Analyse et protection de l’environnement

Analyse et protection de l’environnement

3ème Année Licence Ecologie et Environnement

09/02/2021Module Analyse et protection de l'environnement. Dr. Beldjazia A.

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Responsable de module : Dr. Amina Beldjazia

Contenu de cours

IntroductionChapitre 1 : Analyses physico-chimiques 1- Définitions et termes principaux2- Objectifs des analyses environnementales 3- Les matrices analysées 4-Les paramètres déterminés 5- Les types de méthodes


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5- Les types de méthodes

Introduction

Air

Sol

Qualité

Paramètres

Techniques

Méthodes


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Eau

Méthodes

Protection de l’environnement

Chapitre 1

Analyses physico-chimiques

Le système anthropique

Activité de l’homme

ProductionTransformation

Le système environnemental

L'ANALYSE ENVIRONNEMENTALE

Milieux Naturels

Physiques Vivants Ecosystème

1. Objectifs de l’analyse environnementale

09/02/2021 5Module Analyse et protection de l'environnement. Dr. Beldjazia A.

Transformation ConsommationElimination

Ecosystème Environnement sonore Environnement visuel Environnement socioculturel

L'analyse environnementale est une analyse préliminaire approfondie des problèmes, de l'impact et des résultats en matière d'environnement liés aux activités menées sur le site.

Les objectifs environnementaux

L’état Pressions Impact Opérationnels

Physiques

ExercéesNiveau

Types de


6

Chimiques

Biologiques

Exercéessurle milieu

Niveau

acceptable

de mesures

3. Les matrices analysées

Le milieu physique (climat, air, sol et sous-sol, eau),

Le milieu biologique (faune et flore)

Le milieu humain

(architecture et paysage, niveaux sonores et vibratoires).


3. 1. Les eaux

a. Les eaux souterraines


b. Les eaux de surface


3.2. Les sédiments

Particules en suspension dans l’eau,

l’atmosphère ou la glace

-nature (composition physicochimique)- son origine- sa granulométrie-les espèces qu'il contient -son éventuelle toxicité.

Rôle

-Habitat

-Site de ponte

Caractéristiques

Adsorber des polluants


3.3. Les sols, boues et composts

Le sol


Les boues

-L’origine des eaux usées

-la période de l’année

- le type de traitement

-le conditionnement

pratiquéLes boues


- Composé organique, - Inorganique (élément

fertilisants, ETM); - Argents pathogènes

(microorganismes pathogènes, parasites ….).

Les composts

un processus contrôlé de dégradation desconstituants organiques d’origine végétale etanimale, par une succession decommunautés microbiennes évoluant enconditions aérobies, entraînant une montéeen température, et conduisant à l’élaborationd’une matière organique humifiée etstabilisée


stabilisée

3.4. Echantillons biologiques

Mousses

Métaux lourds

Diatomées Poissons

Brochet


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Métaux lourds

Contrôle de la pollution de l’environnement

Diagnostic écologique

Achigan à grande bouche

Indication de Mercure et de polluants organochlorés

Phyto-plancton et zoo-planctonTransfert,Accumulation

éléments toxiques

3.5. Echantillon atmosphérique

incinération des déchets et d'autres sources semblables

Les informations Les analyses d’air

Emissions gazeuses et particulaires

moyens de transport

procédés industriels

Combustionde combustibles

mode et de la stratégie de l’échantillonnage.

09/02/2021 15Module Analyse et protection de l'environnement.

Dr. Beldjazia A.

site temps

Les principaux contaminants

composés organiques

composés inorganiques métaux, NOx, SO2, HCl

composés organiques volatils, semi-volatils

exemple

4. Paramètres déterminés4.1. Paramètres physico-chimiques



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Turbidité


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Demande Biochimique en Oxygène pendant 5 jours (DBO5)

DBO5(en mg/l d’O2) Qualification de l’eau

< 1 Excellente qualité

Tab. Qualité de l’eau en fonction de la DBO5

La quantité d’oxygène nécessaire aux micro-organismes pour oxyder (dégrader) l’ensemble de la matière organique présente dans un échantillon d’eau maintenu à 20°C, à l’obscurité, pendant 5 jours.


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< 1 Excellente qualité

2 Bonne qualité

3 Qualité moyenne

5 Eau moyennement

polluée

> 10 Eau polluée


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DCO

mesure globale des matières organiques et de certains sels minéraux oxydables

Le rapport DCO / DBO5

origine de la pollution organique

la DBO5

matières organiques

biodégradables

DCO/DBO5 élevé composés toxiques

Carbone organique total (COT)

Le COT est la concentration en mg/l decarbone organique total dissous dans l’eau. Onparle aussi parfois de COD, carbone organiquedissous. La concentration du COT d’une eau desurface varie de 2 à 10 mg/l et de 0,5 à 1 mg/lpour une eau souterraine


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Ils ne sont pas nocifs, mais constituent un important indicateur d’arrivée de pollution. Ils ne sont pas éliminés par les stations d’épuration. Dans la nature ils sont souvent indicateurs d’arrivée d’effluents urbains. A titre indicatif, dans l’eau du robinet le maximum admis est de 250 mg/l de chlorures.

Chlorures (sels)

4.2. Paramètres inorganiques

•Phosphore

formes minérales : ions orthophosphates

formes organiques : trioses phosphates, acides nucléiques


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•L’azote

09/02/2021Module Analyse et protection de

l'environnement23

Origine d’un déséquilibre d’oxygénation de la flore bactérienne

4.5. Exemples de substances réglementées

Progrès importants pour limiter les impacts sur l’environnement et sur la santé humaine de la fabrication de produits pharmaceutiques et chimiques.Progrès importants pour limiter les impacts sur l’environnement et sur la santé humaine de la fabrication de produits pharmaceutiques et chimiques.

XIX èmesiècle

médicaments désinfectants peintures pesticides produits de soins corporels


pollution environnementale un risque pour la santé

substances réglementées persistance, bioaccumulation et/ou toxicité.

caractéristique

Les « substances très dangereuses » comprennent tout agent ... qui peut être listé ou non, ou encore être identifié d'une façon ou d'une autre par toute agence gouvernementale, et qui est susceptible de causer, suite à l'exposition à court terme consécutive à des rejets atmosphériques, la mort, des lésions ou des dommages matériels attribuables à sa toxicité, sa réactivité, sa volatilité ou son pouvoir corrosif.

la surveillance de la qualité de l’air


les polluants réglementés dans l’air

SO2, NO/NO2, O3, PM10 et PM2,5, CO, benzène, plomb, arsenic, cadmium, nickel, mercure, hydrocarbures aromatiques polycycliques

la réglementation fixe des concentrations moyennes annuelles Interdit de dépasser

O3 (Ozone) dans les basses altitude

rayons UV

soleilLes oxydes d'azote et des hydrocarbures

un polluant qui irrite les yeux et l'appareil respiratoire

les activités industrielles SO2 (Dioxyde de soufre)émissions

Ce gaz irrite les muqueuses de la peau et des voies respiratoires supérieures


Ce gaz irrite les muqueuses de la peau et des voies respiratoires supérieures

Les carburantsévaporation

COV (Composés Organiques Volatils)

Irritations et une diminution de la capacité respiratoire

Familles de polluants qui font partie des COV

- Les BTEX (benzène, toluène, éthyl benzène, m+p xylène et

ortho xylène), autrement appelés HAM (Hydrocarbures

aromatiques monocycliques).

- Les HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques),


- Les HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques),

notamment le benzo(a)pyrène.

- Les aldéhydes, dont le formaldéhyde, polluant principalement

relevé en air intérieur.

(gaz, charbon, fioul ou bois) monoxyde de carbone (CO) combustions incomplètes

Les intoxications

Dose élevée

charbons, pétroles, ordures ménagères, industrie

combustionLes métaux lourds


industrie

effets toxiques

Acc- umulation

5. Les types de méthodes

- Les différentes méthodes d’analyse environnementale se différencient par la manière dont la substance est quantifiée

5.1. Méthodes primaires

- si elle ne fait pas référence à la mesure d’un étalon de même nature pour la détermination de la quantité de l’analyte dans un échantillon

Les méthodes gravimétriques


- la mesure de la masse d’un composé pour déterminer la quantité de l’analyte. La masse est mesurée à l’aide de balances analytiques, qui permettent d’obtenir des valeurs précises et exactes.

- Mesure des anions et des cations inorganiques, ainsi que pour des entités électriquement neutres comme l’eau, le dioxyde de souffre, le dioxyde de carbone et l’iode.

Principe de la gravimétrie


Exemple des étapes de dosage d’un métal : Le Fer (Fe) par la méthode gravimétrie par précipitation


Les méthodes titrimétriques

- La teneur en analyte est déterminée à partir de la quantité requise d’un réactif standard, pour réagir de manière complète.

Type de titrimétries

Volumétrie Gravimétrie Coulométrie


Le réactif peut être une solution étalon (c-à-d une solution de concentration connue avec précision)

La masse du réactif (produit chimique) est mesurée à la place du volume

Le réactif est ici un courant électrique constant d’intensité connue

Lors d’un titrage, la solution à titrer A est placée dans un bécher (on parle de réactif titré) que l’on fait réagir avec une solution de concentration connue B appelée réactif titrant placé dans une burette graduée


- La transformation chimique entre une espèce titrante est une espèce à titrer doit être :

•Totale•Rapide•Unique

* Potentiomètrie


La chaîne électrochimique de ce dosage est la suivante :Électrode de référence | Jonction| Analyte| Électrode Indicatrice Le potentiel (ou tension de cellule) mesuré sera donné par l’équation:U = Eind–Eréf+ Ej


U = Eind–Eréf+ Ej

5.2. Les méthodes relatives

Principe: comparaison par interpolation l’échantillon à analyser à une gamme d’échantillons de concentrations connues (des étalons)

•Spectrophotométrie


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