POLLUTION DES SOLS
(un nouveau cours à l’ENSEEIHT ?)
Nous avons cherché un intervenant qui puisse apporter une aide et une critique extérieure à tous les membres du groupe, tout en traitant un sujet général susceptible d'intéresser tous les étudiants de science de l'eau.
De par sa vue généraliste des problèmes de pollution, M. CAUSSADE, professeur chercheur au groupe Hydre de l’IMFT, nous a semblé répondre à ces critères : son expérience en matière de pollution des sols et ses qualités pédagogiques ont en effet permis non seulement de répondre aux questions des binômes intéressés mais aussi d’éveiller l’intérêt de tous les étudiants face à ce problème incontournable.
En effet, cette approche originale permet la compréhension des problèmes de pollution dans leur globalité ; pourquoi ne pas instaurer alors un tel cours dans la formation des ingénieurs en Sciences de l’Eau et Environnement ?
Exemple : transfert de nitrate à l’échelle d’un bassin versant
L’étude de la pollution des sols est un domaine pluridisciplinaire. En effet, il recouvre à la fois les connaissances des météorologues, des géologues, des biologistes, des chimistes, des hydrologistes….A ce jour, l’étude globale de la pollution reste un problème insoluble.
Un site pollué est " un site dont le sol, le sous-sol ou les eaux souterraines ont été pollués par d’anciens dépôts de déchets ou des infiltrations de substances polluantes."
Agricoles
Ce sont principalement les composés de l’azote et du phosphore et les pesticides (ex : pour 280kg de pesticides répandus par hectare et par an, 100kg restent dans les sols).
Par ailleurs, une trop forte irrigation des sols fait remonter le sel dans les sols : c’est la salinisation des sols (550 millions d’hectares dans le monde rendus incultes).
Industriels
Les métaux lourds, les hydrocarbures, la Dioxine font partie des principaux polluants industriels (1500ha interdits dans la banlieue de Milan pour cause de pollution par la Dioxine et augmentation du nombre de malformations des nouveaux-nés).
Nucléaires
Le problème de la pollution nucléaire est qu’il est difficile de localiser les sites pollués.
Le césium et le cadmium sont des polluants importants dont le transport suit celui des sédiments, ce qui rend difficile tout contrôle de cette pollution (une pollution par cadmium dans le Lot est ainsi remontée jusqu’à Marennes et a ainsi contaminer les huîtres de la région).
Mécanismes
Il existe une science des sols : c’est la pédologie, science qui étudie les caractères physiques, chimiques, et biologiques des sols. Ces sols connaissent plusieurs phénomènes :
La température entraîne un craquage du sol qui libère alors des cations et argiles qui eux-mêmes absorbent l’eau, ce qui forme des agrégats dans le sol, d’où la consistance du sol, d’où le caractère cultivable ou non de la terre.
Les parties biologiques sont transformées en matière minérale grâce à des micro-organismes.
L’altération des roches et la minéralisation sont responsables de la formation d’humus.
Définition d’un sol
Les critères suivants sont à prendre en compte :
Evolution du sol : la biocénose
La biocénose se définit par le cycle suivant :
Un cycle dure de 1000 à 1 millions d’années. Des sols différents soumis aux mêmes conditions climatiques connaissent la même biocénose, quelque soit l'endroit où ils se trouvent.
Equations de base
Les modèles mécanistes sont fondés sur quelques équations des milieux poreux saturés et non saturés. Les plus importantes sont les suivantes :
Darcy : 
(milieu
saturé)
représente
alors l'humidité
Richard : 
(milieu
insaturé)
Problèmes liés à la modélisation
De par la complexité des phénomènes qui interviennent (physiques, biologiques, chimiques…), les modélisations nécessitent la connaissance de nombreux paramètres pour l’équation diffusion-convection. En effet, il faut prendre en compte les problèmes suivants :
Leur modélisation est complexe car ils sont couplés aux transferts d’humidité et de chaleur. De plus, certaines particules sont sujettes à la lixivation (pesticides : atrazine et simazine qui sont cancérigènes à la ppb !)
CEQUEAU
M. Caussade avait déjà aidé le binôme " Sécheresse en Ille et Vilaine " à l’installation du modèle CEQUEAU. Son intervention a permis d’éclaircir certains points liés à son utilisation.
Impact de la pollution des sols sur la qualité des eaux de baignade et des zones conchylicoles
Il a mis en contact le binôme " pollution bactériologique " avec les spécialistes appropriés, ce qui a permis d’évaluer l’importance relative de la pollution des sols par rapport aux rejets urbains : elle est négligeable.
