Analyse et Traitement du Sol (Ch2AProSol)

Objectifs :

Après avoir étudié les propriétés du sol, le cours détaille les méthodes d'identification et de quantification de ces constituants en insistant sur les problèmes relatifs à l'échantillonnage, préparation des échantillons à l'analyse et interprétation des résultats obtenus. Quelques méthodes de traitement de sols pollués ainsi que le comportement du sol à l'égard de divers polluants sont ensuite passés en revue.    

Compétences :

connaissances scientifiques et rigueur
Capacité de compréhension face à un problème
Capacité d'élaboration d'une réponse à un problème

Prérequis :

Chimie générale (1ère année)

Chimie organique (1ère année)    

Contenu du cours :

Chapitre I : Notions de pédologie

Formation du sol.- Constituants solides, liquides et gazeux du sol. - Granulométrie.- Elements sableux. - Argiles: kaolinite, illite montmorilonite. - Constituants organiques: acides créniques, acides hymatomélaniques, acides fulviques, acides humiques, humine. - Minéralisation primaire , humus jeune. - Humification, humus stable.

- Propriétés de l'humus.- Formation du complexe argilo-humique.Texture et structure du sol . - Porosité du sol et sa mesure. -Perméabilité d'un sol et sa mesure. -Triangle des textures. - Propriétés physiques du sol: Mesure de l'humidité du sol. Etats de l'eau dans le sol. Mouvements de l'eau dans le sol.

- Propriétés physico-chimiques : Pouvoir absorbant et mécanismes d'échanges des anions et des cations. Capacité d'échange cationique. Bases échangeables. pH du sol et ses variations. pH eau et pH KCl: mesures et interprétations des résultats.Taux de saturation. Influence des cations métalliques sur le pH.Rôles physiques, chimiques et biologiques du Ca et Mg dans les sols.

- Le pouvoir tampon des sols et sa mesure.

- Principaux constituants chimiques du sol: calcium, magnésium, potassium, phosphore, azote, soufre, fer aluminium manganèse.

- Les êtres vivants du sol. Micro-organismes végétaux ; bactéries, mycètes, actinomycètes.Microfaune, mésofaune, macrofaune du sol.

- Activité biologique du sol. Décomposition des sucres et de l'amidon.Les composés phénoliques solubles. Cellulolyse. Ligninolyse. Protéolyse.

Chapitre II. L'analyse du sol au laboratoire.

- L'échantillonnage primaire et secondaire: méthodes , constitutions des échantillons.

- Préparation de l'échantillon à l'analyse.

- Analyse physique. - Humidité résiduelle. - Granulométrie et texture. - Calcaire total. - Calcaire actif. - Indice de pouvoir chlorosant. Dosage des matières organiques: carbone organique et azote organique.

- Analyse chimique. - Méthodes d'extractions. - Détermination de la capacité d'échange cationique. - Dosage des bases échangeables. - Dosage des phosphates , sulfures chlorures , nitrates. -  Dosage des métaux lourds. Dosage des polluants organiques. Dosages des pesticides.

- Interprétations des résultats d'analyses . - Normes environnementales.

Chapitre III. Pesticides et environnement.

- Classification des pesticides.- Dégradation des pesticides. - Adsorption des pesticides dans les sols. - Mobilité des pesticides dans les sols: mesures.

Chapitre IV. Sol et protection de l'environnement.

- Polluants inorganiques. métaux lourds; Cyanures libres et complexés. Nitrates et phosphates. Chlorures et sulfates.

- Polluants organiques. Hydrocarbures aromatiques monocycliques. Hydrocarbures aromatiques polycycliques.Hydrocarbures aromatiques monocycliques et aliphatiques halogénés volatils et non volatils;Polychlorobiphényles.

- Les pesticides. Herbicides. Insecticides. Fongicides.

-Sol, agent d'immobilisation des métaux lourds.- Sol, milieu tampon: lutte contre les pluies acides.-  Sol, transformateur biologique. - Sol, protecteur des eaux contre l'eutrophisation.

Chapitre V. Traitements des sols pollués.

- Démarche générale d'étude et de traitement d'un site contaminé. Elimination par évacuation. - Pump-and-treat. - Lavage et entrainement. - Extractions des polluants gazeux.

- Isolation et confinement. Méthodes électrochimiques. - Bioremédiations.

Méthode d'enseignement :

Exposés    

Lectures recommandées :

- DUCHAUFOUR, Ph.

Pédologie 1. Sol, végétation, environnement,  Masson (1991)

- BONNEAU, M., SOUCHIER, B.

Pédologie 2. Constituants et propriétés du sol, Masson (1994)

- MATHIEU, Cl., PIELTRAIN, F.

Analyse physique des sols, Tec Doc Lavoisier (1998)

- ROWELL, D.L.

Soil Science: methods and applications, Essex Longman Sci & Tech (1993)

Méthode d'évaluation :

Examen écrit