EFFETS DE LA POLLUTION DU SOL

Universit Hassan IFacult des Sciences Techniques-Settat- Sciences et Ingnierie de lenvironnement

EFFETS DE LA POLLUTION DU SOL

Ralis par: Imane ABDOUN Lamia ABNANELamyaa SIBILI Sara BERDI Ilham RECHAY

Encadr par: Mme Nadia IOUNES

Anne universitaire: 2013/2014

REMERCIEMENT

Nous tenons remercier dans un premier temps, toute lquipe et les intervenants professionnels responsables de la formation en cycle dingnieur Sciences et Ingnierie de lenvironnement de la facult des sciences et techniques de Settat pour avoir assurer la partie thorique de notre formation.Nous adressons de chaleureux remerciements Madame Nadia IOUNS Professeure du module dEcotoxicologie pour son attention, pour ses conseils aviss et son coute qui ont t prpondrants pour la bonne russite de ce travail. Son nergie et sa confiance ont t des lments moteurs pour nous. Nous avons acquis un grand plaisir dtre enseigner par lui.

Table des matires

Remerciement2Tables des matires3Introduction4I-Pollution du sol51-Dfinition52-Sources de pollution53-Types de pollution6II-Comportement des polluants dans les sols7III-Effet de la pollution du sol sur la sant et sur lenvironnement81- Les voies dexposition du polluant du sol chez lhomme8 2- Exemples des effets de quelques polluants9IV-Dpollution des sols14

1- Mthodes de dpollution14

Conclusion15Rfrences16

Introduction

Support de nos cultures et de nos constructions, le sol est un rservoir dlments en constante interaction avec leau, lair, les roches et les tres vivants.Il est unlieu de stockage de leau de pluie et du carbone, participant ainsi tous les cycles. Cest enfin grce aux nombreux tres vivants quil abrite, unlieu important de la biodiversit terrestreet du recyclage de la matire organique. Mais ce support de vie des tres vivants est en danger du faite de sa contamination par nombreux polluants.Lors de ce rapport on va essayer de rpondre aux questions suivantes: Quelles sont ces polluants et leurs sources? Quels sont les effets de ces polluants sur La sant de lhomme et son environnement ? Comment peut-on valuer ces effets ?

I. Pollution des sols1. Dfinition (Rf1)Ces modifications peuvent affecter lhomme directement ou au travers de ressources en produits agricoles, en eau, et autres produits biologiques. Elles peuvent aussi laffecter indirectement en altrant les objets physiques quil dtient, les possibilits recratrices du milieu ou encore en enlaidissant la nature.2. Sources de pollution (Rf2)Les sources de cette pollution sont soit dorigine naturelles soit dorigine anthropiques.

a. Sources naturelles Le volcanisme La chute des mtorites Laltration de la roche mre Les pluies acides Les incendies de forts ErosionLes sources naturelles sont moins frquentes avec des consquences plus ou moins ngligeables. Il existe cependant des sols qui sont naturellement pollus (sol riche en mtaux lourds ou en hydrocarbure).b. Sources anthropiquesLes causes anthropiques de la pollution des sols sont soit directes, soit indirectes. Les causes directes: dues aux rejets directs ou accidentels sur le sol des polluants divers issus de lagriculture, de lindustrie, dchets mnagers. Les causes indirectes: dues aux consquences de la pollution atmosphrique et de la pollution des eaux.Les causes anthropiques sont plus graves car lhomme introduit dans le sol dnormes quantits de produits naturels biodgradables dpassant la capacit dautopuration des sols ou des produits synthtiss demi-vie lev ou encore des produits non bio dgradables.Types de polluantsPolluantsSources des polluants

Polluants minraux Azote (Nitrates) Phosphore (Phosphates) lments traces mtalliques (Cu, Pb, As, Zn, ) Engrais Dtergents Composts urbains Traitement phytosanitaire

Polluants organiques Pesticides Hydrocarbures aliphatiques Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) Huiles minrales Goudrons Combustion de produits organiques chlors (incinrateur de dchets) Composs organiques volatils (COV) Hydrocarbures halogns volatils Axes routiers, huiles Dversement des produits ptroliers Usines mtallurgiques Epandage de boues dpuration deau Retombes atmosphriques (centres industriels, chauffage urbain, circulation automobile) Eruption volcanique

PolluantsMtalliques Plomb Cadmium Mercure Nikel

pandage de boues dpuration deau Lisiers Stockage de dchets industriels et urbains Dcharges

Autres types Acides, bases Esters phtaliques Explosifs Munitions non exploses Les lments radioactifs Activits industrielles Dchets mnagers

3. Types de pollution

II. Comportement des polluants dans les sols(Rf3)

Figure 1:1Reprsentation schmatique des processus influenant le devenir des polluants dans les sols

Un certain nombre de processus influencent le comportement et la migration des contaminants dans les sols .Il sagit essentiellement de: Ractions dchange (volatilisation, adsorption, dsorption, complexation, dissolution-prcipitation) entre les phases solide (constituants minraux et organiques du sol), liquide (eau interstitielle) et gazeuse (porosit non remplie deau) du sol ; Ractions de dgradation : photolyse, hydrolyse chimique, biodgradation ; Phnomnes de transfert des polluants et de leurs produits de dgradation : vers latmosphre par volatilisation, vers les eaux de surface par ruissellement, vers les eaux souterraines par lixiviation ou coulement gravitaire (polluants organiques liquides immiscibles leau), vers les plantes par absorption racinaire.Pour un polluant donn, la rsultante de ces processus dpend de ses proprits intrinsques (solubilit, volatilit, hydrophobicit, stabilit chimique, densit, viscosit), des caractristiques du sol (teneur en minraux argileux, teneur en matire organique, pH, porosit, activit biologique), de lhydrogologie (profondeur de la nappe, conductivit hydraulique, sens des coulements souterrains), et de conditions locales (pluviomtrie, topographie, couvert vgtal). Elle dtermine le devenir du polluant dans le sol : sa persistance, sa biodisponibilit, son accumulation prfrentielle dans certains horizons du sol, son immobilisation par la biomasse, sa vitesse de migration dans le profil, sa capacit atteindre la nappeLe devenir des polluants dans les sols peut tre valu par divers modles permettant destimer, partir des proprits du polluant et des caractristiques du sol, la partition dun polluant donn entre les phases solide, liquide et gazeuse du sol, ou sa migration dans le profil. Ces modles sont essentiels dans le cadre de lvaluation des risques.III. Effet de la pollution du sol sur la sant et sur lenvironnement (Rf 3)1. Les voies dexposition du polluant du sol chez lhommea. Voies directesLexposition de lhomme aux polluants prsents dans les sols seffectue par diverses voies. Certaines de ces voies sont directes, dans le sens o elles impliquent un contact direct avec le sol pollu. Il sagit de: Linhalation de poussires de sol, en particulier lors dactivits gnratrices de poussires (modification du relief du sol, dmolition, construction), ou lorsque les sols sont soumis lrosion olienne (sols nus, sols secs exposs au vent) ; Lingestion accidentelle de particules de sol, voie dexposition qui touche particulirement les jeunes enfants (marche quatre pattes, mains portes la bouche) ; Contact dermique avec le sol, en particulier lorsque celui-ci contient des polluants organiques car ceux-ci sont susceptibles dtre absorbs par la peau.

b. Voies indirectesLexposition est indirecte lorsquelle seffectue par: Ingestion de produits vgtaux contamins,suite labsorption racinaire de polluants ou suite au dpt de particules de sol sur les feuilles ou les fruits ; Inhalation dair pollu, lorsque les sols contiennent des polluants volatils qui se retrouvent dans lair ambiant ; Suite la consommation de lait, de viande, dufs produits par des animaux nourris avec des aliments contamins ou levs sur un sol pollu ; Inhalation, contact ou ingestion de certains polluants organiques prsents dans leau distribue dans lhabitation, suite leur migration du sol vers leau travers la paroi des canalisations ; Inhalation, contact ou ingestion de polluants prsents dans les eaux de surface (tangs, ruisseaux rivires) alimentes par des eaux souterraines ou de ruissellement ayant t en contact avec du sol pollu.

2. Exemples des effets de quelques polluants2.1. Nitratesa. Effets sur la sant de lHomme

Commentaire du schmaLa consommation des produits alimentaires des sols fertiliss pas les engrais azots et lutilisation des eaux des nappes phratiques pollues par les nitrates sont les deux sources de la prsence de ce dernier dans le corps humain.Alors les nitrates par leffet des enzymes digestives des microflores buccale se rduisent en nitrites ce dernier sassocient aux hmoglobines du sang crant ainsi la Mthmoglobine qui reprsente une diminution des capacits de transport de l'oxygne (gnralement chez les nourrissant)O les nitrites en prsence damines 2et 3 provenant des aliments ou des mdicaments produisant des nitrosamines qui sont connues comme l'une des causes les plus communes de cancer.b. Effets sur lenvironnement(Rf 4)Les hommes ont radicalement modifi les concentrations en nitrates et nitrites dans le sol. La cause principale est l'utilisation intensive de fertilisant. On trouve aussi des nitrates et des nitrites dans la production chimique et ils sont aussi utiliss comme agents de conservation alimentaire. Ce qui entrane une augmentation de la concentration en azote dans les eaux souterraines et les eaux de surface ainsi que dans la nourriture.Cet apport d'azote dans l'environnement a plusieurs effets: Changer la composition de certaines espces sensibles aux composs azots. La nourriture riche en composs azots peut provoquer une diminution du transport de l'oxygnedans le sang, ce qui peut avoir de srieuses consquences pour le btail. Chez les animaux, la consommation de concentrations importantes d'azote peut poser des problmes au niveau de la glande thyrode, entraner des carences en vitamine A. Dans l'estomac et dans les intestins, les nitrates peuvent tre transforms en nitrosamines, une substance gravement cancrigne.

2.2. Les pesticidesa. Effets sur la sant (Rf 5)Bioaccumulation [les pesticides se concentrent dans les graisses des teneurs de plus en plus importantes au fur et mesures quils remontent la chane alimentaire] Cancers Effets sur la reproduction Effets sur le systme immunitaire Effets neurologiques

b.Effets sur lenvironnement(Rf 5) Contamination des cosystmes terrestres : Au moment mme des traitements, il se produit des drives de brouillards qui transportent les substances loin des zones de culture, contaminent les champs et leau lentour Infiltration et contamination des eaux souterraines.

2.3. Hydrocarbures (HAP)(R f 13)Certains hydrocarbures, en particulier le benzne et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), sont reconnus pour leur effet CMR (cancrigne, mutagne, reprotoxique.En 2003, les HAP ont t rajouts aux produits viss par la convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants: ils ont t classs comme produits trs proccupants pour la sant.a. Effet sur la santUn des HAP les plus toxiques, le Benzopyrne, Ce dernier va tre oxyd par les systmes enzymatiques du cytochrome P450, pour finalement former un poxyde. Ce dernier produit, le Benzo(a)Pyrne-7,8-dihydrodiol-9,10-poxyde (BPDE), le BPDE, qui se fixe auniveau de lADN des cellules et entrane des mutations pouvant terme aboutir au dveloppement de cancers.

2.3. Dioxines et furanes(R f 7)La plupart des dioxines et des furanes sont des hydrocarbures aromatiques halogns, ils contiennent en plus du carbone et de lhydrogne des atomes doxygne.a. Effets sur lorganisme Perte de poids Maladies de peau Dfenses immunitaires affaiblies Dgradation du systme nerveux et endocrinien.

2.4. Mtaux lourdsa. La contamination du sol(Rf 8)Certaines activits humaines et en particulier les activits mtallurgiques, conduisent laccumulation dElments Traces Mtalliques (ETM) dans les couches suprieures du sol, o les concentrations observes dpassent nettement les normes en vigueur. Les contaminations des sols par les ETM sont des menaces pour la sant publique.De manire plus gnrale, la prsence dune quantit importante de ces ETM conduit un stress environnemental qui affecte les organismes exposs aux sols pollus et modifie significativement la structure des communauts et le fonctionnement des cosystmes. De nombreuses tudes portant sur des plantes et des animaux vivant en contact troit avec des sols contamins ont permis de mieux comprendre les changements physiologiques induits par les expositions aux mtaux, les mcanismes dacclimatation (adaptation physiologique) et les mcanismes de dtoxication mis en jeu.

b. La toxicit chez l'homme(Rf 9)Pour l'homme, la problmatique des mtaux lourds est majeure car elle affecte toutes les caractristiques de la vie. Les tres humains sont organiss. En effet, la cellule est l'unit biologique fondamentale la plus petite or les mtaux lourds peuvent entraner sa dgnrescence (dgradation). Certains d'entre eux sont cancrignes, il peut donc y avoir atteinte de l'entit lmentaire de la vie. Les tre humains ragissent. Les mtaux lourds peuvent entraner chez l'homme des pathologies touchant son intgrit physique et mentale. Il n'est alors plus capable de ragir et de s'adapter aux diverses situations. Les tres humains mtabolisent. Comme nous l'avons vu plus haut, les mtaux lourds peuvent s'accumuler au sein de l'organisme et donc perturber son organisation interne. Les tres humains se reproduisent. Certains mtaux ont des effets tratognes (le dveloppement de massescellulairesanormales au cours de la croissance ftale, provoquant des dfauts physiques sur leftus) .et d'autres peuvent entraner des troubles de la fcondit.Comme nous le voyons donc, chaque fonction fondamentale et vitale de l'homme est mise en danger par la prsence des mtaux lourds dans son environnement.2.5. Radiolments (Exemple: Csium-137) a. Effets sur la sant(Rf 10)Le nuage radioactif Tchernobyl en 1986 a t lorigine dune contamination des sols en Europe. Du fait que certains des radiolments prsents possdent une dure de vie longue denviron 30 ans.

Un enfant n difforme suite aux radiations.Un enfant dont le cerveau est situ dans la membrane l'arrire de sa tte.

Sacha, 5 ans. Son corps ne parvient pas dtruire les toxines ;.qu'ilfabrique.

b. Effet sur lenvironnement(Rf 11)Les forts ont la fonction de barrire biologique contre la dispersion de la radioactivit. Contaminations des forts atteignent les sols causant ainsi : Affaiblissement des conditions physiologiques des animaux de la fort, de la faune et de la flore du sol. Affaiblissement leur systme immunitaire Accroissement des maladies infectieuses chez les animaux telles que l'encphalite tiques et la tularmie qui peuvent tre transmises lhomme.

IV. Dpollution dessols (Rf 12)Ladpollutiondes solsconsiste principalement rendre lesolet lesous-sold'une zone apte un nouvel usageindustrielou un usagersidentiel, voire apte un retour la nature ou un usageagricole, aprs qu'il a tpollupar une activit ou unaccidentindustriel.

1. Mthodes de dpollution1.1. Dpollution par remplacementIl s'agit de la premire mthode employe: on dcape le sol contamin sur toute l'paisseur pollue. On remplace la terre enleve par de la terre saine prleve ailleurs. Outre les cots detransportque cela induit, les cots lis au retraitement ou au stockage de la terre contamine sont proportionnels au volume dplac, qui dpend directement de la surface et de la profondeur de la zone pollue. noter que la terre souille est considre comme undchetindustriel partir du moment o elle est dplace.1.2. Dpollution physico-chimiqueL'injection dans le terrain d'un liquide ou d'un gaz sous pression susceptible de dissoudre le ou les polluants peut tre utilise lorsque ces derniers sont connus. On peut alors retraiter sur place, de manire progressive, les terres souilles. Ceci suppose une installation industrielle temporaire de retraitement pour: le processus depercolationou d'injection de gaz: On injecte sous pression de l'air, de l'azote ou de la vapeur. Ce traitement est adapt aux terrains permables l'air, pour des solvants volatils la rcupration deslixiviatset leur retraitement.1.4 Dpollution biologiqueCes modes de dpollution, bass sur la capacit de certains organismes filtrer, dgrad ou bioaccumuler les lments toxiques dans leur organisme voire s'en servir comme aliment.Cependant, d'autres problmes se posent, notamment en ce qui concerne le risque de prolifration d'organismes extrmophiles (les bactries les plus rsistantes aux polluants sont souvent galement plus rsistantes aux antibiotiques, et peuvent parfois transmettre leurs gnes de rsistance d'autres bactries. Leurs conditions de prolifration sont souvent spcifiques.

Conclusion

Il est ncessaire de corriger et faire la gestion des sols des sites pollus est non seulement parce que certains dentre eux nuisent lenvironnement (sols, eaux souterraines, eaux de surface, air) prsentent des effets sur la sant de lhomme ou dgradent le cadre de vie, mais galement parce que leur maintien en ltat freine le redveloppement conomique.

RfrencesWebographie(1)http://alpe-togo.e-monsite.com/pages/documentation/la-pollution-des-sols.html(2) http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9pollution_des_sols(4) http://www.lenntech.fr/data-perio/n.htm(5) http://www.momes.net/dictionnaire/p/pesticide.html(6)http://alpe-togo.e-monsite.com/pages/documentation/la-pollution-des-sols.html(7) http://www.vol.be.ch/vol/fr/index/luft/luftschadstoffe/dioxine_furane.html(10) http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/Contamination_Cesium_137.htm(11) http://www.fao.org/docrep/004/y2795f/y2795f08.htm(12) http://www.supbiotech.fr/secteur-biotechnologie-environnement.aspxLivres et articles(3) La contamination locale des sols par Emmanuel MAES avec la collaboration de Stphane SCHADECK et Vincent BRAHY(8) Contractualisation vague D 2010-2013 ,Structure Fdrative, Institut de Recherches Pluridisciplinaires en Sciences de l'Environnement Pluridisciplinary Research Institute in Environmental Sciences (9) Organisation Mondiale de la Sant. Liens entre leau, lassainissement, lhygine et la sant faits et chiffres - mise jour de novembre 2004. Genve: OMS; 2004. (13) Les hydrocarbures aromatiques polycycliquesPar Maxime Hbert Remis Annette Huot, professeure

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