1er THEME : L`EAU CHAPITRE 2 EAU ET RESSOURCES TP 2

1er THEME : L’EAU
CHAPITRE 2 EAU ET RESSOURCES
TP 2 RESSOURCES MINERALES ET ORGANIQUES DANS L’OCEAN
I.
METAUX : POLLUANTS OU RESSOURCES MINERALES ?
Les métaux sont transportés par les eaux pluviales ou les eaux usées, depuis les sols jusqu’aux océans. Ils
peuvent parcourir de grandes distances sans subir de dégradations et peuvent ainsi s’accumuler dans
l’environnement.
Sont-ils une source de pollution ou une ressource minérale d’intérêt économique ?
1. Dépôts métalliques sur le fond des mers
Comme tous les éléments, les métaux participent à des
Elément Dissous (µg.L -1)
En suspension
cycles. Quelques métaux lourds sont dissous dans les
(mg.L-1)
eaux (tableau ci-contre), mais de nombreux autres
Pb
0,1
12,5 à 50
forment des composés peu solubles dans l’eau. Ainsi,
Cd
0,08
0,15 à 0,6
d’importants dépôts de minéraux (par exemple, des
Cr
2
40 à 160
nodules de manganèse) ont eu lieu sur de grandes
Cu
0,2
10 à 40
étendues du fond des mers
Ni
0,2
15 à 60
D’après C.Bliefert et R.Perraud, Chimie de
Hg
< 0,23 (inorganique)
0,1 à 0,4
l’environnement, De Boeck, 2009
< 0,04 (organique)
Zn
0,2
50 à 200
Pollution en métaux lourds des eaux fluviales
françaises
2. Pollution
« A des doses importantes [les métaux] peuvent se révéler très nocifs la pollution métallique des milieux
aquatiques […] a tendance à se concentrer dans les organismes vivants. Les effets toxicologiques varient suivant
le métal et sa forme chimique. […] De façon générale, les troubles les plus fréquents sont d’ordre respiratoire,
digestif, nerveux ou cutané. Certains métaux sont également considérés comme cancérigènes : arsenic, nickel,
chrome. »
Extrait de « prévention des risques et lutte contre les pollutions »,
Ministère de l’écologie, du développement durable, des transports et du logement, 2011
3. Les nodules polymétalliques
« Les nodules polymétalliques font partie des
nombreuses ressources minières sous-marines […] [Ils
sont] formés d’hydroxydes de manganèse et de fer
plus ou moins cristallisés. […] Diverses études ont
montré que le Ni et le Cu sont, soit adsorbés aux
oxydes de Mn, soit incorporés dans leur réseau
cristallin, remplaçant ainsi les sites Mn2+. […] le
problème de la genèse des nodules est loin d’être
résolu. Le manganèse semble provenir du lessivage des
basaltes et essentiellement des phénomènes
hydrothermaux observés le long des rides médioocéaniques. Les hydroxydes métalliques en provenance
de la matière vivante [contenant] du cuivre et du
nickel [pourrait] être incorporés aux concrétions
manganésifères. »
Extrait de « nodules polymétalliques », Ifremer,
www.ifremer.fr
Elément
Manganèse
Fer
Nickel
Cuivre
Cobalt
Titane
Aluminium
Sodium, magnésium,
silice, zinc, oxygène, et
hydrogène
Pourcentage massique
29,40%
6,00%
1,34%
1,25%
0,25%
0,60%
2,90%
32,16%
Analyse chimique des nodules en éléments
(pourcentage massique)
4. Normes françaises pour la qualité de l'eau potable - Décret n° 89-3 du 3 janvier 1989 modifié (Annexe
I.1)
Composé toxique Concentration Maximum Rejets industriels
Mercure
1 µg/l
-
Argent
10 µg/l
-
Plomb
50 µg/l
0.5 mg/l si rejet > 5 g/j
Nickel
50 µg/l
0.5 mg/l si rejet > 5 g/j
Cuivre
50 µg/l
0.5 mg/l si rejet > 5 g/j
Zinc
5 mg/l
2 mg/l si rejet > 20 g/j
Chrome total
50 µg/l
0.5 mg/l si rejet > 5 g/j
0.1 mg/l si rejet > 1 g/j (Cr VI)
5. Questions
1) Quelles sont les origines anthropiques de la pollution des eaux par les métaux lourds ?
2) Les valeurs relevées dans les eaux fluviales françaises obéissent-t-elles aux normes en vigueur ?
3) Pour une exploitation annuelle française estimée à 1,5 million de tonnes de nodules, quelle masse de métaux
(Fe, Mn, Ni, Co, Ti, Al) pourrait-on recueillir ? Quel en serait l’intérêt économique ?
4) Quelles pourraient être les conséquences environnementales de l’exploitation des nodules ?
5) Pourquoi les éléments métalliques présents dans les eaux font-ils l’objet d’autant d’attention ?
II.
LES HYDRATES DE GAZ
ACTIVITE 2 P 34-35
III.
LES FUTURES RICHESSES DE L’OCEAN
ACTIVITE 5 P 40-41