Objectifs (en terme de compétences)

Ce cours explique les phénomènes de pollution du sol par des agents divers, l'évolution des agents polluants et leur importance pour l'agriculture et l'environnement en général.

Objet de l'activité (principaux thèmes à aborder)

- Origine de la contamination des sols.
- Mouvements des agents polluants dans le sol.
Etude des phénomènes physico-chimiques et des facteurs physiques agissant sur l'adsorption et la désorption des agesnt polluants. Transport des polluants dans le sol et sa modélisation mathématique. Exemple de quelques agents polluants. Importance du transfert d'agents polluants dans les plantes et les animaux. Transfert dans les eaux souterraines.
- Les pesticides dans le sol.
Temps de rémanence moyen des pesticides. Relations entre biodégradabilité des pesticides et leur structure chimique. Dégradation des pesticides dans le sol : voies métaboliques principales, exemples de dégradation des pesticides, rôle des constituants du sol.
- Effets toxiques des agents polluants dans le sol et les eaux souterraines.
- agents minéraux ; excès d'engrais, métaux lourds (Al, As, Cr, Cu, Mn, Ni, Zn, ...), déchets industriels (y compris en décharge) (CN-), boues de stations d'épuration (Cd), gaz de combustion (Pb), pluies acides, retombées radioactives. Concentrations de carence et de toxicité, disponibilité des éléments.
- presticides : tests biologiques, principe, interprétation et application, incidences sur la faune du sol et incidences sanitaires.
Matière organique : excès (lisier, boues d'épuration).
- Prévention de la pollution et détoxification des sols.

Résumé : Contenu et Méthodes

La première partie du cours consiste en une vue d'ensemble du problème des agents polluants du sol : les sels, les métaux lourds, le soufre et les problèmes de corrosion du fer, les déchets radioactifs, les engrais, les pluies acides, les résidus d'élevage (lisier), les boues des stations d'épuration, les pesticides et les polluants biologiques.
La deuxième partie du cours traite des effets toxiques des agents polluants dans le sol et les eaux souterraines et couvre les aspects suivants :
1. Etude des phénomènes physico-chimiques et des facteurs physiques affectant le
comportement de divers agents polluants dans les sols. Cette étude examine plus particulièrement les métaux lourds cuivre, zinc, cadmium, nickel, plomb, manganèse ainsi que les nitrates et phosphates (causes, effets, remèdes possibles).
Etablissement des diagrammes de solubilité. Concept du facteur "zinc équivalent". Importance et signification pratique des variations de potentiel redox dans les sols (diagrammes pE-pH). Analyse des principales équations représentatives de l'adsorption. Application des processus physico-chimiques d'adsorption à un problème d'environnement.
2. Transport et accumulation des éléments traces dans les sols. Description quantitative de
la distribution d'un polluant dans le sol. Modélisation des déplacements miscibles en milieu poreux.
3. Les pesticides dans le sol. Temps de rémanence moyen des pesticides. Dégradation des
pesticides dans le sol (cinétiques de dégradation, rôle des constituants du sol). Tests biologiques. Incidences sur la faune du sol et incidences sanitaires.
La dernière partie étudie quelques cas pratiques de pollution du sol (applications numériques de la théorie à des cas concrets).

Autres crédits de l'activité dans les programmes