Faculté des sciences Département des Sciences et Gestion de l’Environnement Master en Sciences et Gestion de l’Environnement (MSGE) Cahier des charges Première année du Master en 120 crédits - Cours obligatoires (p 2) - Modules thématiques au choix (p 13) Deuxième année du Master en 120 crédits - Finalité spécialisée « Energies renouvelables » (p 33) Finalité spécialisée « Gestion intégrée des ressources en eau » (p 40) Finalité spécialisée « Interface sociétés-environnements » (p 44) Finalité spécialisée « Pays en développement » (p 51) Finalité spécialisée « Surveillance de l’environnement » (p 59) 1 Master en sciences et gestion de l'environnement Première année du Master en 120 crédits Cahier des charges Cours obligatoires ENVT0010- 1 Approche intégrée d’une question d’environnement (4 crédits) Contenu du cours Ce séminaire vise à saisir les facettes multiples que pose une question environnementale et d'en respecter ses contradictions. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Il s'agit d'ouvrir le champ du questionnement environnemental dans son caractère « intégré », c'està-dire en donnant une même place à un ensemble de ses protagonistes. Ce séminaire est centré sur une étude de cas. Il vise à faire prendre conscience à l'étudiant de l'interdépendance, mais aussi des contradictions qui peuvent exister entre les différents facteurs (scientifiques, techniques, règlementaires et socioéconomiques) d'un problème environnemental. Confrontation avec l'information spécifique d'un problème environnemental, c'est-à-dire une information dont la nature est hétérogène, fragmentée et incomplète. Le séminaire se base sur l'articulation d'apprentissages réalisés en groupe et de façon individuelle. Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Son principe de fonctionnement consiste dans l'alternance entre plusieurs activités : des séances plénières avec la collaboration d'intervenants et d’acteurs de la problématique, une visite de terrain et des séances de travail en petits groupes visant à la synthèse et aux débats à son propos. Une grille d'analyse est proposée à cet effet (CATWOE). Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé au premier semestre sur le site d’Arlon. Il se déroule sur deux semaines. 2 ENVT0846 –2 Introduction au développement durable (2 crédits) Contenu du cours Le cours comprend quatre parties : 1. Le concept de développement et comment on passe à celui de développement durable : aspects conceptuels et historique. 2. Les dilemmes du développement durable : - prévention / précaution - ressources non renouvelables : conservation ou substitution - équité et développement. 3. Enjeux majeurs : - changement climatique – biodiversité. 4. Théorie et pratiques de la transition. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Comprendre la notion de développement durable, ses ambiguïtés, ses dilemmes et explorer une méthode d'intervention pour un développement durable. L'étudiant sera capable : de rappeler l'historique de la notion, de définir « développement » et « développement durable », de définir les principaux concepts composant la notion (précaution, participation, solidarité, etc.), de se positionner par rapport aux enjeux du climat et de la biodiversité, d'exposer de manière théorique et pratique la théorie de la transition. Organisation Ce cours se déroule au premier semestre de la première année (tronc commun) du Master en sciences et gestion de l'environnement, sous forme de modules de trois journées de cours. ENVT0849-2 Collecte et traitement de l'information environnementale y compris l'analyse des systèmes (3 crédits) Contenu du cours Le cours présente les différentes étapes de collecte et de traitement de l'information dans le cadre d'études environnementales, y compris l'approche de l'analyse des systèmes. Il comprend 2 chapitres : Chapitre 1: Collecte de l'information -notions fondamentales de mesure, échelles et unités, incertitude, traitement graphique des données. Chapitre 2: Analyse des Systèmes -initiation aux techniques de l'analyse des systèmes et à son application aux problèmes environnementaux. 3 Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Chapitre 1 : Fournir les éléments de base permettant la collecte des informations dans l'environnement, en tenant compte des contraintes du terrain et de l'incertitude de la mesure. Chapitre 2 : Familiariser l'étudiant avec le langage et les outils de l'analyse des systèmes. Montrer l'application de ces concepts de base sur des exemples issus de différents problèmes d'environnement. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé au premier semestre sur le site d’Arlon, sous forme de modules couvrant chacun une demi-journée de 4 heures. ENVT0039-2 Modes de connaissance en environnement (3 crédits) Contenu du cours Le cours est organisé autour des thématiques suivantes : La place des sciences sociales dans l’étude des problématiques environnementales ; L’approche constructiviste des connaissances et de l’expertise ; Scientists in the wild : l'expertise scientifique aux prises avec la société; Les relations entre choix techniques et choix de sociétés; Les différents modèles de collaboration entre scientifiques et « profanes » ; La dynamique de l'ouverture des savoirs scientifiques et technologiques à la délibération publique ou à leur co-construction avec des non-scientifiques (riverains, patients,..). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Il s'agit, à partir de problématiques environnementales complexes, d'utiliser ces dernières comme ressources afin de penser le rôle de l'activité scientifique et technologique dans le devenir de nos sociétés. Il s'agit également de sensibiliser les étudiant(e)s à tirer parti des différences et des tensions entre des modes de connaissances différents dans des partenariats nouveaux et originaux de recherche et de gestion. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). 4 ENVT3044-1 Approches scientifiques de l’environnement (6 crédits) Contenu du cours Le cours a pour objectif de fournir aux étudiants les bases scientifiques leur permettant d’appréhender les questions environnementales avec un bagage adéquat. Le cours couvre les disciplines suivantes : chimie, physique et thermodynamique. Dans la mesure du possible, une intégration entre ces disciplines est souhaitée. Pour ce faire, il est recommandé de suivre une approche inductive, en partant d’une ou plusieurs problématiques environnementales (changement climatique par exemple) traitées en parallèle par les différentes disciplines. A l’issue de cette démarche, les éléments disciplinaires suivants devront avoir été couverts : - Chimie Atomes et molécules, nomenclature, notions de liaisons chimiques, différents états de la matière, notions de chimie en solution, notions d’équilibre chimique et de cinétique chimique, réactions acides-bases, réactions d’oxydoréduction, électrochimie. - Physique Rappel des notions mathématiques essentielles (dérivée, intégrale, divergence, gradient, etc.) Rappel des notions de base de physique (force, pression, puissance et énergie) en relation avec des problématiques environnementales Grands principes de conservation (masse, quantité de mouvement, énergie, équation de continuité). Electricité et magnétisme Ondes Analyse dimensionnelle et théorème de Buckingham - Thermodynamique Notion de système, variables et fonctions d’état, variables intensives et extensives, principes de la thermodynamique, énergie, exergie, enthalpie, entropie, lien avec le développement durable, applications diverses. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Notions théoriques de base dans les disciplines couvertes ; vocabulaire de base. Capacité d’appréhender une problématique environnementale à la lumière des ressources offertes par ces disciplines. Capacité d’intégrer (de mobiliser de façon parallèle et cohérente) les disciplines pour étudier une problématique environnementale. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. Optionnel : visite d’un laboratoire d’analyse et/ou d’une station d’épuration. 5 ENVT3045-1 Ecosystèmes : Etats, ressources et impacts des activités anthropiques. Partim 1 : Etats, ressources, impacts et gestion (5 crédits) Contenu du cours Le cours comporte deux parties. La première partie analyse l'interface "Environnement, Nature et Aménagement", et prend résolument le parti du questionnement, en s'intéressant notamment à l'analyse historique de l'approche sociétale et culturelle. Le sujet principal reste cependant bien celui de la conservation de la nature dans le concept global du développement et de l'impact de l'exploitation des ressources et de l'occupation du territoire dans le NW Européen. La deuxième partie concerne les impacts que les pressions anthropiques exercent sur la biosphère ainsi que les impacts qui sont générés au sein des écosystèmes. Les stratégies de gestion de ces perturbations sont également abordées. Cette partie du cours comprend notamment la perspective historique des impacts anthropiques, l’évolution temporelle et spatiale des pressions et impacts anthropiques notamment sur les ressources que constituent les écosystèmes pour l’homme. Les stratégies de gestion visant à minimiser les impacts sont également abordées. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L'objectif de ce cours est de donner aux apprenants une méthodologie et des outils pour les aider tout au long de leur parcours professionnel à rechercher, identifier et évaluer l'information relative aux impacts environnementaux des activités anthropiques. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) La première partie consiste essentiellement en des cours en présentiel. La deuxième partie consiste en la préparation et la présentation de l'état, des ressources, des pressions anthropiques et des perspectives de gestion de l'environnement traité par biomes. Lors du premier cours, une mise en contexte général est abordée puis le travail est réparti par biomes en groupes formés par les étudiants et des ouvrages de référence sont mis à disposition des étudiants. Les étudiants bénéficient ensuite de plages horaires pour effectuer des recherches bibliographiques et préparer une présentation et un document écrit détaillé sur le sujet. Des plages horaires sont également prévues pour des rencontres encadrant/étudiants pour discuter de la progression du travail de préparation. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé au premier semestre sur le site d’Arlon. 6 ENVT3045-2 Ecosystèmes : Etats, ressources et impacts des activités anthropiques. Partim 2 : Activités industrielles, transports et techniques de réduction des émissions (2 crédits) Contenu du cours Ce cours aborde les sources de polluants et les effets environnementaux (surtout relatifs aux compartiments air et eau). Il analyse les impacts de la combustion sur les pollutions de l’air. Quelques secteurs industriels et les transports sont analysés en détail, les notions de Meilleure Technique Disponible sont développées. Les moyens techniques de réduction des polluants de l’air et des eaux sont étudiés. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L'objectif principal de cette partie de cours est de donner aux apprenants une méthodologie et des outils pour les aider à rechercher, identifier et évaluer l'information relative à la gestion de la qualité de l’air, des eaux et des déchets. Un des objectifs du cours est de familiariser l’apprenant avec les principaux concepts relatifs aux impacts environnementaux et de cerner le comportement des polluants; un autre serait de connaître et comprendre les modes de formation des polluants générés par la combustion et les méthodes de réduction de ces polluants. L’apprenant sera initié à la problématique de la pollution : sources, techniques de caractérisation, approches préventives et curatives. Il sera capable de comprendre un projet de dépollution en connaissant les principales techniques existantes de dépollution des effluents dans différents secteurs d'activité. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours consiste essentiellement en des cours en présentiel. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé sur le site d’Arlon. 7 ENVT3046-1 Ressources naturelles (eau, énergie) et pressions anthropiques. Partim 1 : Carte géologique. Partim 2 : Eaux souterraines (3 crédits) Contenu du cours Le cours comprend deux parties : - - Approche concrète et pratique des ressources, par le biais de la « Carte géologique » (Th 4 + TP 12 où TP = 4 + 1 j.t.t.) : principe, notion de stratigraphie, principaux types de roches, géométrie, coupe géologique. Une séance de TP est consacrée à l’examen de cartes géologiques simples (notamment la région prévue pour l’excursion), et à la coupe géologique. Une excursion permet de découvrir les affleurements dans des roches plissées (Ardenne : grès, schistes) et non plissées (couverture mésozoïque : sables, argiles, calcaires,…), la discordance, l’hétérogénéité du sous-sol et la représentation cartographique de l’information. Ensuite, l’approche des « Eaux souterraines » (Th 12 + TP 12) constitue une introduction aux problématiques des eaux souterraines, les eaux souterraines dans le cycle de l’eau, les interactions avec les eaux de surface, les différents types d’aquifères, les milieux souterrains poreux et fracturés, la loi de Darcy et la perméabilité. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours en présentiel et travaux pratiques. [Ce Partim 1 du cours totalise 3 crédits. Les étudiants choisissant la finalité « Energies renouvelables » sont dispensés de l’excursion prévue dans la partie « Carte géologique ». L’interrogation sur ce partim est intégrée à la session d’examens de janvier.] Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en Sciences et Gestion de l’Environnement, ce cours est dispensé sur le site d’Arlon. 8 ENVT3046-2 Ressources naturelles (eau, énergie) et pressions anthropiques. Partim 3 : Ressources énergétiques (3 crédits) Contenu de cours Le panorama des ressources naturelles se complète ensuite des autres « Ressources énergétiques » (Th 16 + TP 8) : les vecteurs énergétiques fossiles (pétrole, gaz, charbon), le nucléaire, la biomasse, la géothermie, les énergies solaires thermique et photovoltaïque, l’éolien, l’hydraulique, l’énergie marémotrice et l'hydrogène. Ils sont abordés sous leurs multiples facettes : ressources disponibles, importance des consommations respectives, utilisations, efficacité, impact environnemental et social (pollution, santé humaine, changement climatique) de leur production et de leur utilisation (= pressions anthropiques), ainsi que les développements et les améliorations attendus. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé sur le site d’Arlon. [Cette troisième partie C constitue un Partim 2 du cours, totalisant 3 crédits. L’interrogation sur ce partim 2 s’organise en janvier, ou en juin si ce partim du cours ne peut se donner au 1er semestre.] SPOL0382-2 Fondement (4 crédits) de droit/politique de l’environnement Contenu du cours Introduction au droit : sources et concepts fondamentaux de droit, l’organisation de l’état, la Constitution et les libertés publiques, police administrative de l’environnement, approche générale du droit international public. Fondements du droit de l’environnement : les différentes conceptions de l’environnement et la reconnaissance du droit de l’environnement comme droit fondamental ; approche générale du droit européen de l’environnement : institutions, principes, outils (évaluation des incidences, autorisation administrative, participation du public) ; approche sectorielle du droit européen de l’environnement (la protection de la nature, l’air et lutte contre le réchauffement climatique, l’eau, les déchets) ; relations entre le droit belge et le droit européen de l’environnement. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours A l’issue du cours, l’étudiant sera capable de maîtriser les concepts fondamentaux et d’effectuer une recherche réglementaire lui permettant de mobiliser des éléments appropriés de droit de l’environnement dans le cadre d’une activité de gestion d’un problème ou d’une situation environnemental(e). 9 Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours en présentiel et travail sur des textes juridiques. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé au premier semestre sur le site d’Arlon. ECON2270-1 Economie de l’Environnement. Partim 1 : Eléments d’économie pour les sciences de l’environnement (2 crédits) Contenu du cours Le cours se propose d’enseigner les concepts économiques élémentaires visant à expliquer les principaux mécanismes de la vie économique, en insistant sur l’analyse des comportements individuels (microéconomie) : le comportement de demande du consommateur, le comportement d’offre du producteur et les coûts de production. Il présente une analyse de la rentabilité des projets d’investissements privés et publics. Il étudie diverses formes d’organisation du marché, allant de la concurrence parfaite au monopole, en passant par la concurrence monopolistique et l’oligopole. Le cours aborde également le concept d’externalités générées par des activités de production sur l’environnement, et met en évidence, entre autres solutions économiques apportées à la sauvegarde de l’environnement, les instruments dont disposent les responsables politiques pour inciter les consommateurs et les producteurs à adopter des comportements plus écologiques. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours : Au terme de la séquence de cours, l'étudiant sera capable de : - Définir les notions de base de l’économie ; - Analyser les comportements et mécanismes économiques fondamentaux, au niveau des agents économiques individuels et de la politique de protection de l’environnement ; - Représenter graphiquement la relation existant entre deux variables économiques, une situation d’équilibre économique, ainsi que les mouvements résultant de l’effet de la modification d’une variable économique sur une autre ou sur une position d’équilibre ; - Calculer une variable économique, une position d’équilibre, ou l’effet de la modification d’une variable économique sur une autre ou sur un équilibre ; - Rendre compte de l'apport de la science économique à l'étude des questions environnementales et à la politique de protection de l'environnement. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Enseignement en présentiel, dispensé au premier quadrimestre 10 Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Méthode d’enseignement combinant les modes transmissif et incitatif. Des travaux pratiques (applications algébriques, numériques et graphiques) sont réalisés en présentiel ; des exercices sont proposés en complément. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé au premier semestre sur le site d’Arlon. ECON2270-2 Economie de l’Environnement. Partim 2 : Economie et environnement (3 crédits) Contenu de cours Ce cours est assuré collégialement par 4 enseignants du département d'économie. Il est constitué de 4 parties de 4 à 6 heures, chacune sur des thèmes différents: les instruments de marché et la fiscalité environnementale: cette partie du cours met en évidence les "outils" dont disposent les responsables politiques pour amener les ménages et les entreprises à adopter des comportements plus conformes à la protection de l'environnement. On montre les avantages des instruments de marché (taxes, subventions, émission de permis négociables) par rapport à d'autres politiques telles que la décision d'imposer des contraintes directes. On discute les choix à opérer en matière de fiscalité environnementale (eco-taxes, taxe carbone, ...) et on explique les raisons de l'échange de permis négociables dans l'objectif de minimiser les coûts de réduction des émissions polluantes. l'économie des ressources naturelles: cette partie du cours s'intéresse à la détermination des prix, gestion des stocks, épuisement des ressources, extinction des espèces et développement durable. On aborde les problématiques économiques liées aux ressources naturelles renouvelables (poissons, forêts) et aux ressources non renouvelables (pétrole, minerai). transport et environnement: cette partie du cours est consacrée à un aperçu des liens, du point de vue de la science économique, entre transport et environnement. Plus précisément, on analyse d'abord succinctement les facteurs explicatifs de la demande et les caractéristiques de l'offre de transport. On envisage ensuite quelques pistes d'action sur le secteur en vue d'atteindre la meilleure allocation possible des ressources et d'assurer une croissance durable. la politique énergétique: cette partie du cours aborde la problématique du réchauffement climatique sur base des choix opérés par les gouvernements entre énergies fossiles et énergies renouvelables. Dans un premier temps, le développement démographique est analysé comme une cause importante du réchauffement climatique, mettant en évidence la Chine et l'Inde. En deuxième lieu, une présentation des choix entre énergie fossile et énergie renouvelable, opérés par les différents gouvernements, insiste sur la disponibilité des ressources énergétiques pour chaque pays et la situation géopolitique de ces ressources. Ensuite, une analyse des gros 11 consommateurs d'énergie et des gros pollueurs est abordée pour conduire aux conséquences sur l'environnement. Enfin, une présentation des remèdes pour freiner la pollution des énergies fossiles insiste sur la difficulté d'une solution simple et peu coûteuse mais fait apparaître un avenir de choix multiples et d'un coût relativement plus important pour les différents consommateurs, ainsi que le manque de décision des gouvernements face à ce dilemme. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Au terme de ce cours, l'étudiant sera capable: d'expliquer, en fonction des thèmes étudiés, l'apport de la science économique à l'étude des questions environnementales et à la politique de l'environnement; de comprendre les liens étroits entre le développement économique et la mise en œuvre de politiques de protection de l'environnement contribuant ainsi à la réalisation d'un développement durable; d'émettre un jugement critique sur les politiques de protection de l'environnement. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours en présentiel. Organisation Compte tenu de la structure du programme de Master en sciences et gestion de l’environnement, ce cours est dispensé au premier semestre sur le site d’Arlon. 12 Master en science et gestion de l’environnement Première année du master en 120 crédits Cahier des charges Modules thématiques au choix Module A : Enjeux Energétiques ENVT0867-1 Performance environnementale des bâtiments (3 crédits) Contenu du cours Analyse des performances des bâtiments, sous l'angle de leur impact sur l'environnement : - Epuisement des ressources abiotiques (non renouvelables) Consommations d’énergie primaire et d’eau Acidification et eutrophisation Réchauffement global (effet de serre) Déchets non radioactifs (inertes) et Déchets radioactifs Odeurs Ecotoxicité aquatique, impact sur la toxicité humaine et pollution de l’air par l’ozone photochimique tout au long de leur cycle de vie : choix du site, des matériaux, chantier, gestion de l'énergie, de l'eau, des déchets. Approche des méthodes d'évaluation de la performance environnementale : PassivHaus, Minergie, LEED, BREEAM, HQE, SB-Tool, Valideo, Ref-b (référentiel belge des bâtiments durables) et des outils d’évaluation : EQUER (IZUBA énergies – Centre d’Énergétique de l’École des Mines de Paris), Ref-b. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Comprendre quand et comment un bâtiment peut améliorer sa performance environnementale, depuis le projet jusqu'à la démolition, en passant par les phases d'utilisation et de rénovation. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. 13 ENVT0019-2 d'un bâtiment Bilan énergétique et émissions de CO2 sur le cycle de vie (4 crédits) Contenu du cours Partim 1 - Bâtiments à construire : Bilan global des consommations d’énergie et des émissions de CO2 sur l’ensemble du cycle de vie d’un bâtiment (construction, utilisation, rénovation, démolition) : fabrication des matériaux de l’enveloppe, consommations d’énergie par les systèmes de chauffage et de refroidissement, consommation d’eau froide et d’eau chaude sanitaire, consommations électriques (éclairage artificiel, ventilation, auxiliaires, ascenseurs), utilisation des énergies renouvelables et approche technico-économique des choix techniques de l’enveloppe et des systèmes. Évaluation au moyen du logiciel Elodie (CSTB). Partim 2 - Bâtiments existants : Faisant suite au partim A, le partim B consiste dans l’approche d’une stratégie d’amélioration progressive, en fonction des moyens budgétaires disponibles : - d’un parc de bâtiments existants, pour situer les gisements d’économies ; d’un bâtiment existant, pour comprendre les paramètres influençant ses consommations. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). SPOL2306-1 Politiques énergétiques (3 crédits) Contenu du cours Approche de la consommation d'énergie primaire à l'échelle de la Région wallonne, de la Belgique, de l'Europe : bases et évolutions réglementaires, suivi des consommations, modes de production de l'électricité, utilisation des énergies renouvelables, programmes d’aides à l'amélioration de l'utilisation rationnelle de l'énergie (UREBAT, AMURE...) offertes par les pouvoirs publics régionaux et fédéraux aux secteurs industriels, tertiaires et résidentiels. Partim 1: Politiques de réduction des émissions (approches internationale et nationale). Partim 2: Politiques régionales et locales. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). 14 Module B : Instruments pour la Gouvernance ENVT0013-1 Les outils d’évaluation (études d’incidence, LCA) (3 crédits) Contenu du cours Partie Analyse de cycle de vie (ACV) : Ce cours vise à situer l'analyse de cycle de vie parmi les outils d'évaluation environnementale dans une perspective de gestion. Il comprend trois parties: enjeux et usages contextualisés de l'ACV, introduction à la démarche, éléments de lecture critique d'une ACV. Partie Etudes d’Incidence sur l’Environnement (EIE) : Ce cours vise à informer sur les outils d’évaluation des incidences environnementales et les études d’impacts. Le cours comprend trois parties : historique et cadre législatif, examen du contenu et méthodologie des EIE, lecture critique d’EIE réalisées. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Partie ACV A l'issue de ce cours l'étudiant sera capable de: - - se positionner en commanditaire et usager averti d'une ACV : définir ses besoins en information sur le cycle de vie d'un produit ; définir les grandes lignes de la démarche ; évaluer la fiabilité d'une ACV; en mobiliser les résultats dans une perspective de gestion ; participer en équipe à la réalisation d'une ACV. Partie EIE A l'issue de ce cours l'étudiant sera capable de: - - se positionner en commanditaire ou prestataire d'une EIE : définir les besoins en information dans le cadre d’une étude de projet, de plan… ; définir les grandes lignes de la démarche et la table des matières d’une EIE; évaluer concrètement la validité et la pertinence d'une EIE réalisée face aux enjeux environnementaux ; en mobiliser les résultats dans une perspective de gestion ; participer en équipe à la réalisation d'une EIE. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT0014-2 Analyse multicritère (2 crédits) Contenu du cours Ce cours comprend quatre chapitres : - Le 1er chapitre est une introduction à l'aide à la décision en avenir incertain via le célèbre exemple de l'omelette proposé par Léonard Savage en 1956. Face à trois décisions possibles, 15 - - - chacune d'entre elles présentant des avantages et des inconvénients, l'omelette de Savage donne une idée claire du mot « risque », permet d'introduire la notion d'utilité et de construire une fonction d'utilité point par point. On montre alors que ce problème de décision peut être vu et résolu comme un problème de choix multicritère. Le 2ème chapitre introduit l'analyse multicritère et distingue les méthodes de type Condorcet (ELECTRE) et de type Borda (Compromise programming) par la théorie du choix social : l'électeur a voté, qui est élu ? Le théorème d'impossibilité d'Arrow nous montre alors qu'il n'existe pas de système exempt de défaut permettant d'agréger les préférences individuelles en un choix de société. Le 3ème chapitre est une introduction aux méthodes de surclassement par le biais des méthodes ELECTRE I et ELECTRE II tandis que la méthode de Saaty nous apprend comment pondérer les critères de manière cohérente. Le 4ème et dernier chapitre introduit la notion de pseudo-critère (nombre flou) et présente les méthodes ELECTRE III. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Le but du cours est de donner des idées claires sur l'aide à la décision en avenir incertain par le truchement de l'analyse multicritère. Les bases théoriques sont limitées à l'essentiel en ce sens que l'étudiant apprend d'abord comment on fait tout en ayant les idées claires sur les limites de ces méthodes. Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Les parties théoriques (présence du professeur) et pratiques (exercices en salle informatique ou à domicile) sont à peu près équivalentes en temps. Les exemples traités au cours sont volontairement simplifiés pour aller à l'essentiel. Les travaux personnels concernent des problèmes plus réalistes, voire réels. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. ENVT0015-2 Les outils de gestion de l’environnement (SME, prospective) (3 crédits) Contenu du cours Partie Prospective : qu'est-ce que l'analyse du futur non prédictive? Eléments constitutifs de la prospective par scénarios. Partie Système de Management Environnemental (SME): la norme ISO 14001 comme cas d'école: histoire et enjeux épistémiques, sociopolitiques et techniques du management environnemental; acteurs, méthodes, pratiques et écueils de mise en œuvre dans et par l'organisation. 16 Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Partie Prospective : être capable de comprendre les enjeux, le potentiel et les limites d'une prospective. Etre capable de lire de façon critique un travail de prospective. Partie SME: être capable de comprendre la portée et les limites théoriques et opérationnelles du management environnemental et d'un modèle normatif; d'identifier et d'intégrer les divers enjeux du SME sur le terrain; d'appliquer les éléments de méthode dans une situation concrète de mise en œuvre d'un SME. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3015-1 Analyse de projet et communication (2 crédits) Les projets sont des outils qui produisent deux types de résultats : à travers la réalisation des objectifs qui sont définis, un projet doit permettre d’aboutir à la réalisation d’une série d’activités dans une logique d’efficacité globale. Mais les projets sont aussi une manière de produire de nouvelles compétences face aux défis du développement durable. Contenu du cours Partie 1 : Entrée par les dimensions conception, pertinence, évaluation et efficacité des projets. - Définition, objectifs, activités, plan financier, planification, indicateurs de résultats et communication - Type de projets : projet de conservation, projet de développement, situation problématique (Nord – Sud), projet d’opportunité pour financer des associations … - Intégration des différentes dimensions du développement durable (éthique, gouvernance, économique, environnementale, sociale) Partie 2 : Entrée par les compétences transversales pour la mise en œuvre. - Récolte et production de connaissances et d’expertises - Rendre compte : les modalités de communication - Réaliser des compromis en situations « multi-stakeholder » - Intervenir sur l'environnement physique et humain 17 Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Appréhender de façon réflexive les différentes étapes de la réalisation d’un projet de sa conception à son évaluation. Identifier et analyser les compétences transversales liées à la mise en œuvre des projets. Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Ce cours se base sur l’analyse de plusieurs études de cas de projets de conception différente. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. 18 Module C : Environnement, risques et santé ENVT3016-1 Toxicologie de l’environnement et santé (6 crédits) Contenu du cours Partim 1 : Ecotoxicologie et quantification du risque écotoxicologique Les paramètres déterminants pour le devenir des polluants au niveau de la biosphère (transport, partition, dégradation) et au niveau des organismes (accumulation, redistribution au niveau des organes, biotransformation, détoxification et élimination) seront présentés. L'étude de l'effet des polluants sur les organismes sera détaillée (tests écotoxicologiques qui permettent de définir la toxicité des substances, relations dose-réponse, mécanismes d'action au niveau moléculaire, cellulaire, tissulaire, physiologique, organismique et populationnel). Les interactions de divers polluants vis-à-vis de l'effet sur les organismes seront également abordées. Les outils actuels d'évaluation des perturbations liées aux pollutions seront présentés (surveillance et biomarqueurs). Pour illustrer ces notions, des tests écotoxicologiques seront menés par les étudiants afin qu'ils prennent la mesure de la puissance et des limites des méthodes d'évaluation de la toxicité des substances. Seront également développés les principes qui régissent l'évaluation quantitative du risque lié aux substances chimiques, telle qu'elle est réalisée au sein de l'UE (Union Européenne), et de leur fournir les notions de base qui permettent de réaliser cette évaluation. Ainsi après une introduction aux principes sur lesquels se base la quantification du risque, les techniques d'estimation des émissions et concentrations en polluant attendues dans l'environnement seront exposées. Ces techniques reposent notamment sur l'utilisation de modèles dont certains seront détaillés (McKay, EUSES,...). L'évaluation du seuil de toxicité des substances vis-à-vis des organismes dans les différents compartiments des écosystèmes terrestres et aquatiques sera également détaillée. Enfin les procédures de décision en fonction de l'évaluation du risque seront passées en revue. Pour illustrer ces notions, nous réaliserons l'analyse du risque environnemental (risque écotoxicologique) de substances chimiques existantes ou proposées pour la production industrielle basé sur des cas réels. Sur base de ces exercices, les étudiants se verront confier des dossiers à traiter de manière à les mettre dans la position de l'expert écotoxicologue, ce qui ne manquera pas de leur faire prendre conscience des éléments clé dans la prise de décision des experts (principes de précaution versus évaluation réaliste du risque) ainsi que des domaines où des améliorations sont encore à développer. Partim 2 : Toxicologie de l'environnement et impacts sur la santé Après une introduction consacrée à l'historique de la toxicologie, ce cours aborde successivement : 19 - les voies de pénétration des toxiques dans l'organisme - des notions de toxicocinétique (ADME) - des notions de toxicodynamie - la gestion du risque toxicologique (valeurs limites d'exposition, symboles et phrases de risque, NOEL; DJA, LMR,...) - les monographies de quelques substances chimiques toxiques - les méthodes de dosage appropriées pour la quantification Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L'objectif du cours est de donner aux étudiants des notions de toxicologie assez générales pour leur permettre de comprendre un certain vocabulaire, et surtout attirer leur attention sur ce qui constitue réellement le risque toxique d'une substance chimique Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours Afin d’appréhender au mieux ce cours, les notions de base suivantes devraient être connues : - Qu’est-ce qu’une cellule et de quoi est-elle composée ? - Que sont les glucides, lipides et protéines, et à quoi servent-ils dans l’organisme ? - Qu’est-ce que l’ADN ? De quoi est-il composé ? Passage de l’ADN à l’ARN et aux protéines - Quelques notions de communication intercellulaire. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. ENVT3017-1 Gestion des risques et santé (4 crédits) Contenu du cours Partim 1 : Introduction à la gestion des risques La première partie du cours se basera sur l’exemple des risques naturels pour introduire la problématique des risques, ce qu'ils coûtent et comment leurs effets peuvent être réduits. Elle abordera : - Les concepts et définitions fondamentaux: Aléa, vulnérabilité et risque Les différents risques et catastrophes : techniques, sociaux et politiques, du vivant, et naturels Les fondements de la gestion des risques : stratégies et outils de prévention des risques et de gestion de crise 20 La seconde partie a pour objectif de sensibiliser les étudiants aux dimensions profondément politiques qui caractérisent les risques. Différents concepts seront ainsi analysés et mis en perspective comme par exemple ceux de risque, danger, aléa, vulnérabilité, alerte, prévention, précaution, gouvernementalité. Plus particulièrement, deux modèles de l'analyse des risques seront étudiés, il s'agit du modèle classique et du modèle de la gouvernance. Partim 2 : Risques microbiologiques Le cours se compose de trois parties. La première partie du cours plante le décor des contaminations microbiologiques majeures en présentant les types de micro-organismes impliqués, leur comportement dans l’environnement, leurs vecteurs, leurs effets sur la santé. Dans une deuxième partie, le cours abordera la question de l’évaluation du risque microbiologique. Les différentes méthodes d’évaluation seront analysées de manière critique. Les étudiants seront en particulier amenés à réfléchir sur la question de la représentativité des échantillonnages et de l’importance de l’incertitude dans l’analyse du risque. Des exemples concrets seront pris autour de la thématique de l’évaluation du risque dans les eaux de baignade. Nous nous intéresserons en particulier aux méthodes qui ont été utilisées pour fixer les valeursseuil acceptables pour ces eaux de baignade en ce qui concerne la pollution microbiologique d’origine fécale. Dans une troisième partie du cours, des exemples concrets d’épidémies récentes seront analysés avec l’objectif de montrer comment les changements globaux auxquels on assiste (intensification des échanges commerciaux, changement de l’occupation du sol, changements climatiques,…) affectent les dynamiques de ces microorganismes et in fine le risque microbiologique auquel les Hommes sont exposés. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. 21 Module D : Gestion territoriale ENVT3018-1 Mobilité et développement durable (2 crédits) Contenu du cours L’objectif de ce cours est de sensibiliser les étudiants aux multiples enjeux entourant les défis de la mobilité tant urbaine, que rurale. Sans être exhaustifs, seront abordés et articulés plusieurs enjeux traversant la problématique d’une mobilité durable : - - Enjeux de gouvernance et territoires : Les institutions et politiques publiques liées à la gestion de la mobilité. Participations citoyennes dans les politiques de mobilité (de l’acceptabilité sociale à la coproduction/analyse par scénarios et prospective). Rapports au territoire et à sa multifonctionnalité (tensions entre des objectifs d’aménagement du territoire différents). Transition d’un système de mobilité vers un autre. Les questions d’intermodalité. Enjeux sectoriels. Enjeux environnementaux : Impacts face aux enjeux énergétiques et du changement climatique. Enjeux économiques : Investissement dans…, rentabilité des solutions alternatives de transports (tant individuels que collectifs). Enjeux sociaux : Inégalités sociales en matière de mobilité, cultures de la mobilité et changements de comportements, place des transports publics. Enjeux technologiques : Transports et multi-modalités, mobilités alternatives (douce, covoiturage,…), innovation technologique vers davantage d’efficience des moyens de transport. La description de ces différents enjeux doit permettre aux étudiant(e)s de comprendre la complexité des questions de mobilités au contemporain, mais également les tensions qui peuvent se produire dans les solutions recherchées tendant toutes vers le Développement durable (ex : développement des biocarburants et assurer une sécurité/souveraineté alimentaire). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Les compétences visées à transmettre aux étudiant(e)s : - Capacité à situer les enjeux de mobilités au sein du développement durable et des processus de transition; Connaissances de concepts et de théories liées à la mobilité durable ; Comprendre les relations complexes entre l’ingénierie de la mobilité, la mobilité envisagée et la mobilité pratiquée. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. 22 ENVT2027-2 Application de la télédétection et des systèmes d'information géographique à la gestion de l'environnement (4 crédits) Contenu du cours Le cours a pour objectif d’enseigner l’utilisation des outils SIG et de télédétection spatiale pour l’observation, l’analyse et l’interprétation de données géographiques pouvant répondre à des questions environnementales. Il donne un bagage théorique et technique minimum permettant d’exploiter les principales fonctionnalités de ces outils et de les valoriser par la production de résultats et de mieux saisir la place de l’outil dans les politiques de gestion environnementale. Théorie Partie télédétection : - Le rayonnement électromagnétique - Interaction du rayonnement électromagnétique avec la surface - Acquisition et transfert du signal de la surface - Méthodes d’analyse et interprétation des images Partie SIG : - Données, information et connaissances - Système d'information - Informations géographiques : concepts et spécificités - Les questions posées à l'information géographique - Définition et classification de SIG Partie SIG et Gouvernance : Relation entre SIG et la gouvernance et la prise de la décision publique. Les démarches participatives (« community-based-monitoring ») dans l’usage de la SIG (PPGIS : Public Participation and Global Information system). Pratique Apprentissage des fonctionnalités de base d’un outil de traitement d’image et d’un système d’information géographique en les appliquant à une dizaine d’exemples concrets de problématiques environnementales en ce compris un exemple de démarche participative utilisé en PPGIS (Public Participation and Geographic Information System). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Initiation aux systèmes d'informations géographiques et aux outils de traitement d'images. Contextualisation de l’approche SIG par rapport aux enjeux de la gestion environnementale. Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Exercices en salle informatique sur un logiciel de SIG et un logiciel de traitement d'images. 23 Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. ARCH3257-1 Aménagement du territoire (4 crédits) Contenu du cours Le cours vise à fournir une approche diversifiée de la contribution de l’aménagement du territoire aux enjeux environnementaux et de développement durable. Il s’agit également de mettre les étudiant(e)s dans une dynamique d’apprentissage par projet autour de l’élaboration d’un diagnostic, d’objectifs et d’un schéma d’organisation à l’échelle d’un bassin de vie. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours A l'issue du cours, l'étudiant sera capable : - de comprendre les motivations et les finalités de l'aménagement du territoire et de l'urbanisme, à l'échelle européenne, régionale et locale; d'appréhender les interrelations entre les thématiques ou composantes sectorielles du territoire; de réaliser une application à l’échelle d’un bassin de vie. Organisation Le cours sera dispensé sur le Campus ULg d’Arlon. 24 Cours de mise à niveau pour les étudiants qui choisissent (les cours) de la finalité Procédés biologiques de valorisation des effluents (choix de 12 crédits) CHIB0010-1 Bases de la physico-chimie appliquée à l’environnement (2 crédits) Contenu du cours 1. Composantes de l’environnement - L’eau (Physique, chimie, biologie de l’eau) - L’air (Composants, pollution) - Le sol (Bases, pollution du sol, métaux lourds) 2. Aspects fondamentaux de physico-chimie liés aux problèmes environnementaux - Coagulation – floculation (colloïdes, potentiel zêta, émulsions, mousses) - Adsorption (Dynamique aux interfaces liquides, tension de surface, pénétration de polluants dans des membranes modèles et cellules, adhésion sur substrat solide) Acquis et apprentissages Le but du cours est d’expliquer l’impact des phénomènes physico-chimiques et plus particulièrement des phénomènes interfaciaux sur les problèmes environnementaux. A l’issue du cours, l’étudiant doit être capable de : - Décrire les mécanismes physico-chimiques intervenant dans les phénomènes de coagulation, floculation et adsorption Appréhender des notions de bases comme la tension de surface, l’adhésion Décrire les techniques disponibles pour étudier l’aspect fondamental des mécanismes Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. HYDR0001-1 Hydrologie générale (2 crédits) Contenu du cours - notions fondamentales l'évaporation et l'évapotranspiration potentielles les précipitations l'évaporation et l'évapotranspiration réelles le débit du cours d'eau l'interception l'infiltration 25 - traitement statistique des données de précipitation et de débit les modèles pluie-débit Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - Introduire les notions de base de l'hydrologie, cycle de l'eau, mesure, statistiques et modélisation. A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de : - définir les termes principaux de l'hydrologie - décrire les instruments/techniques de mesure des flux d'eau au sein d'un bassin versant - discuter des contraintes de mise en place des mesures et de la qualité des résultats obtenus - calculer les termes du bilan pouvant être déduits de relations mathématiques physiquement basées ou empiriques et évaluer la précision obtenue - analyser les séries de données observées - interpréter des ensembles simples de données hydrologiques - présenter succinctement différents types de modèles, leurs principes de fonctionnement et limitations Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. HYDR0002-1 Ecoulement de l'eau dans les sols (2 crédits) Contenu du cours - caractérisation physique du sol eau et sol : hydrostatique méthodes de mesure de l'humidité du sol méthodes de mesure du potentiel hydrique du sol hydrodynamique en sols saturés hydrodynamique en milieu non saturé infiltration et redistribution de l'humidité évaporation et prélèvement par les plantes dynamique de la structure (intro) Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Bases fondamentales et approche de modélisation de la physique des sols spécifiquement en ce qui concerne les transferts d'eau, en particulier dans les sols non saturés et dans le contexte du système eau-sol-plantes-climat; A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de - Caractériser physiquement la phase solide des sols ; - Caractériser les phases liquides et gazeuses et leurs relations ; - Décrire et discuter les méthodes de mesure de l'humidité des sols ; - Décrire et discuter les méthodes de mesure des forces de rétention de l'eau dans le sol ; 26 - Caractériser les écoulements en milieux saturés ; Caractériser les écoulements en milieux non saturés ; Caractériser les modèles eau-sols-plantes (Principes). Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. HYDR0006-2 Modélisation des transferts dans les sols, 1ère partie (2 crédits) Contenu du cours - Notions de calcul numérique appliqué à l'hydrologie Fonctions de pédotransfert Modélisation 1D en sols variablement saturés Transfert et dégradation des solutés Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours A l'issue du cours, l'étudiant sera capable de : - Identifier et utiliser une fonction de pédotransfert adéquate, l'appliquer et estimer sa validité. Paramétrer un modèle hydrologique 1D pour une simulation de longue durée, mettre en forme et discuter les résultats : transferts d'eau et transfert et dégradation de solutés. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. HYDR0011-1 Ecohydrologie (2 crédits) Contenu du cours - Gérer les situations critiques telles que les étiages sévères et prolongés, les érosions de berges, les apports de sédiments et de nutriments au cours d'eau. planifier de manière intégrée des projets de restauration hydrologique au niveau des versants des cours d'eau. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Relation bio-physique au sein du cours d'eau et dans son bassin versant : - Bases de l'écohydrologie - DCE : éléments méthodologiques et thématiques - Suivi et gestion Aspects traités (partim) - Etiages 27 - Stabilisations des berges Gestion des crues A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de - Comprendre les relations complexes entre le cours d'eau, son bassin versant et la biologie de ceux-ci - Interpréter les résultats des réseaux de surveillance et des modèles de simulation de la qualité de l'eau Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. CHIM9249-1 Ecologie microbienne (2 crédits) Contenu du cours - - - - - Différentes échelles abordées en écologie microbienne : de l'écosystème à la cellule microbienne en prenant en compte les aspects moléculaires (1h th) Aspects fondamentaux de l'écologie microbienne (3h th) - Cellules procaryotes (Gram+ et Gram-) et eucaryotes - Croissance et viabilité microbienne (accès aux sources nutritives) - Identification des micro-organismes - Etats particuliers des micro-organismes dans l'environnement : sources de stress, persistance, biofilm Techniques d'étude des micro-organismes dans l'environnement (4h th) - Techniques de fluorescence - Rapporteur/biocapteur - Microfluidique et microscopie - Génomique et protéomique (et méta-équivalent) Phénomènes de transport des micro-organismes dans l'environnement (4h th) - Equations fondamentales - Transport dans les milieux aquatiques - Transport dans les sols Comportement des micro-organismes dans les milieux complexes (eau et sol) (2h th) - Hétérogénéité des populations microbiennes - Interactions microbiennes - Structuration spatiale : environnement et micro-environnement Partie pratique (10h Pr) - Manipulation de micro-organismes : de la population à la cellule individuelle en prenant en compte les mécanismes moléculaires (activation de gènes) - Elaboration de modèle de transport des micro-organismes dans les eaux et les sols. Cette partie a pour but également de décomplexer les étudiants par rapport à des aspects mathématiques. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Les objectifs d'apprentissage de ce cours concernent principalement la capacité à élaborer un plan d'expérience afin d'étudier un système complexe (c'est-à-dire dans notre cas des interactions entre 28 divers micro-organismes et l'environnement). Une partie du cours sera donc consacrée à la présentation de techniques expérimentales permettant d'étudier le comportement des microorganismes dans des milieux aussi diversifiés que les eaux et les sols. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. CHIM9248-1 Principes de base de l'épuration (2 crédits) Contenu du cours Chapitre 1 : introduction et contexte de l'épuration des eaux Chapitre 2 : schéma d'opérations unitaires et biotechnologies Chapitre 3 : caractérisation des eaux usées Chapitre 4 : traitements physico-chimiques : prétraitement Chapitre 5 : traitement physico-chimique primaire : décantation Chapitre 6 : notions de génie des procédés biologiques et application au système à boues activées Chapitre 7 : traitement biologique des eaux : processus aérobies Chapitre 8 : traitement biologique des eaux : processus anaérobies Chapitre 9 : applications des techniques membranaires à l'épuration des eaux Chapitre 10 : potabilisation des eaux Chapitre 11 : traitement tertiaire Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Le but du cours est de donner les éléments de base de l'épuration des eaux usées. Après avoir introduit les notions de gestion de l'eau, d'assainissement de réseau d'égouttage, les principaux systèmes d'épuration sont décrits. A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de - citer et décrire les différentes étapes suivies par une eau usée, de son assainissement jusqu'à son rejet dans l'environnement; - décrire les principaux systèmes d'épuration collectifs et autonomes; - décrire l'impact des eaux usées non épurées sur les eaux de surface. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. BIOL2013-2 Microbiologie générale, 1re partie (2 crédits) Contenu du cours - Histoire et domaine de la microbiologie Etude de la structure microbienne: observation des micro-organismes Cellules procaryotes et eucaryotes: structures et fonctions 29 - Nutrition et croissance microbienne Contrôle par les agents chimiques et physiques Métabolisme microbien: l'énergie et les enzymes, la production d'énergie, régulations des activités enzymatiques Diversité du monde microbien, principes de la taxinomie microbienne Méthodologies de base pour manipuler et observer les micro-organismes (travaux pratiques) Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de - comprendre le fonctionnement d'une cellule microbienne - comprendre la grande diversité du monde microbien - pratiquer les techniques de base de la mise en culture des micro-organismes. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. BIOL2013-3 Microbiologie générale, 2e partie (2 crédits) Contenu du cours - Complément à la partie I du cours de microbiologie générale Introduction à l'étude des micro-organismes. Aborder les notions de base concernant leur génétique, leur biochimie, leur biologie, la méthodologie en laboratoire. Donner une vue sur leur importance comme modèles biologiques. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de - comprendre le fonctionnement d'une cellule microbienne - comprendre la grande diversité du monde microbien - pratiquer les techniques de base de la microbiologie. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. BIOI0001-1 Microbiologie industrielle (2 crédits) Contenu du cours - Introduction Propriétés fonctionnelles - Productions d'acides 30 - - - - Les acides aminés Production de gaz - Production de CO2 - Production de méthane Propriété réductrice Propriété solvagène Propriété texturante Propriété aromatisante Propriété de compétition Propriété probiotique Propriété de dégradation - Les enzymes - Le compostage - Dégradation de xenobiotiques Modification des propriétés physico-chimiques Etude de cas Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Ce cours donne un aperçu le plus complet possible des propriétés des microorganismes et de la façon dont elles sont exploitées dans le monde industriel. A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de - comprendre le rôle des micro-organismes - proposer des alternatives à la synthèse chimique en exploitant les potentialités des microorganismes. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. ALIM0001-1 Hygiène alimentaire (2 crédits) Contenu du cours - Germes à risques: pouvoir pathogène, doses infectieuses, critères microbiologiques; Evaluation des risques microbiens: HACCP; Gestion et maîtrise de la qualité microbiologique par les bonnes pratiques BPH-BPF; La détérioration des aliments: décomposition; les maladies d'origine animale; les toxines microbiennes; Le contrôle de la détérioration des aliments: procédés de désinfection, de prévention et de conservation; Méthodes rapides de détection des pathogènes alimentaires : méthodes actuelles et technologies de nouvelle génération; Présentation de cas concrets d'altération microbienne: lait et produits laitiers, œufs et ovoproduits, viandes, poissons, crustacés, fruits et légumes, boissons Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours 31 Donner une vue d'ensemble des principaux micro-organismes pathogènes en relation avec l'alimentaire, de même que les problèmes microbiologiques des différentes catégories d'aliments. A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de : - restituer les principaux micro-organismes en relation avec le domaine alimentaire; - expliquer la présence de tel ou tel germe dans un aliment; - décrire le principe d'une analyse de laboratoire pour déterminer la qualité microbienne d'un aliment. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. ANIM0004-3 Biochimie et physiologie microbiennes (2 crédits) Contenu du cours - - - Conjugaison (reproduction sexuée) chez la levure utilisée comme modèle : description physiologique et moléculaire, transmission du signal hormonal, réponses aux phéromones, synthèse et maturation des phéromones ; Contrôle du cycle de division cellulaire chez la levure : cyclines, surveillance de l'intégrité du génome, etc. ; Isolement de mutants ts (thermosensibles) et cdc (cell division cycle) chez les micro-organismes ; Diffusion d'un film en langue anglaise sur l'identification des gènes contrôlant la division cellulaire chez les micro-organismes ainsi que sur la conservation des processus de régulation chez les eucaryotes ; Diversité des peptides anti-microbiens d'origine bactérienne et mécanismes d'action ; Description de certains métabolismes cellulaires microbiens (composés azotés et phosphatés) ; Méthodes pour mesurer différents paramètres du métabolisme microbien (travaux pratiques). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - - Aborder la physiologie et biochimie microbiennes par l'étude des mécanismes de contrôle de différents processus cellulaires (communication intercellulaire via le caractère phéromonal, cycle de division cellulaire) et par l'étude de métabolisme microbien lié aux composés azotés et phosphatés ; Montrer les moyens techniques pour aborder les différents aspects de la physiologie et du métabolisme microbien (dosage d'enzymes microbiens en relation avec leur environnement, isolement de mutants, etc.). A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable : - D'appréhender les principes de la physiologie et biochimie microbiennes ; - De pratiquer les techniques appropriées à l'étude d'un métabolisme particulier et de son contrôle. Organisation Le cours sera dispensé sur le site de Gembloux Agro-Bio Tech. 32 Master en sciences et gestion de l'environnement Deuxième année du Master en 120 crédits Cahier des charges de la finalité spécialisée « Energies Renouvelables » MECA0459-1 Thermodynamique appliquée. Techniques de conversion de l'énergie. Centrales thermiques (3 crédits) Contenu du cours - Rappels sur l'analyse des cycles thermodynamiques à vapeur et à gaz ; Technologie des turbines à gaz ; Optimisation des cycles combinés turbines gaz/vapeur ; Centrales avancées à charbon : cycles supercritiques et centrales à gazéification intégrée du charbon dans un cycle combiné ; Réduction des émissions de polluants : NOx, SOx, particules, métaux lourds ; Cogénération ; Technologies de captage et de stockage du CO2. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Calcul des performances, coûts et impacts sur l'environnement des centrales à combustibles fossiles. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. 33 ENVT3042-1 Gestion de l’énergie dans les bâtiments (3 crédits) Contenu du cours - Partim 1 Bâtiments neufs : Elaboration du bilan énergétique global (en consommations d’énergie pour la fabrication et la mise en œuvre des matériaux, et pour les besoins de chauffage, de ventilation, de refroidissement, d’eau chaude sanitaire et d’éclairage artificiel) dans les bâtiments (résidentiels et tertiaires) tenant compte des caractéristiques de l’enveloppe et des systèmes et intégrant l’utilisation éventuelle d’énergies renouvelables. - Partim 2 Bâtiments existants : Approche de la compréhension de la consommation des bâtiments par des mesures in situ conduisant à un audit, et suivi technico-économique des consommations au moyen de la signature énergétique, le tout conduisant à une gestion énergétique responsable des bâtiments et à l’identification des améliorations techniquement et économiquement possibles. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Au terme du cours, l’étudiant sera capable de réaliser une évaluation de la performance énergétique des bâtiments. Il sera familiarisé avec les différentes méthodes d’évaluation de la performance énergétique en ce compris l’utilisation de capteurs de mesure sur le terrain. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. ELEC0432-2 Les réseaux d’énergie électrique (3 crédits) Contenu du cours Introduction au réseau de transport et distribution de l'énergie électrique, en incluant la composante environnementale (production renouvelable, gestion de l'intermittence, utilisation rationnelle de l'énergie, effet sur la santé). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Au terme du cours, l'étudiant sera capable de : Comprendre ce qu'est un réseau électrique comment il fonctionne de manière succincte, de la haute tension au résidentiel. Comprendre et expliquer comment intégrer de la production renouvelable intermittente dans un réseau d'énergie. Mieux comprendre l'utilisation rationnelle de l'énergie électrique 34 - Mieux comprendre l'impact des champs électromagnétiques sur l'environnement (en particulier l'homme) émis par les lignes aériennes et les câbles souterrains (à 50 Hz). Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Evaluer sa consommation en électricité, calculer et mesurer un champ magnétique, acquérir une expertise en réseau d'énergie électrique. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. MECA0453-3 Optimisation énergétique des systèmes et procédés 3 crédits Contenu du cours Le cours vise à fournir aux étudiants les notions de base relatives à l’optimisation et d’illustrer leur application sur des problèmes concrets impliquant des systèmes énergétiques et dans une perspective environnementale. En particulier, le cours doit mettre en évidence la notion d’exergie et son rôle dans cette démarche d’optimisation. Dans le même ordre d’idées, le cours doit aussi prendre en compte les aspects économiques. Le cours aborde les éléments suivants : - Concept d’optimisation et approches possibles Rappels de thermodynamique, notion d’exergie Méthodes d’optimisation appliquées aux systèmes énergétiques : développements théoriques et illustrations par des exemples Eléments de thermo-économie Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Au terme du cours, l’étudiant devra être à même d’appliquer une démarche d’optimisation à un système énergétique simple, dans une perspective environnementale. Cette démarche doit lui permettre d’opérer un choix rigoureux entre différentes solutions permettant de rendre le même service énergétique à l’utilisateur. Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés Bases de thermodynamique. 35 Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par journées complètes au 1er semestre. MECA0457-2 La combustion. Aspects techniques et environnementaux (2 crédits) Contenu du cours Thermochimie de la combustion : combustion adiabatique à pression constante et à volume constant, combustion stoechiométrique, complète, incomplète et composition (analyse) des produits de combustion et leurs propriétés Cinétique chimique des réactions de combustion Types de flammes gazeuses (pré mélange, diffusion, pré mélange partiel, laminaire, turbulente) et leurs propriétés Température et délai d'auto inflammation des hydrocarbures Géométrie des flammes de diffusion laminaires et turbulentes Les combustibles liquides : atomisation, vaporisation et combustion Les mécanismes de formation et techniques de réduction des polluants. Applications et normes en vigueur dans les chaudières, fours, moteurs à combustion interne pour propulsions terrestres et marines, ... Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Types de flammes de combustion d'hydrocarbures, mécanismes de formation des polluants et les techniques de réduction, normes de pollution en vigueur et/ou à venir, différentes applications. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. ENVT0866-2 Pollution atmosphérique. Gestion des effluents gazeux (3 crédits) Contenu du cours Pollution atmosphérique : composition, structure et chimie de l'atmosphère -principaux polluants, leurs origines et leurs impacts, vocabulaire associé, législation en vigueur, réseaux de mesure en Belgique, normes. Le cours aborde également les principales techniques de mesure des polluants 36 gazeux. Instruments de mesure -principe de fonctionnement (capteurs chimiques, spectroscopie, détecteurs) -choix des instruments en fonction de différents critères. Gestion des effluents gazeux : Ce cours aborde les aspects suivants : production des polluants (dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, oxydes d'azote, oxydes de soufre, composés organiques oxydés, hydrocarbures aromatiques polycycliques, suies et cendres), la prévention des émissions (méthodes primaires) et le traitement de la pollution (méthodes secondaires). Les techniques d'épuration des gaz de combustion sont présentées pour les grandes installations de combustion ainsi que pour les véhicules. Le cours doit aussi aborder les technologies avancées de production d'électricité à partir de gazéification de biomasse ou de charbon. Méthodes secondaires : épuration des fumées (désulfuration, dénitrification, dépoussiérage, capture du CO2, pot catalytique 2 voies et 3 voies, ...). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Au terme du cours, l'étudiant sera capable de : montrer sa compréhension des concepts théoriques vus au cours ; réaliser l'inventaire des principaux polluants de la combustion, d'en expliquer les mécanismes de production, et de restituer les moyens et technologies permettant soit de prévenir leur émission, soit de les éliminer des fumées de combustion ; réaliser un calcul de débit et de composition de fumées lors de la combustion d'un combustible fossile réalisée en excès d'air incluant la détermination du pouvoir comburivore, fumigène, ainsi que la vérification des teneurs en oxydes de soufre et d'azote en accord avec la régulation en vigueur. comprendre le fonctionnement des instruments, choisir la technique de mesure selon les différents critères de la problématique et interpréter les résultats en application de la réglementation environnementale. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. ENVT3043-1 Climatisation des bâtiments (5 crédits) Contenu du cours Le cours couvre les éléments suivants : rappels des éléments de transfert de chaleur et de masse nécessaires pour la modélisation des systèmes de chauffage, ventilation et conditionnement d’air ; éléments d’aéraulique et d’hydraulique ; éléments de climatologie ; théories du confort thermique 37 (classique et adaptative) ; calcul des demandes de chaud et de froid en régime stationnaire et transitoire ; description et calcul des installations de chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air ; intégration technique et environnementale (notions « d’environmentally responsive building elements ») ; introduction et pratique des techniques de simulation (logiciel TRANSYS). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L’étudiant sera capable de : Sélectionner et dimensionner un système de climatisation pour un immeuble résidentiel ou tertiaire. Evaluer la performance énergétique et environnementale de ces solutions. Utiliser un logiciel de simulation courant dans les bureaux d’études. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre. ENVT0874-3 Technologies non conventionnelles et valorisation des énergies renouvelables (8 crédits) Contenu du cours Le cours est divisé en 5 partims : - Energie solaire : conversion thermique et photovoltaïque Energie éolienne : installations « on-shore » et « off-shore » Energie hydraulique : « petite » et « grande » hydroélectricité Biomasse : techniques de valorisation par biométhanisation, gazéification, production de biocarburants Filière de l’hydrogène : piles à combustible Pour chaque partie, les aspects suivants sont abordés : étude de la ressource, composants techniques pour la transformation, intégration des composants au sein de systèmes, impacts environnementaux, aspects économiques Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L’étudiants sera capable de : Sélectionner et dimensionner un système de production d’énergie renouvelable. Evaluer la performance de ces solutions en termes énergétique, environnemental et économique. Utiliser un logiciel de simulation courant dans les bureaux d’études. 38 Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) : Cours donné sur le site d’Arlon par demi-journées au 1er semestre 39 Master en sciences et gestion de l'environnement Deuxième année du Master en 120 crédits Cahier des charges de la finalité spécialisée « Gestion intégrée des ressources en eau » ENVT0032-2 Climatologie de l’Environnement (5 crédits) Contenu du cours - Echanges énergétiques Terre-Atmosphère par Rayonnement Echanges de chaleur et de masse par conduction et convection Circulation atmosphérique Indices climatiques Modèle sol-plante-atmosphère Calcul du bilan hydrique Recueil d’informations météos et prévision saisonnière Maladies des cultures Changement climatique et scénarios climatiques futurs - Observations à la Station météo Observation du développement de végétaux TP Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - - Présenter les relations entre le climat et les activités de la biosphère (échanges de chaleur et de masses, aires de répartition, expansion, cycle d’évolution des espèces végétales et de leurs maladies-parasites,…). Décrire l’impact de l’homme sur ces relations (changement climatique, aménagement du territoire, climat artificiel,…). Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg) 40 GEOL1031-1 Gestion quantitative et qualitative des eaux souterraines (5 crédits) Contenu du cours - Bilans en eaux souterraines, outils de gestion des eaux souterraines et indicateurs quantitatifs Dimensionnement des pompages et effets induits Qualité naturelle et pollutions des eaux souterraines Comportement des polluants dans les eaux souterraines Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT3038-1 Gestion des réseaux hydrographiques et hydrauliques (5 crédits) Contenu du cours Après une introduction présentant les usages des eaux de surface et mettant en évidence le rôle des structures hydrauliques dans la gestion intégrée des ressources en eau, le cours s’articulera en deux parties, fournissant successivement aux étudiants des outils de calcul des écoulements de surface puis des exemples d’applications. Dans la première partie, les étudiants seront amenés à mettre en œuvre les principes de base de l’hydrostatique dans des cas simples, tels que l’évaluation des forces s’exerçant sur les parois d’un réservoir. Puis, dans le contexte d’un pré-dimensionnement hydraulique, les étudiants apprendront à maîtriser le concept d’écoulement uniforme, son utilité pratique, ses limites ainsi que son positionnement par rapport à des modélisations plus complètes (non uniformes, instationnaires). Le calcul des pertes de charge, Bernoulli, ainsi que des notions de base en hydrologie (y compris fréquentielle) seront également abordées. La seconde partie du cours permettra aux étudiants de comprendre et appliquer, dans des cas simples, les choix fondamentaux de conception et le principe de dimensionnement de systèmes hydrauliques, parmi lesquels : les captages des eaux de surface, les châteaux d’eau, les réseaux de distribution (ramifiés vs. maillés), les bassins d’orage, ainsi que les réseaux d’égouttage unitaires et séparatifs (critères de non-débordement et de non mise en charge). En fonction des intérêts particuliers des étudiants, les matières vues pendant le cours pourront être mises en pratique et approfondies dans le cadre de travaux personnels portant sur des sujets tels que le risque d’inondation, l’hydroélectricité ou encore le transport sédimentaire par les écoulements de surface. 41 Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT3039-1 Epuration des eaux et traitement de l’eau (5 crédits) Contenu du cours Partie « Epuration » - Principes généraux ; - Prétraitement et traitement primaire - Procédés intensifs : boues activées et biomasse fixée - Procédés extensifs : lagunage naturel à microphytes et lagunage aéré - Traitement tertiaire - (Assainissement individuel) Partie « Traitement de l’eau » - Coagulation-floculation - Filtration lente et rapide - Décantation - Désinfection - Dessalement - Bases sommaires de dimensionnement - Eléments de calculs de coût de production des différents procédés Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Partie « Epuration » - Présenter les principes et les différentes techniques d’épuration des eaux usées domestiques ainsi que les bases du dimensionnement des installations. - Présenter les domaines d’application des différentes techniques. - Présenter les problèmes courants dans les stations d’épuration : diagnostic et remèdes. - Définir les critères d’évaluation socio-économique des différents systèmes. Partie « Traitement de l’eau » - Présenter les différentes techniques et filières de préparation d’eau potable à partir d’eaux de surface ou d’eaux souterraines. - Fournir les éléments nécessaires à l’évaluation socio-économique des procédés. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). 42 ENVT3040-1 Gestion intégrée et participative des ressources en eau (5 crédits) Contenu du cours - - La GIRE, naissance d’un concept Définition de la GIRE Principaux éléments de la stratégie GIRE Intégration environnementale : intégration de toutes les ressources, approche globale et respect de l’intégrité de l’écosystème, créer de la diversité, intégrer les savoirs Intégration sociale : intégration des fonctions de l’eau et harmonisation des usages Intégration économique : garantir l’efficacité économique, améliorer la productivité de l’eau, assurer un financement durable Potentialités des politiques publiques de gestion de l’eau, y compris les instruments socioéconomiques d’action publique (coût et tarification de l’eau, incitants financiers, …) Approche bassin versant La participation et les modes de gestion : appels au niveau international, exigences au niveau local, degrés et niveaux de participation, conditions de participation, structures de participation Pratiques de la GIRE : les SAGE et contrats rivières Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT3041-1 Outils d’analyse et d’aide à la décision pour une gestion intégrée des ressources en eau (5 crédits) Contenu et acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Proposer une série d’outils techniques et mathématiques permettant une modélisation d’un ou de plusieurs des aspects de la gestion intégrée de l’eau : relation pluie-débit, mouvement d’eau et de polluant dans les sols, déplacement d’eau et de solutés/polluants dans les nappes, gestion de l’eau d’irrigation et de l’occupation du sol, érosion hydrique des sols, transports de sédiments. Ce cours permettra de valoriser les acquis en analyse multicritères et en SIG/Télédétection de la première année. Le lien entre ces différents outils et la gestion intégrée de l’eau sera chaque fois explicité. Contrôle de l’appropriation des outils enseignés sur un cas concret et personnel. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). 43 Master en sciences et gestion de l'environnement Deuxième année du Master en 120 crédits Cahier des charges de la finalité spécialisée « Interfaces sociétés-environnements » (ISE) ENVT3026-1 Études sociales des sciences et des techniques (4 crédits) Contenu du cours Le cours est centré sur une approche critique et réflexive de la place de la science (et l’expertise) dans nos sociétés occidentales. Suite aux nombreuses crises qui ont émaillé notre rapport à la nature (pollutions nucléaires, chimiques ou biologiques) ou à notre alimentation (crises de la vache folle, dioxine,…), les prétentions des sciences et des technologies à s’inscrire de manière résolue en faveur du progrès sont aujourd’hui questionnées. Le cours a pour objectif de se donner les moyens conceptuels et méthodologiques de comprendre comment l’activité scientifique et technique influence notre manière de vivre en société et en relation avec notre environnement. De la même manière, il s’agit de comprendre comment des choix sociaux, politiques ou économiques façonnent la manière de faire de la science ou de conduire une expertise. Capitalisant sur les travaux menés depuis les années 70 par des chercheur(euse)s en sciences sociales sur les pratiques scientifiques en laboratoire, puis sur les relations que ces dernières entretiennent avec les institutions publiques, économiques et industrielles (Science & Technology Studies), il s’agit de s’approprier une logique de pensée de sciences humaines appliquée et adaptée à des enjeux scientifiques et technologiques. Cette logique sera acquise au travers de la prise en compte : De différents courants philosophiques (positivisme vs pragmatisme) ; De théories et de méthodes capables de suivre le destin croisé (les interdépendances) entre des êtres humains (riverains, patients, citoyens, consommateurs,…), des institutions (publiques, privées, associatives) et des objets ou des êtres de la nature (animaux, entités 44 physico-chimiques,…). Une attention particulière sera donnée à la sociologie de la traduction (ANT) ; De différentes études de cas marquées par des situations de controverses et d’incertitudes. Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Le cours sera donné sous la forme d’un module par le biais d’exposés et de mises en discussion collective d’articles scientifiques. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3027-1 Pratiques de gestion de la Biodiversité (3 crédits) Contenu du cours Il s’agit d’un cours largement ouvert sur les époques et les lieux, mettant en scène des représentations de la nature et de l'environnement et dont l'objectif vise à questionner des outils de gestion ainsi que les représentations des étudiants eux-mêmes. Le fil conducteur se construit sur une entrée « animal ». Ecureuil, éléphant, vautour, castor, ragondin, chauve-souris, renard (et autres nuisibles) seront pris comme des passeurs ou des connecteurs, nous permettant de suivre les équilibres et les échanges, mais aussi les conflits, les malentendus, les ajustements, les silences, les contradictions, ou les ruptures. Ce sont des lignes, des fils ou encore des devenirs (au sens de G. Deleuze) qui mettent à jour le caractère ambivalent, contradictoire et toujours changeant des pratiques et modes d'expressions culturelles et qui montrent également : les éventuels conflits qui leur sont liés, les formes de gestion des territoires (dont certaines peuvent se révéler incompatibles), les controverses scientifiques, émergences d'incertitudes, les priorités économiques et sociales entremêlées et parfois contradictoires. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Le cours se conçoit comme un brassage largement ouvert de connaissances et questions propres à l'anthropologie de la nature, à la socio-anthropologie, mais aussi à l'écologie, études des populations animales, connaissances naturalistes et pratiques de gestion de la nature et de l'environnement. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). 45 ENVT3028-1 Sciences citoyennes (3 crédits) Contenu du cours Le cours s’articulera autour des enjeux suivants : L’ouverture des études sociales de la science et des techniques à des modes élargis de connaissances (profanes ou professionnels). ex : Mode 2 de Nowotny ; Histoires de la participation citoyenne dans les pratiques scientifiques et d’expertises ; Présentation de différents types de collaboration entre experts et profanes ; Responsabilité des scientifiques dans la diffusion de leurs recherches dans la sphère publique et place de la littérature scientifique dans l’activisme environnemental ; Une introduction sera faite sur l’approche des « community-based-sciences » ; notamment matière de monitoring (des odeurs, des bruits, de la biodiversité, des polluants, etc.) ; Une place sera laissée à des témoignages d’intervenants et/ou de professionnels engagés dans des dispositifs participatifs à l’articulation entre le travail d’expertise et de production de connaissances et la gestion/prise de décision publique. Acquis d'apprentissage du cours En tant que futurs professionnels en matière de gestion de l’environnement, l’objectif du cours est de permettre aux étudiant(e)s de mieux situer les initiatives dites « participatives » en matière de gestion environnementale et de développer une argumentation critique et argumentée sur les enjeux à la fois heuristique et politique de telles initiatives. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3029-1 Politique publique (3 crédits) Contenu du cours Ce cours introduit aux politiques d'environnement et de développement durable. Il privilégie une approche de sociologie politique. Partie 1 - La construction des problèmes Comment les problèmes d'environnement ont émergé ? Qu'est-ce qui caractérise un problème d'environnement ? Evolutions structurelles des sociétés. Les revendications environnementales Les objets de l'environnement Partie 2 - Les politiques : cadre d'analyse et application Comment analyser les politiques d'environnement ? 46 Quels sont les cadres d'interprétation politique de l'environnement ? Les référentiels de l'action publique (agriculture) La modernisation écologique (principes d'application : facteur4, écologie industrielle) vs risk society Partie 3 - Politiques de conservation de la nature Des politiques européennes aux actions locales Les réseaux écologiques Partie 4 - Participation et gouvernance Système politico-administratif Participation Partie 5 Politiques sectorielles Politique et risques Politique de consommation Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours comprendre la nature des problèmes d'environnement en tant qu'ils posent des questions relatives aux représentations des choses (nature) et des humains (société). comprendre comment se construisent socialement les questions environnementales comme questions politiques étudier de manière détaillée quelques secteurs des politiques environnementales ; conservation de la nature, agriculture, déchets et transports. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT0040-2 Théorie et gestion de la transition (4 crédits) Contenu du cours La problématique du pic pétrolier et du changement climatique posent la question des processus de changements à long terme sur des échelles de temps et d'espaces variables (micro-méso-macro). Les stratégies de transition durable sont des modes de gestion qui tentent d'influencer les systèmes socio-techniques de façon structurelle dans une direction plus durable. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L'objectif du cours est d'introduire les étudiants à la perspective multi-niveaux de la Théorie de la Gestion de la Transition. Les étudiants doivent être capables de mobiliser les notions de changements d'échelle dans l'espace: "niche", "régime", "landscape" et de trajectoire: trajectoires dépendances et verrouillages socio-techniques. Ce cadre théorique doit être mobilisable dans le cadre d'une des trois études de cas présentées. 47 Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Le cours est organisé de la façon suivante : - une introduction théorique - la lecture d'un article sur la théorie de la transition - la réalisation d'une étude de cas en atelier et groupe sur base de témoignages et d'une collection documentaire Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3030-1 Techniques d’investigation qualitatives (6 crédits) Contenu du cours Le cours de méthodologie est dédié aux tâches de récolte et d'analyse de données qualitatives concernant les dimensions sociales, politiques ou institutionnelles des réalités environnementales. Il porte pratiquement sur l'organisation et la conduite d'entretiens par groupe d’étudiants et par le biais de l'application de 4 grilles d'analyses (Analyse stratégique, CATWOE, Sociologie de l'acteurréseau et les Cités). Une comparaison avec l'analyse quantitative par questionnaire sera réalisée en introduction. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Via l'approche qualitative de l'entretien semi-directif, il s'agira de faire réfléchir les étudiants à une stratégie d'enquête ; de les rendre capables de préparer, diriger, analyser une enquête sur une problématique environnementale ; et enfin d'en avoir une vision critique et réflexive. Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Les travaux pratiques porteront sur une thématique donnée avec la constitution de données de premières mains. Des entretiens seront réalisés par groupes d'étudiants sous la supervision directe d’un encadrant. Des mises en discussion critique et collective, à la fois du déroulement des entretiens et de leur interprétation, seront organisées. A partir du choix de l'une des 4 grilles d'analyses par chaque groupe d'étudiant, chaque grille sera appliquée sur l'ensemble des entretiens collectés. Mode d'enseignement L'organisation du cours de méthodologie se fera au premier semestre. Il est conçu pour venir en appui à d'autres formations organisées au second semestre (mise en situation professionnelle, étude de cas et mémoire). Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). 48 ENVT3031-1 Enjeux de la communication environnementale (2 crédits) Contenu du cours Une grande diversité d’acteurs s’investit dans des stratégies de communication dans la sphère publique. Leur compréhension permet de mieux saisir leurs intérêts et la manière dont les problèmes sont posés et évoluent. Nous pouvons penser, notamment,… aux associations et groupements citoyens, aux ONG environnementales, aux experts scientifiques, aux entreprises et industries, aux groupements anti-environnementalistes, aux journalistes/médias ou encore aux administrations et décideurs publiques. Plusieurs types de stratégies en matière de communication environnementale peuvent être distinguées et entrer en synergie ou en tension : la communication sur les risques, la mise à l’agenda médiatique, la sensibilisation/demande de prise en compte environnementale, les forums publiques, l’engagement en matière de justice environnementale/climatique, la place de la communication scientifique en situation de controverse, le marketing vert et le lobbyisme industriel. Acquis d'apprentissage du cours Ce cours à un double objectif, celui de permettre aux étudiant(e)s de saisir : l’importance de la communication humaine dans la définition de nos perceptions de l’environnement et de notre relation à cette dernière ; le rôle de la sphère publique dans son action de médiation et de négociation entre les différents protagonistes qui cherchent à influencer les décisions et à transformer l’environnement (Cox 2010). Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3032-1 Cartographie des connaissances sur le web (2 crédits) Contenu du cours Le cours est destiné à mieux comprendre la structuration de l’information mise à disposition sur le web, sa diversité et ses enjeux. Produire des connaissances et les diffuser sur le web est devenu un enjeu important pour les différents acteurs d’une problématique environnementale (citoyens, associations d’usagers, associations environnementales, administrations et décideurs publiques, journalistes, industries, Think Tanks, communautés scientifiques,…). Il est important de pouvoir développer des compétences critiques sur le statut de ces différents corpus, surtout dans des situations d’études de controverses environnementales contemporaines. Une introduction à certains outils scientométriques viendrait idéalement compléter le cours. 49 Acquis d'apprentissage du cours Au-delà d’une approche purement propédeutique, les compétences travaillées dans ce cours sont : La prise en compte de la logique spécifique du web dans la diffusion de l’information et d’en comprendre le fonctionnement et les enjeux ; La capacité à repérer des réseaux de collaborations en matière de recherches scientifiques et non-scientifiques et d’en comprendre leur articulation. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT0021-2 Étude de cas (3 crédits) Contenu du cours Ce cours consiste en la réalisation d’une enquête de terrain d’une semaine en résidentiel. Les différents travaux comprennent : L’assistance à des communications orales d’acteurs-clefs de la problématique et leurs analyses par les étudiants ; La conduite d’entretiens semi-directifs sur base d’un guide d’entretien ; Débriefing et partage des informations entre les groupes d’étudiants ; La mise en application d’une grille d’analyse et descriptions des premiers enseignements ; La restitution publique sur le terrain de ces premiers enseignements (selon les opportunités). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du séminaire - Maitrise pratique d'au moins une grille d'analyse ; Maitrise pratique de la méthode d'enquête Capacité d'analyse et de synthèse des résultats ; Travail en équipe. Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés « Techniques d’investigation qualitatives » et « Mise en situation professionnelle » Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement Réalisation d’une enquête de terrain d’une semaine en résidentiel. 50 Master en sciences et gestion de l'environnement Deuxième année du Master en 120 crédits Cahier des charges de la finalité spécialisée « Pays en développement » Avant-propos Signalons qu’une mission de terrain dans un PED est prévue dans le cadre de la formation et correspondra à la mise en situation professionnelle (ENVT0023). ENVT3033-1 Biodiversité et développement (3 crédits) Contenu du cours - - - - Historique de la conservation de la nature et de la biodiversité Protection et conservation de la nature (parcs nationaux, réserves) Les espèces protégées et les politiques de conservation Les législations internationales (Convention de Rio) et européennes (Natura 2000) Problématiques contemporaines de la biodiversité La conservation des ressources biologiques La biodiversité agricole Les droits de propriété intellectuelle Les droits territoriaux des peuples indigènes Méthodologies générales de caractérisation et d’évaluation de la biodiversité L’approche des espèces menacées et protégées Les services écosystémiques et les paiements pour les services environnementaux Approches empiriques et théoriques du développement en relation avec la biodiversité L‘approche des Common Pool Resources L’approche de la Community Based Conservation Les programmes internationaux (REDD) 51 - - Analyse de cas L’agriculture forestière Les plantes médicinales L’éco-tourisme Approches pratiques d’évaluation de la biodiversité Stratégies d’échantillonnage Suivi temporel Analyse spatiale Modélisation de l’effet des facteurs de l’environnement Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - L’étudiant sera capable de distinguer les différentes formes (caractérisation, évaluation) que prend la biodiversité et de décrire les valorisations de celles-ci à différentes échelles spatiales. L’étudiant sera capable de décrire les différentes politiques de conservation et leurs impacts sur différents milieux socio-économiques. L’étudiant sera capable d’analyser un projet local de conservation en lien avec le développement local. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT3034-1 Géopolitique et socio-développement (4 crédits) Contenu du cours Ce cours vise d’abord à donner aux étudiants des éléments socio-historiques et contemporains de compréhension des ressorts profonds des grandes problématiques géopolitiques et institutionnelles de la gestion de l'environnement dans les pays en voie de développement. De manière spécifique, ce cours permettra de : - - mieux comprendre la nature des politiques publiques de gestion de l'environnement dans les PED en les situant dans des contextes géopolitiques dynamiques ; mieux apprécier les impacts de la géopolitique dans la définition et la mise en place des institutions de la gestion de l'environnement dans les PED ; mieux cerner les apports, mais aussi les limites, des institutions du Nord (ONGE, Agences bilatérales et multilatérales de développement, Organismes du système des Nations Unies, etc.) dans l'évolution du cadre institutionnel de la gestion de l'environnement dans les PED ; mieux saisir les enjeux des rapports Nord-Sud en matière de gestion de l'environnement ; mieux comprendre les organisations de la société civile locale et leurs rapports avec les grandes ONG du Nord (instrumentalisation, phagocytage, partenariat dynamique, etc.) ; mieux cerner l'impact des pratiques foncières sur les relations géopolitiques notamment entre les pays du Sud frontaliers (pays d'immigration et pays d'origine, etc.). Ce cours fournira également un éclairage particulier sur l'actualité de la coopération internationale en centrant le regard sur les acteurs et notamment les nouveaux opérateurs locaux de l'aide au 52 développement (« organisations de la société civile »). On cherchera à replacer l'actualité des enjeux environnementaux sur l'agenda de la coopération dominé par les programmes de lutte contre la pauvreté. On abordera également la question du développement durable à partir d'études de cas concrets, liés notamment aux projets de commerce équitable et au développement rural. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - - - Familiariser l'étudiant avec les acteurs et thématiques de la coopération au développement. Du point de vue des acteurs, un intérêt particulier sera porté sur les organisations de la société civile. A propos des thématiques, on cherchera à positionner les questions environnementales au sein du nouveau paradigme de l'aide et de la lutte contre la pauvreté. Fournir aux étudiants des outils de base d'une analyse socio-anthropologique du développement à travers des études de cas (émergence des ONG locales, projets de commerce équitable) permettant d'aborder notamment les dimensions culturelles de la coopération contemporaine. Introduire la dimension agricole dans la thématique du développement, essentiellement dans ses aspects économiques. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg) ENVT3035-1 Epuration des eaux et production d’eau potable (4 crédits) Contenu du cours Partie « Epuration » - Principes généraux - Prétraitement et traitement primaire - Procédés intensifs : boues activées et biomasse fixée - Procédés extensifs : lagunage naturel à microphytes et lagunage aéré - Traitement tertiaire - (Assainissement individuel) Partie « Production d’eau potable » - Coagulation-floculation - Filtration lente et rapide - Décantation - Désinfection - Dessalement - Bases sommaires de dimensionnement - Eléments de calculs de coût de production des différents procédés Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Partie « Epuration » 53 - Présenter les principes et les différentes techniques d’épuration des eaux usées domestiques ainsi que les bases du dimensionnement des installations Présenter les domaines d’application des différentes techniques Présenter les problèmes courants dans les stations d’épuration : diagnostic et remèdes Définir les critères d’évaluation socio-économique des différents systèmes Partie « Production d’eau potable » - Présenter les différentes techniques et filières de préparation d’eau potable à partir d’eaux de surface ou d’eaux souterraines - Fournir les éléments nécessaires à l’évaluation socio-économique des procédés. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT2011-1 Climatologie et Agrométéorologie (4 crédits) Contenu du cours Partie Climato Les notions indispensables à la compréhension des divers faciès climatiques des pays en émergence sont envisagées dans un contexte de circulations atmosphériques générale et régionale. La classification climatique la plus appropriée pour la climatologie de ces régions est explicitée. Un intérêt particulier est accordé aux régimes des précipitations et à la compréhension de la variabilité spatio-temporelle des précipitations journalières. Les notions fondamentales liées à l'interprétation des profils verticaux de l'atmosphère sont passées en revue. Partie Agrométéo Définition et analyse du rayonnement, du bilan radiatif et du bilan énergétique et hydrique d'une surface et au sein d'une végétation, de la conduction de la température dans les sols, les échanges par convection. Calcul de l'évapotranspiration, zonage agroclimatique. Application à un modèle d'estimation de rendement. Instruments de mesure spécifiques à l'agrométéorologie Instrumentation : une visite de la station météorologique du Mont Rigi (SSHF) accompagnée d'une étude comparative des instruments et séries de mesures est organisée. Par ailleurs, des observations et exercices didactiques en relation avec l'agrométéorologie sont menés dans le parc météorologique du site d'Arlon. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Donner les bases de la climatologie des régions inter et subtropicales et de l'agrométéorologie et les appliquer à quelques problèmes environnementaux majeurs. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) 54 Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT3036-1 Conservation des sols (3 crédits) Contenu du cours Rappel de pédologie Présenter les ressources en sol et sous l’angle de leur exploitation conservatrice du capital pédologique Menaces pour les sols : analyse des causes et des processus - Perte de fertilité et de biodiversité - Pollution des sols : contamination diffuse et contamination locale - Imperméabilisation et compaction des sols - Erosion hydrique et éolienne - Désertification Moyens de lutte contre ces menaces et estimation des coûts. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT2063-3 Gestion des déchets (2 crédits) Contenu du cours - Caractérisation des déchets: définitions, classement de déchets, déchets spécifiques. Gestion des déchets: prévention, recyclage, élimination. Collecte: types de collecte. Traitements: analyse des différents traitements utilisés généralement au sein de l'U.E. (compostage, tri recyclage, incinération, enfouissement). Etude de cas: analyse d'une filière de valorisation de boues d'épuration en agriculture. Dimensionnement d'une unité de compostage de déchets verts. Etude de la législation applicable aux transferts transfrontaliers de déchets. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours : Acquérir les principes essentiels de la gestion des déchets. A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable de mettre en pratique les principes essentiels de la gestion des déchets. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). 55 ENVT2061-1 Organisation des milieux urbains (2 crédits) Contenu du cours Le cours aborde la question de l'organisation des milieux urbains dans leur rapport à leur environnement, selon un emboîtement d'échelles pertinentes, à savoir : - - le rapport des villes à leur hinterland (rural et de villes de niveaux inférieurs) et le phénomène de macrocéphalie urbaine et du déséquilibre du rapport ville - campagne, spécifiques des territoires des PED; la structure territoriale des grandes villes des PED, leur dynamique galopante et difficilement maîtrisable et leur rapport difficile à l'environnement d'accueil ; l'organisation urbanistique de la ville et de ses extensions, analysée sous l'angle de ses impacts et risques environnementaux ainsi que selon une logique de développement durable ; les différentes unités morphologiques urbaines (dont les ceintures d'habitats précaires) et leur adéquation à une gestion environnementale des villes des PED. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Apporter les outils d'identification et de compréhension de la spécificité de l'organisation des villes des PED et des rapports difficiles qu'elles entretiennent avec un environnement vulnérable, que ce soit d'ordre climatique, géotechnique ou socioéconomique. Le cours vise à apporter les outils de diagnostic des facteurs à l'œuvre dans le rapport difficile des villes des PED à leur environnement. Il doit aider à bien distinguer les facteurs exogènes et endogènes, les facteurs structurels et organisationnels, les enjeux de prévention des risques par la planification et les possibilités d'actions de remédiation en réponse aux problèmes spécifiques de la société et de l'espace urbain concerné. Il privilégie l'approche des impacts du développement urbain en milieu fragile, les risques naturels sur la vie urbaine et particulièrement les thématiques de la gestion de l'eau et des déchets. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT2028-2 Système d’avertissement précoce et sécurité alimentaire (3 crédits) Contenu du cours - Sécurité alimentaire Situation et tendances de l'agriculture Analyses et facteurs de l'insécurité alimentaire Situations d'urgence 56 - Systèmes d'alerte précoce Outils agrométéorologiques de suivi et de prévision des rendements Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Donner à l'étudiant la capacité d'analyser une situation en termes d'insécurité alimentaire en lui enseignant les méthodologies pratiquées de manière opérationnelle dans plusieurs pays en développement. L'étudiant se familiarisera avec quelques outils d'analyses spécifiques au suivi de l'insécurité alimentaire. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT3037-1 Conception, élaboration de projet et communication (3 crédits) Contenu du cours Les fondamentaux de la gestion de projet Analyse et planification d'un projet - Analyse et définition du projet ; périmètre, objectifs, faisabilité, comité, équipe, ... - Utilisation d’outils tels l’arbre des problèmes et l’arbre des objectifs - Cycle de vie d'un projet, phases, tâches, jalons, livrables, ... - La planification de projet - Affectation de ressources (budgétisation, estimation de coût) Suivi et pilotage du projet - Suivi et maîtrise des ressources, - Indicateurs de suivi de l'avancement et de résultats, - Communication projet : plan de communication, reporting, tableaux de bord, réunions... - Technologies et supports Méthodes et outils associés à la gestion de projet - Méthodes et outils de résolutions de problèmes - Gestion des risques projet - Facteurs clés de succès d'un projet Les principaux partenaires des pays en développement (UE, BAD, USAID, ONG, instances asiatiques, etc.) leurs stratégies de financement et leurs exigences procédurales. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours L'objectif général du cours est de rendre l’étudiant capable de cerner les enjeux et les perspectives d’une gestion de projet dans le contexte des pays en développement, d'appliquer une démarche systématique de conception de projet et d'en définir la stratégie de réalisation ainsi que prendre en compte la gestion du cycle de vie d'un projet dès la phase d'identification jusqu'à sa clôture. 57 Il maîtrisera, en outre, les éléments de communication indispensables pour une bonne gestion de projet et ceux relatifs à la visibilité de ses résultats. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). ENVT2066-1 Pratique de la Gestion intégrée et participative des ressources en eau (2 crédits) Contenu du cours Eléments à prendre en compte pour une gestion intégrée et participative en bassin versant dans un contexte de développement durable. Analyse et critique de modèles de GIRE (Gestion Intégrée des Ressources en Eau) et études de cas à l'échelle européenne et locale, applications dans les PED. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Fournir des éléments méthodologiques d'analyse de modèles GIRE applicables dans les PED. Préparer les étudiants à des missions de coordination relatives à l'élaboration et à la mise en œuvre de programmes GIRE dans les PED. Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) Le cours est dispensé sur le site du Campus d’Arlon (ULg). 58 Master en sciences et gestion de l'environnement Deuxième année du Master en 120 crédits Cahier des charges de la finalité spécialisée « Surveillance de l’environnement » ENVT3019-1 Récolte et traitement des données (5 crédits) Contenu du cours Ce cours de 5 crédits se découpe en deux grands chapitres. Chacun d'entre eux abordera à la fois les aspects fondamentaux, par un cours "théorique", et les applications pratiques, par des exercices, laboratoires, séminaires ou visites de terrain. 1. Méthodologie de la mesure et échantillonnage (3 crédits) - Contraintes des mesures environnementales - Concepts transversaux d'indices intégrateurs et d'agrégation de plusieurs variables - Différentes étapes du plan d'instrumentation définition du problème et des objectifs choix des paramètres mesurés, étude de sensibilité paramétrique choix des méthodes de mesure : description de quelques méthodes typiques choix des instruments de collecte en fonction de diverses caractéristiques métrologiques (erreur, résolution, reproductibilité, …) échantillonnage (voir détails plus loin) placement des instruments de mesure - Aspects particuliers à ajuster par l'intervenant, par exemple : pilotes, maquettes et facteur d'échelle contraintes de la mesure de terrain unités et échelles en environnement l'homme comme instrument de mesure - Organigramme de mise en œuvre d'un plan d'instrumentation 59 L'étape de l'échantillonnage, particulièrement importante, fera l'objet d'une attention particulière et devrait détailler les aspects suivants : - Enjeu de l'échantillonnage Bases théoriques : éléments statistiques, différents plans d'échantillonnage, erreur d'échantillonnage, réplicats, … Vocabulaire de l'échantillonnage Options de base Déclinaison des plans d'échantillonnage dans l'espace et dans le temps Témoins et éléments en trace Prélèvement, conservation, transport d'échantillons 2. Outils statistiques et mathématiques L'objectif n'est pas de redonner un cours de statistiques de base, supposé déjà abordées dans le cursus précédent, mais d'appliquer les méthodes mathématiques et statistiques classiques sur base de cas concrets issus d'études environnementales. Les points suivants devraient idéalement être intégrés dans le cours pour la partie "outils" : - mise en forme des données (codage, données manquantes, données aberrantes, fichiers informatiques) - choix des filières de traitement des données en fonction des objectifs poursuivis - présentation succincte et concrète des divers outils graphiques, mathématiques (filtrage, lissage, analyse harmonique, …) et statistiques (statistique descriptive, régressions, analyse de la variance, analyse factorielle, …) - éventuellement : méthodes particulièrement utiles pour l'analyse de données environnementales : rupture de séquence dans les séries chronologiques, mélange de variables catégorielles et de variables quantitatives, … exercices en salle informatique à partir de problèmes environnementaux réels - géostatistiques" : principe de l'inférence spatiale par des modèles topo-probabilistes : différentes méthodes d'interpolation spatiale dont le concept de variogramme et de krigeage - géostatistique multivariée appliquée à l'environnement : exemples concrets et intérêt - évaluation des erreurs d'estimation locale et intérêt de méthodes plus élaborées (comme le co-krigeage). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - Expliquer les principes, les étapes, les conditions de la collecte des données dans l'environnement, de manière à être capable de construire un plan d'instrumentation. - Insister en particulier sur les grands principes de l'échantillonnage dans l'environnement ainsi que sur les concepts et la manipulation pratique de la statistique spatiale. - Donner les différents éléments de base qui permettront de choisir et d'appliquer la méthode statistique, graphique ou mathématique adéquate pour réaliser le traitement des données environnementales. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). 60 Module : Outils de mesure des paramètres environnementaux Objectifs communs aux trois cours "Outils de mesure des paramètres environnementaux" Pour les différents compartiments de l'environnement, - Situer les problèmes environnementaux : compléter la matière fournie dans le tronc commun (première année du master), en insistant davantage sur les éléments scientifiques indispensables pour appréhender la surveillance. - Mettre en évidence les variables de l'état de l'environnement pertinentes. - Présenter le cadre juridique et administratif du traitement de ces problèmes (normes de mesure, valeurs limites). - Citer les réseaux de mesure et les banques de données. - Fournir un éventail des moyens de collecte des données environnementales: capteurs, appareils, modèles, … o En décrire succinctement les principes fondamentaux o Insister sur les avantages, inconvénients, problèmes liés à l'utilisation pratique des différentes méthodes o Amener l'étudiant à acquérir une démarche critique d'utilisation des méthodes et d'interprétation des résultats, davantage que lui fournir une liste exhaustive de toutes les méthodes possibles. o Illustrer par des exercices ou des démonstrations pratiques - Présenter très brièvement les techniques de remédiation dans l'esprit de mesure de leurs performances. Découpage Cette partie comprend trois grands domaines représentant 3 cours différents. Chacun de ceux-ci est cependant subdivisé en partims relatifs à des milieux ou des flux plus spécifiques. Chaque partim doit comporter une large part réservée aux travaux pratiques. ENVT3020-1 Outils de mesure des paramètres environnementaux : Hydrosphère, géosphère et biosphère(5 crédits) Contenu du cours Partim 1. Hydrosphère (2 crédits) - Instruments de mesure physique, chimique et biologique dans le domaine de l'eau de surface (conductivité électrique, capteurs électrochimiques, sondes sélectives, stations de mesure automatiques fixes ou mobiles, biocapteurs, hauteur d'eau, turbidité, vitesse, débit, …). - Instruments plus spécifiques aux eaux souterraines (manipulation de cartes géologiques, niveau de l'eau, teneur en eau, perméabilité du sol, essais de pompage, …). - Cadre de référence pour la surveillance des eaux et leur distribution. - Réseaux de mesures existants. - Mesure des performances des systèmes d'épuration et contrôle de la décontamination du sous-sol et des nappes. 61 Partim 2. Géosphère (1 crédit) - Initiation à la pédologie : constituant des sols, propriétés des sols, cartographie des sols, risques pour les sols. - Techniques de prélèvement, d'inventaire et d'évaluation des terres. - Principales analyses des sols. - Principaux instruments de mesures des caractéristiques des sols (sur le terrain et en laboratoire). - Mesure des transferts de polluants, notamment des contaminations diffuses (nitrates d'origine agricole, …), influence des pesticides, de l'urbanisation, de la (dé)-forestation… - Réseau de mesure de la qualité des sols. - Instruments biologiques de surveillance des pollutions : bio-indicateurs (principes et applications). Partim 3. Biosphère (y compris paysages) (2 crédits) - Partie bio indication Définition des écosystèmes étudiés (par exemple, écosystème rivière, écosystème lacustre) et impacts des activités anthropiques sur la biosphère. Principes de la bioindication et avantages par rapport aux mesures physico-chimiques, typologie des écosystèmes (par exemple les masses d'eau). Aspects légaux et institutionnels (directive cadre européenne sur l'eau, …) : principes, objectifs, application sur le terrain, critères d'évaluation, … Applications pratiques de bioindication sur le terrain et en laboratoire : choix des sites, précautions à prendre lors de l'évaluation, comparaison avec des analyses physicochimiques, … - Partie paysages Lecture géographique du paysage (clés de lecture, description des lieux, typologies, …) Diagnostic (urbains et paysagers) : relief, couverture de sol, contenu du champ visuel (angle et distance de vue), … Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3021-1 Outils de mesure des paramètres environnementaux : Atmosphère (7 crédits) Ce cours comprend 4 partims, chacun d'entre eux nécessitant une introduction à la problématique particulière. Contenu du cours Partim 1. Qualité de l’air ambiant (2.5 crédits) - Présentation de la pollution atmosphérique composition, structure et chimie de l'atmosphère principaux polluants, leurs origines et leurs impacts, vocabulaire associé, législation en vigueur, réseaux de mesure en Belgique, normes - Principales techniques de mesure des polluants gazeux 62 Partim 2. Partim 3. Partim 4. principe de fonctionnement (capteurs chimiques, spectroscopie, détecteurs) choix des instruments en fonction de différents critères. Nuisances olfactives de l’environnement (1.5 crédits) définition et différentes dimensions de l'odeur méthodes d'échantillonnage et détermination du débit d’odeur (prélèvement en cheminée, par chambre de flux,…) méthodes de mesure des diverses caractéristiques de la nuisance olfactive (méthodes sensorielles, senso-instrumentales, physico-chimiques, approche citoyenne). Bruit (1.5 crédits) notions de base en acoustique analyse de la gêne sonore mesure d'indicateurs du bruit, notamment en relation avec la réglementation environnementale problématique du bruit en milieu extérieur (y compris les bruits de trafics). Radiations ionisantes et non-ionisantes (1.5 crédits) différents types de rayonnements ionisants et non ionisants (naturels ou artificiels) présents dans notre environnement : rayons X, radioactivité et champs électromagnétiques basse-fréquence (50 Hz) et haute-fréquence (ondes radio, GSM, …) modes d’interaction de ces rayonnements avec la matière détecteurs utilisés pour les mesurer (+ travaux pratiques) dangers de ces rayonnements et normes. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3022-1 Outils de mesure des paramètres environnementaux : Flux d’énergie (3 crédits) Contenu du cours 1. Energie mesures des interactions énergie-environnement : identification des variables caractéristiques gestion de l’énergie : méthodes d’évaluation des systèmes énergétiques capteurs de mesure (températures, flux de chaleur, humidité, vitesse de l’air, débitmètres, mesures de confort) autres méthodes d'investigation : audits, programmes de simulation, combinaison de mesures et d’outils de calcul 2. Climat rappel des principales interactions entre le climat et l’environnement mesure du climat : variables caractéristiques capteurs de mesures "traditionnels" (température, pression, rayonnements solaire et atmosphérique, pluviomètre, humidité relative, vitesse et direction du vent) ou plus 63 particuliers (visibilité, évaporation, …) et autres méthodes d'investigation (modèles de prévision, …) Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3023-1 Représentation de l'information (4 crédits) Ce cours comprend 3 partims. Contenu du cours Partim 1. L'analyse des systèmes comme outil d'analyse des données (1 crédit) Par rapport au cours de la première année du master, celui-ci devrait être orienté davantage vers les exemples pratiques et sur l'utilisation des modèles comme outils de surveillance de l'environnement. Approfondissement de la modélisation mathématique : systèmes multivariables, formes canoniques, analyse spectrale, analyse fréquentielle, analyse de la stabilité identification et estimation paramétrique : les principaux algorithmes disponibles ; validation des modèles ; applications sur des cas concrets contrôle des systèmes : méthodes d’analyse et de synthèse des systèmes de régulation application à des exemples pratiques d'études environnementales et intérêt de la démarche comme outil de surveillance de l'environnement (compréhension des phénomènes, ajustement paramétrique, étude de sensibilité). Partim 2. utilité des indicateurs globaux choix et agrégation des variables normalisation qualité d'un bon indicateur systèmes internationaux d'indicateurs d'environnement et de développement durable différentes approches de construction des indicateurs (modèles PSR, DSR, DPSIR) présentation des indicateurs dans les rapports environnementaux exemples d'indicateurs Partim 3. Construction d'indicateurs environnementaux globaux (1 crédit) Information spatiale (2 crédits) Valorisation des outils SIG et Télédétection par un modèle spatialement distribué qui traite d’un problème environnemental sur un territoire : Application à un problème de pollution diffuse (nitrates et pesticides) Application à l’érosion hydrique et au transport de sédiments Application au suivi spatialisé des stress des cultures et des productions agricoles 64 … Web Mapping : Web map services (WMS, WFS, WCS), directive européenne INSPIRE (sur le format des données géographiques), ... Présentation et utilisation de géoportails (par ex Région Wallonne, IGN France, JRC-MARS viewer, etc.). Webmapping & webGIS: Introduction à un logiciel de webmapping pour représenter des informations spatiales. Réalisation d'une application de webmapping en travaux pratiques, en utilisant l'API de Google maps, puis des logiciels plus avancés (OpenLayers, MapServer). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours - Décrire les éléments de base des outils permettant de représenter l'information collectée sous une forme utile pour le décideur. Fournir une expertise dans la manipulation pratique des outils. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3024-1 Introduction à l’aide à la décision sous le paradigme bayésien (3 crédits) Contenu du cours Le cours se décline en 3 parties, de 1 crédit chacune, dans lesquelles on alterne cours théoriques et travaux dirigés, en partant de données environnementales réelles. Deux outils sont privilégiés, dans le but de limiter les aspects techniques au profit de la créativité et de l'analyse des résultats : les logiciels gratuits WinBUGS et R. 1. Introduction à la statistique bayésienne Principes rationnels de la statistique bayésienne, qui apportent un point de vue neuf et pertinent dans la gestion des risques environnementaux. Notion de modèle statistique paramétrique, qui n'est rien d'autre qu'un mécanisme de tirages aléatoires en cascades dans des urnes dont le contenu est réglé par des lois de probabilité standard. Intérêt de la modélisation graphique où les paramètres des modèles et les observations sont représentés par des nœuds stochastiques reliés par des flèches exprimant leur filiation ; les paramètres y apparaissent comme les causes et les observations comme leurs effets, l'inférence statistique consistant à remonter les effets observés vers les causes qui les ont produits. 2. Problématiques environnementales impliquant le temps Application des réseaux bayésiens (DAG pour Directed Acyclic Graph) pour résoudre ces problèmes, en se libérant des difficultés calculatoires grâce aux méthodes Monte Carlo par des chaînes de Markov et en mettant davantage en avant la créativité. 3. Modèles de mélange et modélisation des valeurs extrêmes (à une dimension) 65 Intérêt des modèles de mélange comme réponse élégante aux situations où les lois standard ne suffisent pas à représenter les données d'un problème réel. Application de la loi généralisée des valeurs extrêmes (modèle GEV), comme alternative au modèle normal qui ne convient pas pour les valeurs extrêmes; application au dimensionnement d'une protection destinée à contrer des valeurs extrêmes (par exemple la hauteur d'une digue). Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours Donner à l'étudiant, futur décideur, à pouvoir prendre une décision en avenir incertain, en mobilisant toutes les informations disponibles, données et expertises, via des procédures robustes et fiables. Pouvoir asseoir les conclusions d'une étude sur des bases solides, en quantifiant l'incertitude, en dépit de la rareté des observations et des résultats d'expérimentation, qui ne permettent pas de garder un sens à la notion de probabilité en termes de fréquence. Par le paradigme bayésien, utiliser un cadre de raisonnement particulièrement bien adapté à ces problématiques, qui permettra à l'étudiant, sans être nécessairement expert en modélisation statistique, de poser les bonnes questions au bureau d'études qui lui livrerait des résultats prêts à l'emploi. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). ENVT3025-1 Environnement et santé (3 crédits) Ce cours se répartit en 3 partims : pollution intérieure, maladies hydriques et impacts sur la santé humaine. Contenu du cours Partim 1. Pollutions intérieures (1 crédit) types de pollutions intérieures (combustion, solvants, biocides, moisissures, radon, ...) méthodes de diagnostic, valeurs guides et remédiation quelques implications sur la santé application à des cas particuliers, par exemple la construction en bois. Partim 2. Maladies hydriques (1 crédit) De nombreuses maladies gastro-intestinales sont engendrées par une exposition à des microorganismes pathogènes suite à l’ingestion d’eau non potable ou lors de fréquentation de zones récréatives contaminées par des eaux usées ou des eaux agricoles. Le cours envisagera successivement les éléments suivants : 66 Pathologie humaine et animale : Les différentes pathologies engendrées par les microorganismes hydriques seront présentées. Un état des lieux épidémiologique du monde permettra de comprendre les enjeux régionaux en matière d’amélioration de la santé des populations humaines. Application du modèle DPSIR (Driving forces-Pressures-State-Impact-Response), développé par l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE) et l’Agence Européenne de l’Environnement (AEE) dans le contexte de la pollution microbiologique. Sources et propagation des contaminations: Les principales sources de contamination seront passées en revue. Les méthodes de surveillance seront discutées en fonction de leur possibilité de rendre compte des variations spatiales et temporelles des contaminations. Indicateurs de contamination : Les différents indicateurs utilisés pour tracer les contaminations microbiologiques seront présentés et leurs limitations seront discutées. L’utilisation des indicateurs dans le cadre de l’application de législations environnementales concernant la protection des consommateurs d’eau potable et la protection humaine dans les zones récréatives sera analysée de manière critique. Une attention particulière sera portée à la question des incertitudes. Les réponses technologiques et managériales qui peuvent être apportées en vue d’une réduction du risque microbien seront exposées et comparées. Une présentation des enjeux en matière de recherche et développement pour le futur clôturera la partie « contamination des eaux par des agents pathogènes ». Partim 3. Impacts sur la santé humaine (1 crédit) Introduction : déterminants de la santé, mesure de la santé, mesure de l'environnement, notions d'épidémiologie Environnement et maladies cardio-vasculaires Environnement et cancers Environnement et maladies respiratoires Environnement et troubles de la reproduction Cadre institutionnel/organisationnel : niveaux européen et belge Perspectives, notamment en termes de recherche. Pour chaque type de pathologie, les notions suivantes seront vues : notions de physiopathologie nécessaires à la compréhension des mécanismes d'interaction entre l'environnement et le problème de santé considéré, principaux polluants incriminés et seuils d'exposition éventuels, état actuel des connaissances sur les relations entre l'environnement et le problème de santé, mécanismes d'interaction entre l'environnement et le problème de santé. Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours De manière générale, il s'agit d'aborder les liens entre les pollutions et la santé humaine en les décortiquant selon les différents types de pathologies et les différentes pollutions potentielles. L'accent est particulièrement porté sur la pollution de l'air à l'intérieur des habitations et sur les maladies provenant de l'eau. 67 Ce cours permettra aux étudiants de se familiariser avec ce champ d’analyse interdisciplinaire particulier qu’est la santé environnementale, et ce au travers des exemples concrets de la pollution microbiologique des eaux et de la pollution indoor ; deux des menaces les plus présentes dans la société humaine actuelle. Les étudiants pourront d’une part réfléchir aux différentes facettes des problèmes de santé environnementale ; à savoir le choix du type d'étude adéquat, des indicateurs d'exposition et de santé pertinents ainsi que les contraintes particulières de la prise de mesures par rapport aux variations spatiales et temporelles des contaminations. Ils pourront d’autre part développer leur sens critique par la prise en compte des incertitudes liées aux mesures et à la difficulté de déterminer précisément les effets des contaminations sur l’Homme dans certains contextes. Enfin, les parties pratiques du cours leur permettront de manipuler les outils d’analyse des risques évoqués dans le cours ; et ce afin d’ancrer dans le réel les techniques vues pendant les parties théoriques. Partim 1 "Pollution intérieure", chaque type de pollution sera abordé avec des exemples concrets et la manière d'établir un diagnostic. Au final, l'étudiant sera capable de comprendre l'essentiel d'un diagnostic de pollution et d'en discuter de manière avisée avec un professionnel de la médecine. Il sera particulièrement sensibilisé à interpréter des mesures en application de la réglementation environnementale. Partim 2 "Maladies hydriques", ce cours porte sur la contamination des eaux par des agents pathogènes. De nombreuses maladies gastro-intestinales sont engendrées par une exposition à des microorganismes pathogènes suite à l’ingestion d’eau non potable ou lors de fréquentation de zones récréatives contaminées par des eaux usées ou des eaux agricoles. Partim 3 "Impacts sur la santé", plusieurs types de pathologies seront abordés, en relation avec l'environnement. Pour chaque type de pathologie, le cours permettra à l'étudiant de mieux comprendre les mécanismes d'interaction des polluants avec le corps humain. Organisation Le cours sera dispensé sur le campus d’Arlon (ULg). 68