TleCh9 - Quels enjeux sanitaires sont révélés par analyse de la composition des milieux naturels ?

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Quels enjeux sanitaires sont révélés par l’analyse de la composition des milieux naturels ?

Le but de cette partie est d’appréhender quelques techniques d’analyses chimiques permettant de contrôler l’impact que le comportement humain a sur les milieux naturels. La composition de l’air, l’eau, les sols évoluent et stockent particules et substances chimiques qui agressent les organismes vivants


ContenusCapacités exigibles
Effet d’un polluant chimique sur la santé.

Traçabilité d’une substance en milieu biologique ou naturel.

Effet temporel d’une exposition.

Doses, faibles doses et réglementation.

Acidification d’une eau par dissolution du dioxyde de carbone ou du dioxyde de soufre.
Analyser des données sur la dangerosité des polluants.

Commenter les perspectives en matière de recherche et de développement pour améliorer la détection des polluants, et limiter leur présence.

Commenter et analyser des documents relatifs aux flux d’une substance, à sa traçabilité ou au processus de sa bio accumulation.

Interpréter une courbe d’évolution cinétique d’une substance.

Interpréter les mesures prises en lien avec la réglementation sur les doses, notamment les faibles doses dans les rejets secondaires.

Analyser des données chimiques relatives à l’acidification des océans et aux conséquences sur la biodiversité à partir des couples acido-basiques CO2, H2O / HCO3 - et HCO3 - / CO3 2- .

Expliquer l’acidité de certaines pluies résultant de l’hydratation des gaz CO2 et SO2 à partir des couples acido-basiques mis en jeu.

Mettre en œuvre un protocole montrant l’acidification d’une solution par dissolution de dioxyde de carbone.

 I. Le sol et les ions nitrate

Contamination des sols 

Les ions nitrate (NO3 – ) sont présents naturellement dans les eaux souterraines et superficielles en faibles quantités, généralement inférieures à 1 mg.L-1. Ils participent à l’équilibre de l’écosystème en intervenant notamment dans le développement de certaines plantes et microorganismes.

Cependant, leur utilisation massive comme engrais dans les cultures et leur rejet par les élevages entraînent aujourd’hui une forte augmentation de leur concentration dans les nappes phréatiques et les cours d’eau environnants. Les ions nitrate contenus dans le sol constituent désormais une des causes majeures de pollution des grands réservoirs d’eaux souterraines du globe terrestre.

Les dangers sont réels pour l’environnement et la santé. L’Organisation Mondiale de la Santé préconise pour une personne, de ne pas consommer plus de 3,65 mg d’ions nitrate par kilogramme de masse corporelle et par jour (DJA). La législation française impose donc une teneur inférieure à 50 mg.L-1 dans les eaux de consommation.

Contamination des eaux 

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Traitements des eaux polluées 

Les eaux présentant un taux d’ions nitrate supérieur à la norme nécessitent donc un traitement spécifique pour pouvoir être consommées. Pour lutter contre cette pollution, on utilise des bactéries dénitrifiantes ou des résines échangeuses d’ions (REC).

Les résines permettent de remplacer les ions nitrates par des ions ayant un impact négligeable sur la nature.

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Les eaux sont contrôlées par des laboratoires. Nous allons voir une méthode permettant de déterminer la teneur en ions nitrate.

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Les limites et références de qualité des eaux destinées à la consommation humaine, à l’exclusion des eaux conditionnées, sont définies par des arrêtés :

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II. L’air et les gaz d’échappement

L’activité humaine participe à la pollution de l’air en favorisant les oxydes d’azote. Les oxydes d’azote sont des gaz à effet de serre et toxiques.

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On les retrouve dans les gaz des voitures. Les industriels ont mis au point des techniques qui permettent leur diminution. On peut citer les pots catalytiques.

Les usines d’incinération émettent des dioxines ou HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques très cancérigènes).

Les entreprises sont régulièrement contrôlées et sanctionnées en cas de non-respect des règles et des normes.

III. L’eau et les pluies acides

L’activité humaine produit dans l’atmosphère des gaz qui se transforment au contact de l’eau présente dans l’air pour produire des pluies acides. 

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Les conséquences de cette acidification s’observent sur :

• La destruction des végétaux (déforestation massive)

• L’évolution du pH des océans et modification de la faune.

• L’érosion de la roche. 

Remarque : l’ammoniac (NH3) est une base et peut aussi aboutir à des pluies acides azotées. L’unique cause de la libération d’ammoniac dans l’atmosphère est l’agriculture et l’élevage. En effet, ce gaz contenu dans le sol va s’oxyder puis va libérer dans l’atmosphère de l’eau et des oxydes azotes. On aura pour équation bilan : 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 6 H2O  (l) + 4 NO (g) Une fois les oxydes d’azote libérés, ils vont former des pluies acides azotées

Nous allons maintenant voir les conséquences de cette acidification :

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Une étude des fonds marins montre la fragilité des espèces marines constituant le phytoplancton à la base de la chaîne alimentaire. https://www.youtube.com/watch?v=MzpmUHdwLr0

Impact des pluies acides sur une forêt.

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