environnement Chimie

Chimie

a

er environnement

q:J

TneLE DEs MATIÈnrs

Avant-propos

Chapitre

l.

Hydrologie

-

cycle de ^I'eau

l.l

^La répartition ^{de I'eau sur la Terre}

l.Z

^{Le moteur du cycle} hydrologique ^{: le Soleil}

I

.3

^Les précipitations atmosphériques

1.4

L'interceptio

1.5

L'évaPotransPiration

I

.6

^La circulation ^{de I'eau} souterraine

1.7

L'infiltration et ^les écoulements

1.8

^{Le Bassin versant}

Exercices d'aPPlication

Chapitre ^2. Transport réactif en milieu poreux

2.1

^Les méthodes de modélisation des ^phénomènes en milieu Poreux

2.2

Du microscopique vers le terrain des approches

: changement d'échelle ^et validité ÉfUOf Og CAS : Systèmes réactifs : forme finale de l'équation d'advection-

dispersion-réaction en milieu ^poreux Exercices d'aPPlication

Chapitre ^3. Physico-chimie des ^eaux

3.1

^La composition chimique ^des eaux naturelles

3.2

^{lmPact des activités humaines}

3.3

^La chimie analytique et la spéciation

ÉfUOf Of CAS

I

^: lmpact d'une mine sur ^la qualité de I'eau dans le bassin Potassique ^alsacien

Éruor or ^{CAS 2 : Suivi} hydrologique et hydrochimique du bassin amont delaMosel|e-Méthodo|ogieetexpérienced'amé|ioration

de la qualité de I'eau et des sols Exercices d'aPPlication

ill

I

I

9

l0

12

l3 l5

20 23 27

32 de transport réactif

35

42 53 56

57 58 70 74 80

83 87 ÉfUOf Of CAS : Application d'un modèle hydrologique à un petit bassin

versant tropical ^{: Nsimi}

(Cameroun)

^2a

a

a

c

xill

Table des matières

Chapitre 4. Les eaux urbaines

4.1

^{Un peu d'histoire}

4.2

^Le but de I'assainissement

4.3

^La classification des eaux usées

4.4

^Les principaux constituants des eaux usées

4.5

^L'impact des pollutions associées aux eaux usées

4.6

^{La mesure de la pollution}

4.7

Caractéristiques des differentes sources de pollution ÉfUOf Of CAS : La toxicité de I'hydrogène sulfuré Exercices d'application

Chapitre 5. Traitement des eaux usées

5.1

^{Un peu} d'histoire

5.2

^{Le contexte} reglementaire

-

Niveau de rejet

5.3

^{Le principe du} traitement des eaux usées

5.4

^{Les procédés de} traitement ^par cultures libres

5.5

^{Les procédés de} traitement par cultures fixées

5.6

^{Le procédé de} traitement par cultures mixtes

5.7

^Le traitement de la pollution azotée

5.8

^Le traitement de la pollution phosphorée

5.9

Le traitement tertiaire

5.10

^Le traitement des rejets urbains de temps de pluie

5.1I

^Le traitement des boues et des déchets

5.12

La modélisation dynamique des procédés biologiques Exercices d'application

chapitre 6. Les procédés de séparation liquide ^- solide dans le traitement des eaux

90 90

9l

93 94

l0r

102

r08 124 127 129 129

l3l

135 144 r50 r56 157 158 r59 159

t6r

r68 r69

170 170 r85

r93

t97 r98 r98 201 203 205 6.1

6.2

Chapitre

7.1 7.2 7.3

La oroduction d'eau Le traitement d'effl uents

ÉfUOf Of CAS : Le traitement des vinasses de distillerie Exercices d'application

7. La pollution atmosphérique Quelques notions sur I'atmosphère Les émissions atmosphériques

Le devenir des polluants atmosphériques Les problématiques atmosphériques

Table des matières

7.5

^{La métrologie}

7.6

^Les outils pour la modélisation

7.7

^La législation

7.g

^Le dispositif de surveillance de ^la qualité de I'air en France

7.9

Procédés de traitement ^{des émissions}

ÉfUof of CAS : Les émissions d'origine naturelle et les émissions d'origine anthroPique

Exercices d'aPPlication

Chapitre 8. La valorisation des déchets

8.

I

^{Introd uction}

8.2

^La réglementation : un moteur pour les filières de recYclage

8.3

^{Les grandes filières de} valorisation

8.4

^{Les intérêts et les} limites du retour aux sols des déchets organiques Éruor or cAS : Gestion d'un IsDND et impacts environnementaux Exercice d'aPPlication

Grapitre 9. Les procédés Propres

9.1

Introduction

9.2

^Les enjeux et le contexte réglementaire

9.3

^La conceptualisation du génie des procédés ^propres

9.4

^Les étapes de mise en æuvre du génie des procédés propres

9.5

[optimisation ^de Procédé

9.6

^Les principes de I'intensification des ^procédés

g-7

Quelques exemples d'innovations ^de rupture en ^procédés

(chimie sans solvant, nouveaux milieux, activations, miniaturisation)

Exercices d'aPPlication

322 328

330 330 338 35r 2r8 224 225 229 231 234 238 240 240

241 243 255 267 272 274 274 275 278 279 284 287 291 299

I

=

--

t :

a aa t

:

3

:.

t

:

t a

Orapitre ^{I O.} L'analyse du cycle ^{de vie (ACV) des produits} et des

procédés

³⁰³

l0.

l

Léco-conception et I'analyse

environnementale

³⁰⁴

10.2

^Lanalyse du ^{cYcle de}

vie

³⁰⁷

lO.3

^{L'analyse du cycle de vie des}

procédés

³²⁰

ÉfUOe Oe CAS : L'ACV d'un procédé appliqué à la valorisation de biomasse végétale

Exercice d'aPPlication

Clapitre

I

l.

L'écotoxicologie et la normalisation

I

l.l

L'écotoxicologie ^: définition et principaux ^paramètres I I

.2

Les essais biologiques ^en écotoxicologie reglementaire

et la normalisation Exercice d'application

XV

Chapitre t2. Chimie et sociétés : comprendre les controverses socio- technologiques et environnementales

'12.1

Chimie et sociétés : aux origines des controverses

12.2

Quelques définitions

12.3

Se doter d'outils pour mieux

.orpr"ndr"

les controverses ?

ÉTUOE Of CAS : L'invasion de la chrysomèle du maTs : Où est le danger ?

Est-ce I'insecte ou les méthodes de lutte ?

Exercices d'application

Solutions des exercices

Liste des acronymes et abréviations Références bibliographiques

Index général

353 3s3 357 36s

366 374 376 389 398

4tl

Sous la direction de Philippe Behra

Patrick Cognet

.

Cérald Debenest

.

Matthieu Dufresne Laury Cauthier

.

Christophe Courdon

.

Maritxu Guiresse LeslieJacquemin

.

Michel Kaemmerer

.

David Labat Robert Mosé

.

Ceneviève Nguyen

.

Éric Pinelli Pierre-Yves Pontalier

.

François Purseigle

Antoine-Ceorges Sadowski

.

Valérie Simon . José Vazquez

Chimie et environnement

Cet ouvrage s'adresse aux étudiants en Licence 3 ou

Master

de

Sciences pour I'Environnement ou de Chimie

ainsi qu'aux

élèves ingénieurs.

ll expose les concepts et outils permettant d'évaluer I'impact

sur

I'environnement des

activités

humaines liées à la chimie et d'en prévenir et

limiter

les conséquences.

Le cours, articulé en

I2

chapitres, énonce les bases de la chimie analytique appliquée à I'environnement et aborde différents cas d'études d'impact de pollution tout en apportant les propositions

qui

peuvent _être faites en tenant compte des contextes locaux et réglementaires.

De

nombreux exemples et

des

études de cas illustrent

le

cours. Des

exercices corrigés

viennent compléter I'ouvrage.

Public:

o

Étudiants en Licence 3 ou Master de Sciences pour I'Environ- nement ou de Chimie

o

Élèves ingénieurs

o

Professionnels de la gestion de I'environnement

o o o o o o

Philippe Behra est orofesseur des universités à l'lnstitut national polytechnique de Toulouse

(INPT. _ENSIACET)

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6950711

lsBN 978-2-10-056895-6

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unrHÉunrrQurs

PHYSIQUE

CHIMIE

scrENcEs or rtncÉrutruR INFORMATIQUE SCIENCES DE LA VIE SCIENCES DE LA TERRE

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