les eaux d'imprégnation s'évaporent. La cristallisation du gypse, sulfate de calcium contenant deux molécules d'eau, s'effectue avec une augmentation du volume, par rapport à la solution saturante, ce qui entraîne une désorganisation du matériau, avec décohésion des grains constitutifs (friabilité) et avec modification de l'espace poreux (gélivité). En fait,
(friabilité) et avec modification de l'espace poreux (gélivité). En fait, la force de cristallisation du gypse interviendrait plus particulièrement dans certaines dégradations spectaculaires observées à la surface des pierres en œuvre (calcaires et grès carbonatés), telles que desquamation et alvéolisation. De même, ce phénomène de cristallisation « explosif » a pu être retenu pour expliquer la dégradation du béton soumis aux conditions particulièrement agressives qui règnent dans les égouts; le cycle biologique complet du soufre y a été reconstitué, et un sulfate de calcium et d'aluminium à trente deux molécules d'eau, l'ettringite, y a été identifié [15, 16]. 2.2. Dissolution
d'eau, l'ettringite, y a été identifié [15, 16]. 2.2. Dissolution des carbonates par l'acide sulfurique Cependant, dans un travail récent [17], nous avons montré que l'affaiblement des caractéristiques mécaniques d'un massif rocheux, constitué par des calcaires schisteux et pyriteux, resultait d'une très faible dissolution de calcite (à peine 1 % en volume) sous l'action de l'acide sulfurique produit par l'oxydation de la pyrite, en présence de thiobacilles, provenant eux-mêmes de rejets d'eau domestique. Le développement de l'espace poreux qui résulte de cette dissolution entraîne une décohésion du matériau dans toute sa masse, par dissolution sélective au niveau des joints de
sa masse, par dissolution sélective au niveau des joints de grain et des plans de clivage des minéraux, décohésion à la faveur de laquelle s'amorcent des fissures de rupture (voir fig. 1, 2, 3). Cette démonstration a été obtenue par une démarche d'étude et en utilisant des moyens qui appartiennent à la pétrologie. L'altération des roches en condition atmosphérique (weathering des auteurs anglo-saxons) a fait l'objet, en effet, de nombreuses études pétrologiques. Les altérations étudiées intéressent généralement des modifications profondes du matériau, correspondant à la transformation des minéraux constitutifs (feldspaths altérés en kaolin, par exemple). Toutefois, des méthodes d'étude pétrologique
altérés en kaolin, par exemple). Toutefois, des méthodes d'étude pétrologique fines ont été mises en œuvre ces dernières années, dans divers laboratoires géologiques, en vue d'une meilleure compréhension des problèmes qui ont retenu notre attention dans cet article. Nous voudrions, dans les lignes qui suivent, apporter quelques précisions sur ces acquisitions récentes. Contributions de la pétrologie La pétrologie est la science des roches. Le terme de pétrologie s'applique plutôt à la démarche interprétative de cette science, celui de pétrographie étant réservé à sa démarche descriptive. 3.1. Pétrographie qualitative et pétrographie quantitative Dans le cadre d'une étude visant à fixer, à
quantitative Dans le cadre d'une étude visant à fixer, à haute température, sur des roches carbonatées broyées et sous forme de sulfate de calcium anhydre (anhydrite), l'anhydride sulfureux (SO2) produit par combustion des fuels et des charbons [18], il importait de déterminer les caractéristiques pétrographiques des matériaux utilisés, caractéristiques qui influencent la capacité d'adsorption en 802 et la fixation de ce polluant, sous forme d'anhydrite. C'est ainsi que le rendement de l'opération est doublé avec un calcaire impur courant, par rapport à la calcite spathique d'Islande. Compte tenu de l'extrême finesse des minéraux constitutifs, dans la plupart des matériaux testés,
finesse des minéraux constitutifs, dans la plupart des matériaux testés, une bonne description n'a pu en être faite qu'en utilisant un microscope électronique à balayage, avec des grossissements linéaires de 1 000 à 10 000. La distribution en taille des minéraux (grains et cristaux) a été obtenue par comptage de 500 à 700 grains en s'aidant d'un compteur de point. Enfin, la détermination quantitative de l'espace poreux, volume total et distribution, a nécessité l'emploi d'un microscope téléviseur quantitatif (analyse d'image par un procédé opto-électronique [19]). Notons que l'emploi systématique sur matériaux naturels des appareils modernes utilisés pour l'étude et le
matériaux naturels des appareils modernes utilisés pour l'étude et le contrôle de fabrication des matériaux artificiels, nécessite la mise en œuvre de techniques de préparation particulière auxquelles nous avons apporté une importante contribution [20, 21, 22, 23]. 3.2. Pétrologie des milieux poreux L'interprétation pétrographique de l'histogramme de répartition du volume des pores, en fonction de leur rayon d'entrée (spectre de porosité) que nous donnons dans la légende de la figure 1, a pu être faite grâce à l'emploi d'une résine fluorescente, dont on sature l'échantillon avant la confection d'une lame mince pétrographique (voir fig. 2 et 3). La grande fluidité
mince pétrographique (voir fig. 2 et 3). La grande fluidité du monomère employé [20, 21] évite tout désordre accidentel dans la texture originelle des échantillons ; ainsi, pour des matériaux à très faible perméabilité, la saturation peut être conduite en phase vapeur [23]. D'autre part, en substituant l'alcool employé comme déshydratant par le monomère liquide, il est possible de maintenir intacts dans l'échantillon les organismes déprédateurs et d'étudier leur action en place au microscope. [24]. Enfin, une visualisation sélective de l'espace poreux d'un matériau peut être réalisée par désorption contrôlée d'un échantillon préalablement saturé par le monomère liquide; après la
d'un échantillon préalablement saturé par le monomère liquide; après la prise du monomère résiduel, une autre résine inactive vis-à-vis de la précédente, à pigmentation fluorescente différente, peut être injectée dans l'échantillon [20], (méthode dite « à double résine » [25]), visualisant ainsi l'espace poreux désorbé. 3.3. Pétrologie expérimentale L'observation et l'interprétation pétrographique des données d'analyse disponibles, tant chimique que physique, se révèlent généralement insuffisantes pour résoudre un problème original de dégradation de matériau. Une expérimentation en laboratoire s'impose le plus souvent pour confirmer une hypothèse retenue en première approximation sur le terrain, et après analyse au laboratoire. Dans l'étude de
le terrain, et après analyse au laboratoire. Dans l'étude de la perte de stabilité d'un massif rocheux calcaire évoquée ci-dessus, c'est par un dispositif de percolation per ascensum du matériau (montée capillaire) que les micro fissures de rupture ont pu être reproduites expérimentalement. En opérant par ruissellement, la calcite se dissout sans qu'apparaisse une décohésion des minéraux dans la masse du matériau, et la micro fissuration reste superficielle [17]. Conclusions Nous avons attiré l'attention, dans cet article, sur le fait que la dégradation de matériau, en lien avec une pollution par le soufre et par ses dérivés, repose sur des
par le soufre et par ses dérivés, repose sur des bases scientifiques sûres : pollution atmosphérique, pollution par le sol, et dégradation consécutive d'un matériau, ont pu être mis en évidence avec certitude dans de nombreux cas. En pratique, les laboratoires se trouvent confrontés avec le problème d'une évaluation objective de l'altérabilité d'un matériau, c'est-à-dire de sa sensibilité vis-à-vis d'un agent de dégradation retenu à titre d'hypothèse. Des traitements préventifs sont alors proposés : application de produits hydrofuges, de produits bactéricides... Il importe d'en tester l'efficacité, et la nocivité éventuelle, en reproduisant en laboratoire les conditions d'exposition du matériau traité
en reproduisant en laboratoire les conditions d'exposition du matériau traité (chambre climatique). Ce travail expérimental concerne très souvent des matériaux naturels ou roches, sous forme de pierres de taille ou sous forme de granulats. Contrairement aux productions industrielles qui doivent répondre à des normes de fabrication précises, les roches sont d'une extrême diversité. La composition, l'agencement, le comportement de ce type de matériau, quoique très divers, n'est cependant pas le fait du hasard. Les modifications accidentelles que peut subir un matériau rocheux ont une logique ; celle-ci peut être révélée, ainsi que nous avons voulu le souligner, par des études
ainsi que nous avons voulu le souligner, par des études pétrologiques fines [3, 18, 24, 26], études encore ponctuelles dont le développement et la coordination nous paraissent souhaitables. Sélection bibliographique [1] KAISER (E.). — Cheinie Grundfrage der natürlichen Verwitterung und die chemische Verwitterung der Stein in der Freien Natur. Chemie der Erde, 1929, IV, 2, 291. [2] KIESLINGER (A.). — Zerstörung an Steinbauten. Leipzig et Vienne, 1932. [3] MILLOT (G.), COGNE (J.), JEANNETTE (D.), BES-NUS (Y.), MONNET (B.), GURI (F.), SCHIMPF (A.). — La maladie des grès de la cathédrale de Strasbourg. Bull. Serv. Carte géol. Als. Lor., 20, 3,
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a lancé en 1972 un grand nombre d'études, dont les principales concernent les domaines suivants : — Effet du SO2 sur l’homme ; — Effet du SO2 sur les végétaux — Méthodes de mesure du SO2 ; — Physico-chimie du SO2 ; — Transport à distance et diffusion dans l’atmosphère. Le soufre présent dans l’atmosphère a deux origines : le processus naturel et l’activité humaine. C’est un des éléments dont le cycle a été le plus étudié. Ainsi on connaît assez bien la chaîne d’utilisation des composés soufrés par les plantes. Le soufre entre dans les composés organiques. Lorsque les
plantes. Le soufre entre dans les composés organiques. Lorsque les plantes meurent, le soufre est transformé en sulfures, sulfites ou sulfates par les bactéries et se retrouve dans les charbons ou autres combustibles fossiles. Le soufre incorporé aux végétaux retourne ensuite à l’atmosphère, principalement sous forme de SO2 à la suite des opérations de combustion. Les principales sources naturelles de dérivés soufrés sont d’une part les plantes et les bactéries, d’autre part les océans. Elles entraînent une teneur de fond dans l’atmosphère. En revanche, la combustion produit des quantités importantes de SO2 sur des zones localisées, ce qui engendre de
de SO2 sur des zones localisées, ce qui engendre de fortes concentrations susceptibles de provoquer localement des pollutions dangereuses. Des études importantes ont été faites ou sont en cours sur les différents échanges de SO2 entre les surfaces terrestre et océanique. Un congrès international à Nice sur les échanges de matière entre ces deux surfaces, patronné par le ministère de l’Environnement a permis de faire le point en octobre 1973. D’autres composés du soufre sont également émis dans l’atmosphère sous forme de dérivés oxydés ou réduits. Il existe beaucoup moins de données et d’études sur les origines et l’évolution de
de données et d’études sur les origines et l’évolution de ces dérivés. Beaucoup moins connues sont les différentes transformations du SO2 dans l’atmosphère et ses interactions avec d’autres polluants : on les soupçonne fort aujourd’hui d’avoir des effets importants sur les conditions de vie. Ces différentes considérations montrent l’intérêt d’entreprendre des recherches sur les nombreux secteurs où la connaissance est encore peu avancée. Le ministère de l’Environnement a mis en place en novembre 1971 un comité scientifique pour animer l’action concertée dans le domaine de la pollution atmosphérique, qui fait suite à celle menée par la D.G.R.S.T. au cours du
suite à celle menée par la D.G.R.S.T. au cours du Ve Plan. À partir de besoins exprimés par les services du ministère, le comité a montré qu’un effort d’analyse scientifique apparaît indispensable dans les secteurs suivants : — les effets des substances polluantes sur l’homme, les animaux, les végétaux et les matériaux; la détection des substances polluantes; la dispersion et la transformation des polluants ; la compréhension des différents mécanismes régissant la combustion en rapport avec les problèmes d’énergie; — la mise au point de technologies nouvelles d’atténuation et de prévention. Un appel d’offres a été lancé en avril 1972
prévention. Un appel d’offres a été lancé en avril 1972 pour tenter d’apporter des réponses aux différents problèmes posés. De nombreux chercheurs ont présenté des projets, à la suite desquels un grand nombre d'études ont été entreprises. Les composés du soufre tiennent une place importante dans ces recherches, aussi bien sous l'aspect de leurs effets qu'en tant que système physicochimique intervenant dans les échanges atmosphériques. Les premiers travaux ont débuté fin 1972, les premiers résultats seront communiqués début 1974. Les différentes actions lancées par le comité scientifique sur le SO2 ont trait principalement à ses effets sur l'homme et sur
ont trait principalement à ses effets sur l'homme et sur les végétaux, à sa détection, à l'étude de ses transformations et de ses interactions avec d'autres polluants, à sa diffusion dans l'atmosphère. Des études sur les odeurs produites par les composés soufrés ont également été entreprises, le problème de leur élimination étant de première importance. Effets du SO2 sur l'homme Différentes études précédentes ont montré que des pics de concentrations élevées en SO2 avaient été la cause d'accidents. Aux concentrations moyennes actuelles dans les zones urbaines et industrielles, où les taux de morbidité dus à la pollution atmosphérique sont plus
taux de morbidité dus à la pollution atmosphérique sont plus importants qu'en zone rurale, il semble que des effets significatifs sur la santé soient plutôt dus à l'influence des produits d'interaction du SO2 avec d'autres polluants (poussières ou gaz). Ainsi le ministère de l'Environnement a lancé une enquête épidémiologique nationale sur la pathologie respiratoire dans ses relations avec les facteurs d'environnement et de pollution atmosphérique. Pour la première fois, une enquête se déroule simultanément dans 8 centres français : Bordeaux, Fos-sur-Mer, Lille, Lyon, Mantes-la-Jolie, Marseille, Rouen et Toulouse. Un protocole commun a été établi, qui repose autant sur les modalités
commun a été établi, qui repose autant sur les modalités de réalisation de l'enquête proprement dite que sur les méthodes et le code des mesures des polluants. La phase préparatoire de cette enquête a débuté en février 1973. La seconde phase aura lieu en 1974 dans les 8 centres comportant chacun 2 à 4 zones de 1 000 sujets environ. Une étude aussi importante ne peut être menée à terme que dans le cadre d'une coordination rigoureuse, qui explique la centralisation de l'exploitation statistique des résultats. Plusieurs choix ont dû être faits pour mettre en place cette étude : ●
être faits pour mettre en place cette étude : ● choix des zones : dans chaque centre, des zones ont été constituées autour des points de mesure de polluants existants (acidité forte et poussières noires). La sélection a été faite à partir des résultats obtenus, avec comme critère la quantité de polluant, ou les écarts de concentration des deux polluants. ● A partir d'un point de mesure, la zone est constituée de façon à trouver un millier de personnes susceptibles d'entrer dans l'enquête. Pour chaque centre, il y aura 2 à 4 zones ; ● choix des populations : dans
à 4 zones ; ● choix des populations : dans une zone, pour chaque ménage un premier questionnaire constitue un recensement de la population. Les informations recueillies permettent de choisir les ménages et parmi eux, les sujets à retenir. Les catégories socio-professionnelles retenues sont "cadres moyens" ou "employés". Le classement des ménages est fait en fonction de la profession du chef de ménage, qui doit être de nationalité française pour éliminer le facteur culturel et les difficultés linguistiques. Les ménages doivent avoir résidé depuis trois années en zone étudiée. Le chef de ménage doit être âgé de 25 à 59
chef de ménage doit être âgé de 25 à 59 ans et pour le reste du ménage deux tranches d'âge ont été choisies : 6 à 10 ans inclus et 25 à 59 ans dans les deux sexes. Toutes ces déterminations suivent les normes INSEE. Plusieurs questionnaires ont été établis : questionnaire "ménage", "adulte" et "enfant"; ● choix des polluants mesurés : les polluants de base sont le SO2 et les poussières noires. Mais d'autres polluants ont été introduits : les oxydes d'azote et les poussières sans distinction. C'est la première fois qu'une enquête épidémiologique de ce type les prend