Figure 3. Les photographies du ciel au-dessus de San Diego, en Californie (USA) prises en 2014-2015. En haut à gauche : remarquez le ciel tout bleu, avec une petite quantité de brume blanche. En haut à droite: pulvérisation int

Figure 3. Les photographies du ciel au-dessus de San Diego, en Californie (USA) prises en 2014-2015. En haut à gauche: remarquez le ciel tout bleu, avec une petite quantité de brume blanche. En haut à droite: pulvé risation interrompue en plein vol, ce qui n'est pas caracté ristique d'une traî né e de condensation d'avion. Au milieu à gauche: des pulvé risations massives transforment le ciel bleu sans nuages, en une couverture nuageuse artificielle. Au milieu à droite: des pulvé risation massives ont changé le ciel bleu en couverture nuageuse brunâ tre. En bas à gauche: de nombreuses traî né es de particules diffé rentes des traî né es du trafic aé rien normal. En bas à droite: noter la brume blanche provoqué e par des particules de la taille du micron ou en-dessous, ce qui est inhabituel pour des traî né es de condensation des avions, car les cristaux de glace disparaissent rapidement par é vaporation. La bande bleue copié e à partir de l'image du haut à gauche montre le contraste. Avant le dé but des pulvé risations aé riennes massives, le ciel de San Diego é tait gé né ralement de la couleur de la bande bleue et souvent sans nuages. Le climat chaud et sec au-dessus de San Diego empê che la formation de contrails persistants, qui sont des cristaux de glace.

Toutes les photographies qui composent la figure 3 ont é té prises pendant des jours sans nuages ​ ​ naturels dans le ciel de San Diego. L'image en haut à gauche de la figure 3 montre le ciel bleu azur profond de San Diego, sans traces de pulvé risation de particules. L'image en haut à droite montre deux traî né es qui se croisent dans la mê me ré gion du ciel, donc dans le mê me environnement, mais l'une s'interrompt brusquement, tandis que l'autre se poursuit. Ce n'est pas le comportement normal de contrails, mais plutô t le fonctionnement des pulvé risations de particules interrompu, faute de ré serves. Remarquez les « nuages » vaporeux à aspect de cirrus en arriè re-plan. Peu aprè s que la traî né e de particules ait é té pulvé risé e, elle commence à diffuser cré ant d'abord des nuages artificiels à aspect de cirrus, qui s'é talent ensuite pour former une brume blanche dans le ciel. La photographie au milieu à gauche a é té prise aprè s des pulvé risations massives, pendant toute la journé e, qui ont produit une couverture nuageuse artificielle. La photographie au milieu à droite montre des pulvé risations encore plus massives cré ant une couverture nuageuse artificielle brunâ tre. L'image en bas à gauche montre plusieurs traî né es de particules au-dessus d'un lieu connu à San Diego, elles ne sont pas caracté ristiques des traî né es é mises par un trafic normal d'avions de ligne. L'image en bas à droite montre la brume blanche typique é mise par les pulvé risations de particules. La bande bleue en haut de l'image, provient de la photo du haut à gauche, pour comparer avec un ciel de San Diego naturel et non pollué. Les contrails d'avions de ligne ne produisent pas de brume blanche dans le ciel de San Diego.

Mê me sans connaî tre la nature spé cifique des particules qui sont pulvé risé es dans l'air que nous respirons, nous pouvons pré voir les risques majeurs potentiels né fastes pour la santé dus aux pulvé risations aé riennes de particules, car elles ont la mê me taille que les particules lié es à la pollution de l'air dont les effets sur la santé ont é té largement é tudié s (30). Les particules d'aé rosols qui restent dans l'atmosphè re pendant une pé riode de temps avant de se dé poser, doivent ê tre de la taille d'un micron (µm) ou de taille submicronique (31). Comme on le sait, à partir d'é tudes é pidé miologiques, des particules de pollution ayant des diamè tres similaires, ≤ 2. 5 µm, appelé es PM 2. 5, sont associé es à une augmentation des hospitalisations (32), la morbidité et la mortalité pré maturé e (33-35), un risque de maladie cardio-vasculaire (36) et de cancer du poumon (37), d'inflammation des poumons et de diabè te (38), un risque d'accident vasculaire cé ré bral (39), de maladie d'Alzheimer (40, 41), d'apparition d'asthme (42), de trouble de la fonction ré nale chez les hommes â gé s (43), d'un faible poids à la naissance (44), et de ré duction de la fertilité masculine (45).

L'auteur a publié un premier article dans une revue scientifique à comité de lecture, qui a fourni les premiè res preuves que la substance principale pulvé risé e pour la gé o-ingé nierie militaire troposphé rique consistait en des cendres volantes issues de la combustion du charbon (14). Le but du pré sent article est de fournir des preuves scientifiques beaucoup plus pertinentes que les particules de matiè re diffusé es en aé rosols sont des cendres volantes de charbon, et d'offrir un meilleur aperç u des risques considé rables pour la santé publique ainsi que de l'impact environnemental de ce polluant aé rien multi-composant.

La combustion du charbon industriel produit quatre types de dé chets: (1) des mâ chefers lourds qui se dé posent (2), des poussiè res de taille de l'ordre du micron et submicroniques, appelé es cendres volantes de charbon qui sortiraient par la cheminé e si elles n'é taient pas capturé es par des é lectrofiltres et stocké es comme c'est actuellement obligatoire dans les pays occidentaux (46, 47); (3) les scories sous chaudiè re; et (4) des produits issus du traitement de dé sulfuration des fumé es (gypse). Parmi ceux-ci, les cendres volantes de charbon sont de loin la substance la plus toxique. Lorsque le charbon s'est formé, il a pié gé une grande varié té d'é lé ments toxiques. Une grande partie des composants toxiques du charbon est libé ré e lors de la combustion et incorporé e dans les cendres volantes de charbon, ce qui fait de ces cendres volantes de charbon un cauchemar toxique pouvant libé rer de nombreuses toxines quand exposé es à l'eau (48). Ces toxines comprennent de l'aluminium sous une forme chimiquement mobile, impliqué dans les maladies neurologiques humaines (49-51) et l'affaiblissement du biotope (52, 53). « La mortalité massive des forê ts et la survie ré duite ou les troubles de reproduction des inverté bré s aquatiques, des poissons et des amphibiens ont é té directement relié s à la toxicité de l'aluminium. Des effets indirects sur les oiseaux et les mammifè res ont é galement é té identifié s (54). »

Les cendres volantes de charbon sont un ré sidu majeur parmi les dé chets industriels des centrales é lectriques fonctionnant au charbon dans les pays occidentaux. En particulier, les cendres volantes de charbon possè dent la distribution granulomé trique approprié e pour une pulvé risation sous forme d'aé rosols troposphé riques, ou encore il est relativement simple de sé parer à nouveau un composant extra-fin en utilisant des sé parateurs cycloniques. D'é normes quantité s de cendres volantes de charbon sont facilement disponibles dans le monde entier à un coû t extrê mement faible. Par ailleurs, le pié geage et le traitement é lectrostatique en usine, ainsi que les infrastructures de transport, sont en place et gé né ralement hors de la vue du public. L'auteur propose l'hypothè se suivante: les cendres volantes de charbon sont probablement la principale source de particules pulvé risé es en aé rosols dans la troposphè re par des avions pour la gé o-ingé nierie, la modification du temps, et/ou l'alté ration du climat.

Les objectifs de recherche de l'auteur sont au nombre de quatre: (1) fournir d'autres preuves scientifiques quant à l'exactitude de l'hypothè se que les cendres volantes de charbon sont probablement les particules d'aé rosols pulvé risé es dans la troposphè re pour la gé o-ingé nierie, la modification mé té orologique, et/ou l'alté ration du climat; (2) ré vé ler quelques-unes des consé quences né fastes pour la santé publique humaine ainsi que pour l'environnement et le biotope de la Terre; (3) fournir la preuve que, en plus d'ê tre directement rejeté es dans l'atmosphè re, les cendres volantes de charbon peuvent ê tre introduites dans les produits de combustion du carburant d'avion avant d'ê tre dispersé es; et (4) suggé rer que les hydrocarbures chloro-fluoré s qui dé truisent la couche d'ozone, ainsi que le mé thylmercure toxique (CH3Hg) peuvent ê tre produits lorsque des cendres volantes de charbon sont exposé es aux produits de combustion des avions.

Maté riaux et mé thodes

La mé thodologie est triple: (1) comparer les ratios d'é lé ments analysé s dans l'eau de pluie aux ratios d'é lé ments correspondants analysé s dans les lixiviats en laboratoire de cendres volantes de charbon (48, 55); (2) comparer les ratios d'é lé ments analysé s dans la poussiè re collecté e à l'exté rieur de filtres à air HEPA, avec les ratios d'é lé ments correspondants analysé s dans des é chantillons de cendres volantes de charbon; et (3) comparer les ratios d'é lé ments analysé s dans les mailles fibreuses recueillies sur l'herbe aprè s la fonte de la neige, avec les ratios d'é lé ments correspondants analysé s dans des é chantillons de cendres volantes de charbon.

Depuis au moins 2002, des personnes ont recueilli de l'eau de pluie aprè s pulvé risations aé riennes pour la faire analyser chimiquement (voir le texte de la note 2-5). Habituellement, seules des analyses d'aluminium ont é té demandé es, mais parfois aussi le baryum, et plus rarement le strontium ont é galement é té inclus dans la demande d'analyse. En 2015, l'auteur a publié le premier document montrant que pour l'analyse de ces trois é lé ments dans l'eau de pluie, les rapports Al / Ba et Sr / Ba é taient comparables aux mê mes ratios calculé s d'analyses de lixiviats de laboratoire de cendres volantes de charbon (14). Ici, l'auteur compare trois analyses d'eau de pluie de San Diego (USA) aprè s pulvé risation aé rienne pour Al / Ba, Sr / Ba, Fe / Ba, Ca / Br, S / Br, Mg / Br et B / Br avec les ratios correspondants de lixiviats de cendres volantes de charbon.

Depuis au moins 2008, des personnes ont recueilli des particules atmosphé riques sur des filtres à air HEPA et ont fait analyser cette poussiè re. Ici, l'auteur compare les ré sultats d'analyse à partir de quatre é chantillons, exprimé s en ratios d'é lé ments par rapport au baryum, avec les ratios correspondants des analyses de cendres volantes de charbon.

Occasionnellement on observe des fibres, parfois appelé es « toiles d'araigné e », qui tombent du ciel, balayé es par le vent, prises au piè ge dans la vé gé tation, et sur le terrain; 21-24 certains observateurs ont é mis l'hypothè se qu'elles proviendraient des pulvé risations aé riennes. Ré cemment, ces fibres ont é té trouvé es sur l'herbe aprè s la fonte de la neige, recueillies et analysé es. Ici, l'auteur compare les ré sultats d'analyse, exprimé s en ratios par rapport au baryum, aux ratios correspondants des analyses des cendres volantes de charbon.

Ré sultats

Dans les pays occidentaux, les cendres volantes de charbon sont pié gé es et confiné es, car elles contiennent de nombreux é lé ments toxiques tels que l'aluminium, l'arsenic, le baryum, le cadmium, le chrome, le plomb, le mercure, le sé lé nium, le thorium et l'uranium, entre autres. Ces é lé ments sont facilement libé ré s au contact de l'eau. Moreno et al. (48) ont mené des expé riences de lixiviation sur 23 é chantillons diffé rents de cendres volantes de charbon provenant de sources europé ennes (Espagne, Pays-Bas, l'Italie et la Grè ce), dont ils ont analysé 33 é lé ments. Ils pré cipitaient 100 g de chaque é chantillon, dans 1 litre d'eau distillé e, dans une bouteille de 2 litres, pendant 24 heures. Ils ont ensuite analysé la solution de lixiviat filtré e de chaque é chantillon pour 38 é lé ments. La raison du plus grand nombre d'analyses de lixiviats (38 au lieu de 33) n'a pas é té expliqué e. Ces donné es fournissent la premiè re mesure standard pour comparer les ré sultats des analyses d'eau de pluie, de poussiè re de filtre à air HEPA, et de mailles fibreuses comme rapporté es ici. Une comparaison supplé mentaire est faite sur la composition et les valeurs de lixiviat de 12 é chantillons de cendres volantes de charbon amé ricaines, dont dix en provenance du bassin de l'Illinois (55).

Figure 4. Analyse des ratios d'é lé ments dans les é chantillons d'eau de pluie de San Diego collecté s en fé vrier, mai et dé cembre 2015, pré senté s pour comparaison avec l'é tendue des ratios correspondants des é lé ments et des valeurs moyennes de 23 lixiviats en laboratoire de cendres volantes de charbon europé en (48) et 12 lixiviats de cendres volantes de charbon amé ricain (55). Les ratios sur Internet publié s pré cé demment (14) d'é lé ments dans l'eau de pluie Al / Ba et Sr / Ba sont pré senté s à titre de comparaison.

Eau de pluie

Avant les pulvé risations aé riennes quasi-quotidiennes à San Diego, en Californie (Etats-Unis), où l'auteur ré side depuis plus de 40 ans, de nombreux jours dans l'anné e, le ciel é tait bleu, sans nuages ​ ​ et sans la brume blanche, consé quence des pulvé risations aé riennes; maintenant, les effets visuels des pulvé risations sont clairement é vidents (Figure 3). L'auteur a recueilli des é chantillons d'eau de pluie à San Diego en fé vrier, mai et dé cembre 2015 pour les analyser. San Diego est idé al pour la collecte d'é chantillons d'eau de pluie car il n'y a pas de centrales à charbon à proximité ou sur le trajet des vents dominants et il n'y a pas d'industries lourdes pour provoquer une pollution atmosphé rique à San Diego. Le temps de sé jour des particules de cheminé e dans la troposphè re, quelques jours au plus, est trop court pour que ces cendres volantes de charbon arrivent de Chine via le transport " bas", qui prend plus de 10 jours (56). En outre, la densité des particules aé riennes observé es, est parfois suffisante pour provoquer une couverture nuageuse artificielle (figure 3), cré é e par les activité s de pulvé risations des avions, et ne sont pas pré sentes en l'absence de ces pulvé risations.

Les é chantillons d'eau de pluie ont é té envoyé s à deux laboratoires certifié s de l'Etat de Californie Babcock Inc., et Basic. Leurs ré sultats d'analyses, au spectromè tre de masse, é taient identiques, dans un intervalle de 2 à 10%. La figure 4 montre les ratios des é lé ments d'analyses de l'eau de pluie de San Diego pour les comparer aux ratios correspondants des valeurs moyennes et aux variations de Moreno et al. (48), ré sultats de lixiviation en laboratoire pour 23 é chantillons europé ens de cendres volantes de charbon et la variation du lixiviat de cendres volantes de charbon amé ricaines de Suloway et al. (55). Les é chantillons europé ens de cendres volantes de charbon ont é té pré cipité s avec de l'eau distillé e (pH = 7, 00). Aprè s lixiviation, pendant 24 h, les pH des lixiviats en laboratoire de 23 é lé ments variaient de 6, 40 à 12, 54. Les donné es comparables ne sont pas disponibles pour les expé riences de lixiviation amé ricaines car le pH é tait ajusté en permanence pendant l'expé rience pour maintenir une valeur de 5, 00. La figure 4 comprend é galement, pour comparaison, les ré sultats d'analyses des eaux de pluie publié s sur internet (voir le texte de la note 2-5) par l'auteur (14, 57). Le traç age des donné es est pré senté dans les tableaux 1-3.

On observe des é carts de variations dans les compositions de cendres volantes de charbon (48, 55). Ces variations ne proviennent pas seulement des diffé rences de type de charbon, dans les compositions chimiques et constituants miné raux du charbon provenant des divers endroits, mais proviennent é galement de caracté ristiques des cendres volantes, des configurations de la chaudiè re et des conditions physiques pendant le processus de combustion. En dé pit de ces facteurs variables, il existe né anmoins une cohé rence dans la composition globale. Sans surprise, la cohé rence de la composition globale semble ê tre le cas pour les compositions de lixiviats à partir d'é chantillons de cendres volantes de charbon de diffé rents endroits. Remarquez figure 4 que les ratios d'é lé ments d'eau de pluie publié s sur Internet Al / Ba (14), calculé s sur des é chantillons provenant des É tats-Unis, de France et de Nouvelle-Zé lande, sont tout à fait identiques à ceux des eaux de pluie de San Diego Al / Ba et couvrent un é cart infé rieur à celui des 23 é chantillons europé ens de cendres volantes de charbon. Une observation similaire peut ê tre faite en ce qui concerne les ratios d'é lé ments d'eau de pluie publié s Sr / Ba. En effet, chacun des sept ratios d'é lé ments d'eau de pluie de San Diego des trois ensembles de donné es est remarquablement similaire à la moyenne des lixiviats europé ens correspondants et à leur variation. Des é chantillons d'eau de pluie sans pulvé risation aé rienne pré alable seraient souhaitables comme standards, mais, l'omnipré sence quasi-quotidienne de ces pulvé risations aé riennes empê che l'obtention de tels é chantillons.

Les donné es de la figure 4 prouvent-elles que la substance pulvé risé e dans l'air est bien de la cendre volante de charbon? Pas né cessairement, car la preuve irré futable est difficile à obtenir, sauf en mathé matiques. Mais les donné es de la figure 4 montrent bien qu'une substance dans l'atmosphè re peut ê tre filtré e dans l'eau de pluie et que cette substance possè de huit é lé ments caracté ristiques de lixiviation semblables à ceux des cendres volantes de charbon.

Les donné es de la figure 4 prouvent-elles que la substance pulvé risé e dans l'air est bien de la cendre volante de charbon? Pas né cessairement, car la preuve irré futable est difficile à obtenir, sauf en mathé matiques. Mais les donné es de la figure 4 montrent bien qu'une substance dans l'atmosphè re peut ê tre filtré e dans l'eau de pluie et que cette substance possè de huit é lé ments caracté ristiques de lixiviation semblables à ceux des cendres volantes de charbon.

Té lé chargerTable 1

Table 1. Donné es analytiques des é chantillons d'eau de pluie de San Diego au spectromè tre de masse. Les diffé rences entre é chantillons reflè tent principalement diffé rentes dilutions.