BACCALAUREAT PROFESSIONNEL HYGIENE ET ENVIRONNEMENT SESSION 2013 Epreuve E2 – U2 SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’ENVIRONNEMENT Durée : 4 heures Coefficient : 3 La calculatrice est interdite pour cette épreuve Qualité de l’expression écrite Écologie générale et appliquée - Microbiologie Hygiène publique et protection de l’environnement TOTAL /3 pts /38 pts /19 pts /60 pts Ce corrigé comporte 7 pages, numérotées de 1/7 à 7/7. Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 1 sur 7 ECOLOGIE GENERALE ET APPLIQUEE - MICROBIOLOGIE (38 points) 1. 3 points 1.1 2,5 pts (0,25 pt x 9 + 0,25 pt pour le tableau) Pollution Origine Exemple Industrielle, agricole, Pollution chimique Solvants, pesticides, fertilisants… domestique Industrielle, agricole, Pollution biologique Eaux vannes, usées… domestique Pollution physique Industrielle Rejet radioactif, rejet d’eau chaude… 1.2 2. 0,5 pt Pollution biologique 12,25 points 2.1 3 pts (1 pt x 3) Bacille : bactérie en forme de bâtonnet. Capsulée : enveloppe extérieure non constante. Permet d’adhérer aux surfaces. Elle protège la bactérie de la phagocytose. Aéro-anaérobie : bactérie capable de se développer en présence ou en absence de dioxygène. 2.2 2 pts (0,5 pt x 4) Etape Violet de Gentiane Lugol Alcool Fushine Rôle Coloration primaire Fixation de la coloration primaire Décoloration Coloration secondaire 2.3 2 pts (0,5 pt x 4) La composition de la paroi des bactéries Gram négatif permet le passage de l’alcool donc la décoloration. (+ autre réponse cohérente). 2.4 3,25 pts (8 x 0,25 pt pour les annotations, 2 x 0,25 pt pour les éléments non permanents, 0,5 pt pour le schéma). Capsule Membrane cytoplasmique Chromosome Ribosome Pili Paroi Flagelle Cytoplasme Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 2 sur 7 3. 2.5 1 pt (0,5 pour type trophique + 0,5 pt pour justification) Le type trophique est hétérotrophe car la bactérie utilise comme source de carbone des composés organiques. 2.6 1 pt (0,25 pt x 4) Virus, champignons microscopiques, protozoaires et algues microscopiques. 6,5 points 3.1 3,25 pts (1 pt dessin et titre + 0,5 pt notion de cycle + 7 x 0,25 pt annotations) 3.2 3,25 pts (0,5 pt x 5 + 0,25 pt x 3 par changement d’état de l’eau) Evaporation : sous l’effet de la chaleur du soleil, l’eau des océans passe à l’état gazeux. Evapotranspiration : une partie de l’eau des êtres vivants passe à l’état gazeux et rejoint l’atmosphère. Condensation – Précipitation : au contact de l’eau froide à haute altitude, l’eau gazeuse passe à l’état liquide. Une grande partie retombe sous forme de précipitation Ruissellement : sous l’effet de la gravité, l’eau s’écoule en suivant une pente à la surface de la Terre et rejoint les cours d’eau qui rejoignent à leur tour les océans. Infiltration ou percolation : l’eau s'infiltre dans les surfaces perméables jusqu'à ce qu'elle rencontre une couche imperméable. Cette eau pourra rejoindre la surface par le biais d’une source. Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 3 sur 7 4. 3,25 points 4.1 4.2 5. 6. 2 pts (0,5 pt pour origine + 0,5 pt x 2 pour les mécanismes) Les origines possibles sont l’assainissement des particuliers, le réseau d’eaux pluviales, les rejets des bateaux ou des camping-cars. Les mécanismes : - soit en rejet direct en mer, des matières fécales (par les bateaux) - soit un mauvais fonctionnement du réseau d’assainissement des eaux usées et des eaux pluviales. 1,25 pt (0,25 pt x 5) La Demande Biologique en Oxygène correspond à la quantité de dioxygène nécessaire aux micro-organismes aérobies de l’eau pour oxyder les matières organiques, dissoutes ou en suspension dans l’eau. C'est un paramètre indicateur de la pollution organique d’une eau. 7 points 5.1 5 pts (1 pt x 5) Les eaux usées s’écoulent par gravité dans les bassins successifs. Bassin 1 : dégradation des matières organiques en éléments minéraux par des bactéries. Bassin 2 : les matières minérales libérées par les bactéries constituent un apport nutritionnel pour le phytoplancton qui se multiplie. Ainsi, les nitrates et les phosphates libérés sont fixés et leur teneur contrôlée. Ce qui réduit le risque d’eutrophisation. Bassin 3 : le zooplancton profite de l’abondance du phytoplancton pour se développer. Les eaux épurées sont rejetées vers le milieu naturel (après passage dans la lagune). 5.2 2 pts Prolifération d’algues en surface et de végétaux aquatiques. Acidification du milieu, modification des chaînes alimentaires, comblement des lacs et des fleuves, marées vertes du milieu marin. 6 points 6.1 2 pts (1 pt x 2) Chaîne alimentaire : Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède. Réseau trophique : Ensemble des chaînes alimentaires d’un milieu 6.2 2,5 pts (0,5 pt x 4 + 0,5 pt pour le sens des flèches) Phytoplancton (producteur) Zooplancton (consommateur primaire) Crevette (consommateur secondaire) poisson (consommateur de troisième ordre) 6.3 1,5 pt (0,75 pt x 2) Phytoplancton : Autotrophe : produit sa matière carbonée à partir du CO2 Zooplancton et niveaux supérieures : Hétérotrophe : produit sa matière carbonée à partir de macromolécules carbonées présentes dans leur alimentation Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 4 sur 7 HYGIENE PUBLIQUE ET PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT (19 points) 1. 7 points 1.1 1 pt (0,5 pt x 2) 2 objectifs attendus au minimum Collecter et transporter les eaux usées provenant des habitations, industries et autres activités afin de préserver les conditions de vie des personnes et de salubrité. Contrôler les risques de pollution des milieux naturels et protéger les écosystèmes. Canaliser les eaux pluviales et prévenir les risques d’inondation. 1.2 1,5 pt (0,5 pt x 3) au choix dans la liste ci-dessous Le nombre d’habitant et les volumes d’eaux usées à évacuer Le volume des surfaces à aménager Les aménagements existants dans la zone d’implantation : raccordement gaz, eau potable, téléphone … Le climat et l’importance des précipitations pluvieuses Le relief des terrains et l’importance des dénivelés La nature géologique du sous-sol Les zones protégées (point de puisage d’une nappe phréatique, point de captage) Les zones écologiques particulières 1.3 2,5 pts (0,5 pt pour le titre, 0,5 x 4 pour annotation) Réseau séparatif 1.4 2 pts (1 pt x 2) 2 réponses attendues minimum Ce système a l'avantage d'éviter le risque de débordement d'eaux usées dans le milieu naturel lorsqu'il pleut. Il permet de mieux maîtriser le flux et sa concentration en pollution et de mieux adapter la capacité des stations d'épuration Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 5 sur 7 2. 9,5 points 2.1 3,5 pts (0,5 pt x 3 pour les objectifs ; 0,25 pt par risque (2 risques par minimum pour chaque contrôle + 0,5 pt pour le tableau) Contrôles Compactage Localiser les zones compactées autour de la Objectifs canalisation présentant un défaut Risques 3. Affaissement de chaussée Défaut de pente entraînant des points bas et des obstructions régulières Une instabilité de l’ouvrage conduisant à sa dégradation prématurée. Inspection visuelle Contrôler l’intérieur du réseau par visite pédestre ou à l’aide d’une caméra pour déceler les éventuels défauts de pose ou les dégradations des ouvrages. Défaut de pente Emboîtement incomplet Branchement pénétrant ou mal réalisé Défaut de structure ou de revêtement Fissure Etanchéité Garantir le transport de la totalité des eaux usées et/ou pluviales vers leur exutoire et d’empêcher l’infiltration d’eaux parasites. La pollution du terrain naturel par exfiltration La pénétration de racines L’affaissement du sol par lessivage de la zone d’enrobage de la canalisation conduisant à la dégradation prématurée de l’ouvrage La pénétration d’eaux parasites perturbant le fonctionnement du réseau et de la station d’épuration 2.2 3 pts (0,5 pt x 6) L’hydrocurage hydrodynamique par propulsion forcée s’effectue par une buse alimentée en eau à haute pression, un jet central désagrège les boues et les matières, des jets latéraux dirigés vers l’arrière et des jets arrières assurent l’évacuation de celles-ci et l’avancement de la tête. L’hydrocurage se poursuit jusqu’à ce que l’eau de récupération soit claire et l’écoulement régulier. Le travail de curage s’effectue de l’aval vers l’amont. L’entrainement de boue se fait jusqu’au regard aval et après son obturation, on aspire les boues ou lorsque la pente est suffisante on les laisse s’écouler par gravitation. 2.3 3 pts (0,5 pt x 6) Voir document réponse 2 2,5 points 3.1 1,5 pt (0,75 pt x 2) - Identifier et évaluer les sources de pollution qui pourraient affecter les eaux de baignade. - Evaluer le potentiel de prolifération des cyanobactéries. - Evaluer le potentiel de prolifération des macroalgues et/ou du phytoplancton. 3.2 1 pt L’assainissement a pour objectif de réduire la charge polluante des eaux rejetées vers l’environnement. Il permet donc d’éviter la contamination des eaux de baignade qui se produirait en cas de rejet sans traitement, accidentel ou non des eaux usées. Ceci qui contribue à leur qualité. Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 6 sur 7 DOCUMENT-RÉPONSE 2 (à rendre avec la copie) Titre : TETE DE CURAGE A 2 3 B 1 ɤ D C 3 dépôt 2 A Numéros Signification A Canalisation 1,2,3 Jets d’eau B Buse ou tête haute pression C Dépôt ou bouchon D Flexible haute pression Baccalauréat professionnel Hygiène et Environnement - CORRIGÉ U2 : Sciences et technologies de l’environnement 4 heures Coefficient 3 Repère de l’épreuve : 1306-HE STE Page 7 sur 7