Un parcours hors de l’ordinaire Niveaux : 6e et 8e année, secondaire 3 Matières scolaires : sciences de la nature, français Objectifs de l’ERE : • • la prise de conscience, les connaissances. Objectifs : • • • Connaître le cheminement des produits domestiques à partir de la maison jusqu’aux cours d’eau. Se familiariser avec l’état des connaissances scientifiques au sujet des impacts des produits pharmaceutiques et d’hygiène sur les cours d’eau. Développer le goût de s’impliquer dans une recherche scientifique. Démarche favorisée : approche socioconstructiviste Durée : 50 minutes Matériel requis : Annexe A (une copie pour chaque élève) et Annexes B et C, des antibiotiques, un nettoyant pour le bain, un nettoyant pour la lessive, un parfum, un shampoing, des grandes feuilles, des crayons, journal créatif (un cahier personnel dans lequel les élèves notent leurs observations et opinions à l’aide de textes, de mots et de dessins). Information pour l’enseignant(e) : La présence et la destination des produits pharmaceutiques et des produits d’hygiène personnelles (PPPHs) dans l’environnement aquatique est un sujet très récent en chimie de l’environnement. Le problème est devenu plus évident au cours de la dernière décennie. Les études démontrent que plusieurs PPPHs ne sont pas éliminés complètement dans les systèmes de traitement des eaux usées (des égouts). Donc, ces produits sont déchargés directement dans les cours d’eaux. Avec la découverte continuelle de nouveaux médicaments, les compagnies pharmaceutiques contribuent à l’augmentation de la pollution globale de notre planète. Les scientifiques ne savent pas encore ce que ces produits, les PPPHs, peuvent faire aux différents écosystèmes. Procédure : Faire un retour sur l’activité précédente (les aspects de durabilité, observations du cours d’eau…). Préparation (mise en situation) : Montrer aux élèves cinq produits : des capsules d’antibiotique, un nettoyant pour le bain, un nettoyant pour la lessive, un parfum et un shampoing. Discuter avec les élèves de l’utilité de ces produits à la maison. En devoir, les inviter à regarder à la maison les ingrédients qui composent certains de ces produits (s’ils sont disponibles sur les emballages). Réalisation : Partie 1 : Distribuer un produit (antibiotique, nettoyant, etc.) par équipe, ainsi qu’une grande feuille, et demander aux élèves de décrire, selon eux, le chemin parcouru par ce produit, dans l’environnement, après qu’il a servi à soigner ou à nettoyer. Où le produit s’en va-t-il après ? Les élèves dessinent le parcours tels qu’ils le conçoivent et l’expliquent avec des mots. Chaque feuille où est inscrit un parcours circule alors d’équipe en équipe et les équipes approuvent ou non le parcours en écrivant OUI ou NON sur le papier. Si une équipe n’est pas d’accord, elle peut proposer et décrire un parcours alternatif. Revenir avec la classe et les faire voter sur le parcours qu’ils pensent décrit le mieux la réalité. Inviter les élèves à lire l’Annexe A qui raconte le chemin parcouru par des produits après utilisation. Discuter avec la classe du chemin parcouru par les produits distribués au début. Partie 2 : Chaque équipe garde son produit (shampoing, nettoyant...) et doit choisir, sur des bandes dessinées de concepts (Annexe B), les effets de son produit sur les éléments de l’écosystème d’un cours d’eau : l’eau, le fond de l’eau (les sédiments), les poissons, les animaux qui consomment l’eau, les animaux filtreurs (moules)... Chaque équipe choisit les réponses qu’elle pense bonnes. Animer une discussion de classe sur le sujet puis diffuser les bonnes réponses (voir les réponses en Annexe C). Intégration : Annoncer aux élèves qu’ils vont participer avec les chimistes de la Biosphère à une recherche pour répondre aux questions non répondues scientifiquement (sur les shampoings, les parfums et les antibiotiques) et que l’expérience va se dérouler sur un tel cours d’eau. Inviter les élèves à faire une réflexion personnelle dans le journal créatif : J’ai découvert que… Annexe A Les produits utilisés pour se laver, laver la vaisselle et le linge ainsi que les eaux usées de la toilette vont dans des tuyaux qui se déversent dans les égouts municipaux ou dans une installation septique. http://www.oieau.fr/ReFEA/fiches/FossesSeptiques/1FSpresGen9.htm L’installation septique comprend deux parties soit la fosse septique et le champ d’épuration. Les deux se retrouvent sous le gazon et nous ne pouvons pas les apercevoir. Les eaux usées de la toilette (comprenant les antibiotiques retrouvés dans l’urine), de la douche, des lavabos, du lave-vaisselle, de la cuisine… se rendent dans la fosse septique. Ici, les solides sont séparés des liquides et les contaminants se décomposent. http://www.cmhc-schl.gc.ca/fr/coreenlo/coprge/insevoma/cf_047.cfm La fosse septique est divisée en deux compartiments. Les eaux usées de la maison entrent dans le premier où les matières plus lourdes tombent au fond. Les matières légères flottent à la surface où elles sont décomposées par des bactéries. Lorsque ce compartiment est rempli, les déchets liquides coulent dans le deuxième compartiment. Ce liquide a été prétraité mais contient encore de la pollution. Lorsque ce deuxième compartiment est plein, le liquide appelé effluent est évacué dans le champ d’épuration. Ici, il y a un traitement secondaire des eaux usées. L’effluent circule dans des tuyaux perforés et ruisselle dans le sol où des micro-organismes le digèrent. L’eau plus propre coule dans les eaux souterraines et dans les cours d’eau. http://www.cmhc-schl.gc.ca/fr/coreenlo/coprge/insevoma/cf_047.cfm Les matières plus lourdes (appelées boues) qui sont tombées au fond du premier compartiment sont décomposées par des bactéries qui les transforment surtout en eau et en gaz. L’eau continue alors dans le deuxième compartiment et dans le champ d’épuration. Les boues s’accumulent au fond de la fosse septique. Tous les deux à cinq ans, il faut embaucher quelqu’un pour venir pomper et retirer les boues accumulées. Il est important de porter attention à ce qui est déversé dans une fosse septique, c’est-àdire ce qui est utilisé pour le nettoyage dans la maison. Certains produits peuvent empoisonner ou tuer les organismes qui décomposent les boues et l’effluent et donc laisser les eaux usées s’infiltrer dans le champ d’épuration avant un traitement adéquat. Les eaux usées qui se déversent dans un système d’égout municipal parcourent un plus long trajet avant d’être déversées dans un cours d’eau et sont donc souvent mieux traitées. Le traitement primaire des eaux usées permet de retirer les particules en suspension comme le sable par un processus mécanique. Le traitement secondaire utilise des microorganismes pour faire la décomposition des matières organiques. Même après ces deux traitements, les eaux usées contiennent encore des polluants comme des métaux lourds, des virus… Dans certaines municipalités, un troisième traitement est mis en place pour purifier l’eau avant son déversement dans un cours d’eau. http://www.ec.gc.ca/water/images/manage/effic/a6f4f.htm Annexe B : Shampooing Que se produit-il avec le shampoing, une fois qu’il se rend dans le cours d’eau ? Je crois qu’il permet aux poissons d’être propres… À mon avis, le shampoing permet aux méduses de démêler leurs tentacules. Ou mieux encore, le shampoing permet aux roches et aux coquillages d’être plus brillants. Mais qui sait, peut-être que les scientifiques ne savent pas encore ce que ce produit domestique fait à l’eau et aux espèces marines ! Antibiotique Que se produit-il avec les antibiotiques, une fois qu’ils se rendent dans le cours d’eau ? Les scientifiques ne savent pas encore ce que ce produit pharmaceutique fait à l’eau et aux espèces marines. L’antibiotique, lorsqu’il se mêle avec l’eau, produit une réaction chimique et permet aux plantes de mieux grandir. L’antibiotique aide les poissons à se défendre contre des maladies. L’antibiotique permet à l’eau d’être de bonne qualité car il tue les microbes. Nettoyant pour le bain Que se produit-il avec le nettoyant pour le bain, une fois qu’il se rend dans le cours d’eau ? Le nettoyant pour le bain permet de nettoyer le fond du cours d’eau. Le nettoyant pour le bain permet aux plantes de mieux attacher leurs racines au fond de l’eau. Le nettoyant pour le bain permet aux poissons de nettoyer l’intérieur de leur estomac et de mieux digérer. Le nettoyant pour le bain rend le sol mou et doux. Le nettoyant pour le bain donne des hormones féminines aux poissons (féminisation) et peut changer leur structure (mutation). Nettoyant pour la lessive Que se produit-il avec le nettoyant pour la lessive, une fois qu’il se rend dans le cours d’eau ? Le nettoyant pour la lessive garde l’eau et la rivière claire. Le nettoyant pour la lessive encourage la croissance des algues. Lorsqu’elles se décomposent, il y a moins d’oxygène pour les poissons. Le nettoyant pour la lessive permet aux poissons de mieux respirer et de faire plus de bulles dans l’eau. Le nettoyant pour la lessive nettoie l’eau et enlève les bactéries. Parfum Que se produit-il avec le parfum, une fois qu’il se rend dans le cours d’eau ? Le parfum permet aux fleurs (qui se retrouvent sur le bord de l’eau) de devenir plus belles. Les scientifiques ne savent pas encore ce que le parfum fait à l’eau et aux espèces marines. Le parfum attire beaucoup d’insectes puisque c’est un endroit qui sent bon. Le parfum permet aux poissons de s’accoupler plus rapidement. Annexe C Réponses Shampoing Antibiotique Nettoyant pour le bain Nettoyant pour la lessive Parfum Les scientifiques ne connaissent pas encore les effets de ce produit sur les humains. Les études ont démontré que les produits pharmaceutiques et les produits d’hygiène procurent aux poissons des hormones féminines. Il peut aussi y avoir plusieurs changements dans le système et des cancers chez les poissons à cause de ce produit. Les recherches dans ce domaine ne font que commencer. Les scientifiques ne connaissent pas encore les effets de ce produit sur les humains. Les études ont démontré que les produits pharmaceutiques et les produits d’hygiène procurent aux poissons des hormones féminines. Il peut aussi y avoir plusieurs changements dans le système et des cancers chez les poissons à cause de ce produit. Les recherches dans ce domaine ne font que commencer. Le nettoyant pour le bain donne des hormones féminines aux poissons (féminisation) et peut changer leur structure (mutation). Mais tu sais, toute cette recherche est encore à ses débuts puisque plusieurs choses ne sont pas encore découvertes par les scientifiques. La science cherche à répondre à ces questions, mais l’environnement est complexe, donc les réponses le sont aussi ! Le nettoyant pour la lessive contient souvent des phosphates. Ceci encourage la croissance des algues dans les cours d’eau. Lorsque ces algues se décomposent, elles consomment de l’oxygène. Donc, il y en a moins pour les poissons. Les scientifiques ne connaissent pas encore les effets de ce produit sur les humains. Les études ont démontré que les produits pharmaceutiques et les produits d’hygiène procurent aux poissons des hormones féminines. Il peut aussi y avoir plusieurs changements dans le système et des cancers chez les poissons à cause de ce produit. Les recherches dans ce domaine ne font que commencer.