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CHIM-H-302 Pollution du milieu physique

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CHIM-H-302 - 14 Jan 2006

- Processus biologique contrôlant la présence et l’abondance dans les eaux.
4 processus :nitrification, dénitrification, respiration, photosynthèse. Expliquer les 4…
Nitrification : partir des deux équations d’oxydo-réduction du cours ( nitritation, nitratation). Est-ce que la réaction est-elle polluante ou pas ? Pour les poissons non car NH4+ disparaît donc plus de risque de se transformer en NH3 qui est un toxique direct pour les poissons. Par contre cette eau n’est pas très potable, cf l’enfant bleu.
Dénitrification : retaper la réaction d’oxydo-réduction. Citer une réaction analogue : SO42- donne H2S (sulfato-réduction). Où se passe ce problème ? Dans les égouts avec la bactérie hétérotrophe ou un truc du genre (il aime bien les bactéries) qui donne du H2SO4 qui attaque l’égout. Ct s’apparente la sulfato-réduction avec le processus de nitrification ? (je ne sais plus la réponse). Pq le CO2 se dissout mieux dans l’eau ? Plus de formes carbonées en solution (H2Co3, HCO3-,CO3--). Pas eu trop le temps de parler de respiration et photosynthèse.
- Maladies hydriques.
1 ex de chaque
Cf cours : - Bactérie : choléra
- Virus : polyomyélite
- Protozoaire : dysentérie amibienne
- Helminthe(dire c koi, )
- Maladies indirectes : fièvre jaune, malaria par développement des moustiques près de l’eau
- Maladie par manque d’hygiène : Lèpre, maladie des yeux ?
- Y avait aussi un truc se référant aux vers mais je ne sais plus le nom.
Commentaire du prof à la fin: « Tu t’en es sorti ».
L'effet de serre puis les aerosols sulfates (lien avec l'effet de serre) et comme petite question la loi de Darcy
J'ai eu destruction de l'ozone stratosphérique:
-réaction de formation et de destruction
-y a un max à une certaine altitude (où il y a encore des molécules d'oxygène et où le rayonnement est suffisant) pouvoir dessiner le graphe (altitude fonction de la concentration en ozone)
-absorption des UV. Pq l'ozone est dangereux: végétaux et cancers
-catalyseurs: Cl, Br, OH. Le Cl vient d'où? CFC gaz inertes+ réservoirs de chlore et de nitrate de chlore
-pouvoir donner les équations avec HCl et ClONO2. Comme température basse, présence de glace et chimie hétérogène. Ensuite le Cl2 est photolysé en Cl. -graphe de O3 et ClO en fonction de la latitude : explique l'influence de la lumière.
Petites questions: Developpement durable + Loi de Darcy (Très Bref)
Je devais faire une synthèse sur l’eau en ce qui concerne ses caractéristiques quantitatives et à quel point elles peuvent devenir critiques dans certains cas.
Attention, pour lui, quantitatif ne veut pas dire la même chose que pour nous.
En gros, les paramètres qu’il appelle quantitatifs sont :
-La profondeur (profondeur totale et profondeur au point d’observation)
-Le débit (surtout pour les rivières, pour englober les lacs, parler plutôt du temps de séjour)
-Le volume (et aussi le rapport Surface/volume)
-Le temps de séjour (Stock/flux)
On peut aussi parler de constantes qui dépendent des paramètres ci-dessus (ex : constante de ré aération)
Il ne veut pas qu’on parle de concentration dans ses paramètres, pour lui, la présence d’un composé et sa concentration font partie des paramètres qualitatifs.
Après avoir fait l’inventaire de ces paramètres, il demande de voir comment adapter ça. En gros on parle beaucoup de rivière. Il faut lui expliquer points par points. Commencer par parler que pour des polluants, il y a des concentrations maximales, pour la rivière parler des phénomènes d’advection, dispersion et dégradation. Avant de lui parler du modèle de la rivière, il faut lui parler de la conservation de la masse pour lui dire que par exemple si le débit est trop bas, la concentration en polluant augmente alors c pas bon donc il faut traiter les rejets. Lorsque la charge polluante (en mole) arrive dans l’eau, il faut parler de la dilution Q1*C1=Q2*C2 . Dès que l’on connaît les objectifs à atteindre (concentration polluant < réglementation) on parle du modèle des rivières. On en parle en général, il ne m’a pas demandé de l’appliquer au cas de l’oxygène dissous. On lui refait le calcul au tableau en lui disant les hypothèses (1D, état stationnaire,etc…).
Ensuite, il m’a demandé de tracer l’évolution du débit au cours d’une année et il m’a demande ce qu’il se passe si la rivière passe par une ville (parler de l’augmentation du flux à cause de rejets domestiques et industriels) et ce qui se passe lorsqu’il y a un gros orage (si système d’égout unitaire à les stations d’épuration sont débordées alors il faut des bassins d’orages. Si réseau séparé, pas de problème) un autre problème du réseau unitaire est que lors d’un orage, les concentrations en polluants augmentent car l’augmentation de débit emporte des dépôts de polluants qui ont sédimenté pendant l’été.
Ce matin, les trois premiers on a eu les différentes formes de l'azote dans la troposphère
(N2 NO3 NO3point NO2 NO NH3 NH4+ PAN HNO3 HNO2 N2O N2O5) + réactions qui y sont liées(combustion, équilibre avec ozone, ...)+ effets nocifs de ces constituants.
Ensuite un beau petit graphe avec l'évolution d la concentration en NO et en NO2 au cours de la journée.
Dernière question HOpoint, c quoi, ça vient d'où ça fait quoi
G eu : Matières organiques dans les rivières
Identification des composés + pourquoi on préfère ne pas les avoir en solution + modélisation mathématique de l'évolution de la quantité présente
Alors j'avais préparé une super synthèse des différents composés + impact et problèmes qu'ils engendrent (toxicité, maladies, ...) et g rien pu lui dire, g énoncé la liste des composés orga d'une feuille du cours (Hydrates de carbone, huiles et graisses, protéines, savons et détergents, solvants, pesticides, phénols) puis g commencé a parler de dégradation et il m'a tout de suite envoyé sur la modélisation de l'évolution de la concentration. G retapé le raisonnement 1D avec les Jin Jout et c la qu'il a commencé à me cuisiner :
- réaction du 1er ordre ? --> expression du k + rigoureuse (fct température)
- Comment on exprime cette dépendance ? Moi g parlé de coefficients de différentes puissances de T (comme les chaleurs massiques) "oui ça c bien une méthode d'ingénieur hein, moi je voudrais une réponse vraiment de chimie" ... ok ... en fait c une forme de loi d'Arrhénius
- G tapé l'expression de la charge (L) --> il m'a demandé le lien entre cette charge organique (déversée dans la rivière) et la concentration initiale c0 ? Là il m'a bien fait rôtir, tout ça pour en arriver à Q1. c1 = Q2.c2 qui s'appelle la "loi de la dilution" pour ceux qui comme moi ne le savaient pas.
- Quels sont les autres phénomènes à prendre en compte (au - 1 exemple) : sédimentation, volatilisation, adsorption ah oui sympa aussi :
- Si pas en stationnaire ? "Et bien au projet l'année passée (qu'on avait fait avec lui comme tuteur), on a résolu cette équation numériquement"
- Oui mais donnez-moi une réponse qui n'est pas anecdotique. Reformulez-la
- euuuuuuu... il faut résoudre cette équation numériquement
- voila (oui 🙂 tu es gentil)
Puis il a fait un bond vers le graphe des matières orga "fait par une étude américaine" et je lui ai parlé des hormones reproductrices qui induise des perturbations endocrines chez les poissons (changement de sexe) + décroissance de la fertilité chez les gens qui boivent l'eau ("si tu veux des enfants, fo ke tu boi evian" - private joke) et il était content
petite question : exemple de pollution à petite et grande échelle de temps et d'espace. Petite : spray aérosol, traffic, camion citerne qui se renverse. Grande : ozone
Dans l'ensemble, pas méchant mais stressant sur le moment.
C fou comme il peut te fouttre dans la mélasse pour trouver UN putain de mot. "Oui c ca mais en français, il y a un terme précis" ... ou "oui on appelle ca comme ca au labo de 1ère candi mais la dénomination correcte c pa ca" ... (Ex : hétérotrophe, loi de la dilution, phénomène de sédimentation, ...) Incroyable, en + il est attentif a chaque mot que tu prononces, faut etre sur de ce kon dit, à la fin je béguayais et je trouvais + mes mots tellement gt mal.
Enfin + de peur que de mal, il termine par "voila l'examen est terminé. Il n'y a pas de problème. Effacez le tableau merci au revoir". Il n’est pas méchant mais super exigeant. Soyez ultra précis et concis, et assez malin pour comprendre tout de suite sa question, et vous cartonnerez. Soyez comme moi et ca ira tout juste bien 🙂
bon boulot
Al
un tit truc à rajouter (c bien t'as aussi résumé ce que je t'avais dit 😛 ) moi dans la simulation je lui avais dit débit constant, et il était pas content faut préciser débit constant au niveau de la rivière, pasque le débit doit pas forcément être constant dans le temps (ouais détail) bref parfois faut piger vraiment ce qu'il demande et aussi, pour simuler numériquement la formule non stationnaire de l'écoulement, faut pouvoir exprimer tous les termes mathématiquement, genre pour la sédimentation volatilisation et cie faut une formule mathématique il la demande pas (ouf) mais faut le lui dire quand même


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