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Rédigé par : Dr. CHAOUKI Mourad Année 2016-2017 UNIVERSITÉ KASDI MERBAH OUARGLA

Rédigé par : Dr. CHAOUKI Mourad Année 2016-2017 UNIVERSITÉ KASDI MERBAH OUARGLA FACULTÉ DES SCIENCES APPLIQUÉES DÉPARTEMENT DE GÉNIE DES PROCÉDÉS 3.1 Domaine : Sciences et Techniques Filière : Génie des Procédés Niveau : 3iem Licence Cours Pollution (Air, Eau, Sol). Programme du Matière. Objectifs de l’enseignement: Faire découvrir les problèmes de pollution et de gestion de notre environnement (causes, conséquences, remèdes, influences de la gestion de notre environnement) ; La partie «pollution des sols" est construite de manière à être accessible sans connaissances préalables en sciences du sol. Connaissances préalables recommandées: Connaissances de base en chimie. Contenu de la matière Chapitre 1 : (5semaines) Pollution des Eaux : Le Cycle de l’eau ; Mesure de la qualité des eaux ; Sources, mécanismes et symptômes de la pollution des eaux courantes et des lacs ; Influence de la pollution sur les êtres vivants ; Oxygénation et désoxygénation, eutrophisation ; Notions sur le traitement et épuration des eaux usées ; Prévention de la pollution des eaux. Chapitre 2 : (5semaines) Pollution des Sols : Bases en sciences du sol ; causes et conséquences de la dégradation/pollution des sols ; Comportement des éléments traces dans le sol ; Comportement des polluants organiques dans le sol ; Analyse de risques et législations ; Les techniques de décontamination et études de cas. Chapitre 3 : (5semaines) Pollution de l'Air : Mise en situation : Environnement-Pollution-Développement durable-Énergie-Consommation d'énergie primaire et émission de CO2 ; Constat ; Notions fondamentales de l’atmosphère et des paramètres météorologiques ;Evolution de la qualité de l'air et effet sur les organismes ; -Composants chimiques de l'air atmosphérique ; -Les polluants chimiques-Pollution par NO2 ; Formation des polluants ; Quelques conséquences de la pollution de l'air : Effet de serre -Smog photochimique- Trou d'ozone. Mode d’évaluation : Examen : 100%. SOMMAIRE Chapitre I. La Pollution de l’air I. Introduction 01 I. 1. Définition 01 I. 2. Introduction sur les inventaires d’émissions 01 I.2.1.Définition I. 2. 2. Principe de l’élaboration de l’inventaire 02 02 I.3. Substances 03 I.3.1.Introduction 03 I.4. Différents types de polluants 04 I. 4.1.Polluants réglementés 04 I.4.2.Composés organiques 05 I.4.2.1.Composés organiques volatiles - COV 05 I.4.2.2.Produits Organiques Persistants (POP) 05 I.4.2.3.Sources de COV 05 I.4.2.4.Sources potentielles de rejets des HAP 06 I.4.3.Métaux lourds 06 I.5.Effets des différentes substances 07 I.5.1.Effet de serre et changement climatique 07 I.6.Destruction de la couche d’ozone 08 I.7.Acidification, eutrophisation et photochimie 08 I.7.1.L’eutrophisation 08 I.7.2.Pluies acides 09 I.7.2.1.Effets sur les écosystèmes 09 I.7.2.2.Effets sur la santé 10 1.8. Différents types d’émetteurs 12 I.8.1.Les types d’émetteurs 12 I.8.2.Sources non-anthropiques (naturelles) 12 I.8.3.Sources anthropiques 12 Chapitre II La Pollution des eaux. II. 1. Introduction 13 II.2. Pollution des eaux 13 II.2.1. Généralité II.2.2. Type de pollution (classification selon la répartition géographique) 13 II.2.2.1. Pollution ponctuelle 14 II.2.2.2. Pollution diffuse 14 II.2.3. Source de pollution 15 II.2.3.1. Pollution naturelle 15 II.2.3.2. Pollution atmosphérique 15 II.2.3.3. Pollution urbaine 16 II.2.3.4. Pollution industrielle 16 II.2.3.5. Pollution agricole 17 II.2.4. Principaux polluants des eaux 18 II.2.4.1. Pollution selon le type de polluant 18 II.2.4.1.1. Pollution physique 18 II.2.4.1.2. Pollution chimique 18 II.2.4.1.3. Pollution biologique 19 II.2.4.2. Principaux polluants 19 II.2.4.2.1. Matières en suspensions 19 II.2.4.2.2. Sels minéraux 19 II.2.4.2.3.Matières organiques 19 II.2.4.2.4. Métaux lourds (ETM) 20 II.2.4.2.5. Pesticides 20 II.2.4.2.6. Matières fertilisante 20 II.3. Conséquences de la pollution 21 II. 4. Principaux facteurs influençant le comportement des contaminants 21 II. 4. 1. Caractéristiques physicochimiques des contaminants 22 II. 4. 2. Caractéristiques gérant le comportement des contaminants 22 II. 4. 2. 1. Solubilité dans l’eau ou hydrosolubilité 22 II. 4. 2. 2. Densité 22 II. 4. 2. 3. Stabilité 22 II. 4. 3. Comportement des polluants par famille 23 II. 4. 3. 1. Métaux et métalloïdes lourds II. 4. 3. 2. Autres contaminants inorganiques 23 II. 5. Processus qui influencent l’évolution de la pollution 25 II. 5. 1. Facteurs liés à la nature du sol et du sous-sol 25 II. 5. 1. 1. Milieux traversés 25 II. 5. 1. 1. 1. Sol II. 5. 1. 1. 2. Sous-sol 26 27 II. 5. 1. 2. Principaux types des milieux souterrains 29 II. 5. 1. 2. 1. Zone non saturée 30 II. 5. 1. 2. 2. Zone saturée 31 II. 6. Caractéristiques du milieu traversé 32 II. 6. 1. Loi de darcy 32 II. 6. 2. Perméabilité 32 II. 6. 2. 1. Écoulement d’une seule phase (pollution miscible) cas des nappes 33 II. 6. 2. 2. Écoulement d’une seule phase (pollution miscible) 33 II. 6. 2. 3. Milieu poreux saturé par plusieurs phases (pollution non miscible) 33 II. 7. Caractéristiques physicochimiques du milieu 34 II. 7. 1. Phénomènes physico-chimiques généraux 34 II. 7. 1. 1. Oxydo-réduction 34 II. 7. 1. 2. Complexassions 34 II. 7. 1. 3. Réactions acide-base 35 II. 7. 1. 4. Solubilité 35 II.7.2. Transfère des eaux polluées 36 II.7. 2. 1. Profondeur de l'entrée 36 II.7. 2. 2. Vitesse de propagation 37 II.7. 2. 3. Intensité et la durée de la pollution 37 II.7.2. 4. Temps de transfère des polluants 37 Chapitre III La Pollution des sols III. 1. Polluants présents dans le sol 39 III.2. Acidification des sols 40 III. 2. 1. Sols et pH 40 III. 2. 2. Le sol et sont effet tampon 40 III. 3. Pesticides 41 III. 3. 1. Formules chimiques de quelques pesticides 42 III. 3. 2. Conséquences de la pollution des sols par l’agriculture 43 III. 3. 3. 1. Le problème des fertilisants 43 CHAPITRE I Pollution de l’air 1 Chapitre I. Pollution de l’air. Introduction Pour mieux connaître et maîtriser la pollution de l’air, il est nécessaire de savoir quelles sont les sources de pollution, de les identifier et les quantifier. Cette connaissance permet ensuite de prendre des mesures de réduction des émissions à la source. Les inventaires d’émissions sont également une donnée de base nécessaire pour réaliser des évaluations de qualité de l’air et estimer les impacts de cette pollution sur la santé, les écosystèmes ... Signée en 1979, la convention de Genève sur la pollution atmosphérique à longue distance a été l’élément déclencheur des réflexions et tentatives pour organiser et structurer les données relatives aux rejets de polluants sous la forme d’inventaires d’émissions de polluant. Cette dynamique a ensuite été relayée par un programme de la Commission Européenne, qui a permis de générer le premier inventaire d’émission. Mais qu’est-ce qu’un inventaire d’émission exactement ? I.1.Définition Un inventaire d’émission est une évaluation de la quantité d’une substance polluante émise par un émetteur donnée pour une zone géographique et une période de temps donnée. On parle également de cadastres d’émission. Dans ce cas, il s’agit d’inventaires d’émission qui ont été spatialisés sur une grille d’espace et souvent découpés en plusieurs tranches de temps. I.2.Introduction sur les inventaires d’émissions Pour mieux connaître et maîtriser la pollution de l’air, il est nécessaire de savoir quelles sont les sources de pollution, de les identifier et les quantifier. Cette connaissance permet ensuite de prendre des mesures de réduction des émissions à la source. Les inventaires d’émissions sont également une donnée de base nécessaire CHAPITRE I Pollution de l’air 2 pour réaliser des évaluations de qualité de l’air et estimer les impacts de cette pollution sur la santé, les écosystèmes ... Signée en 1979, la convention de Genève sur la pollution atmosphérique à longue distance a été l’élément déclencheur des réflexions et tentatives pour organiser et structurer les données relatives aux rejets de polluants sous la forme d’inventaires d’émissions de polluant. Cette dynamique a ensuite été relayée par un programme de la Commission Européenne Corinair, qui a permis de générer le premier inventaire d’émission corinair. Mais qu’est-ce qu’un inventaire d’émission exactement ? I.2.1.Définition Un inventaire d’émission est une évaluation de la quantité d’une substance polluante émise par un émetteur donnée pour une zone géographique et une période de temps donnée. On parle également de cadastres d’émission. Dans ce cas, il s’agit d’inventaires d’émission qui ont été spatialisés sur une grille d’espace et souvent découpés en plusieurs tranches de temps. Le contenu de l’inventaire dépend de son objectif final. Cependant, on retrouve toujours les 4 composantes qui structurent quasiment tous les inventaires d’émissions. – Substances – Echelle d’espace – Echelle de temps – Emetteurs I.2.2.Principe de l’élaboration de l’inventaire Le principe méthodologique général repose sur l’équation de base : E = A * Fem E est l’émission (ou flux d’émission) A est l’activité des émetteurs Fem est un facteur unitaire d’émission CHAPITRE I Pollution de l’air 3 Pour élaborer un inventaire d’émission, il faut donc : 1. Identifier les sources (émetteurs), en correspondance avec les substances, dans la zone d’espace et de temps considérée. 2. Pour chaque source, déterminer son activité 3. Pour chaque source, déterminer son facteur unitaire d’émission 4. Pour chaque source, déterminer son émission en faisant le produit indiqué. 5. Sommer sur l’ensemble des sources recensées. I.3.Substances I.3.1.Introduction Les différentes substances ont des durée de vie dans l’atmosphère qui sont extrêmes variables, ce qui explique que les problèmes de pollution se situent sur des différentes échelles de temps et d’espace très variables. Voici l’ordre de uploads/Geographie/ cours-pollution 1 .pdf