La pollution des milieux naturels — Cours SVT Bac Agro

Dans le programme du Bac Agro

Coefficient 5 en Bac Sciences Agronomiques. Ce chapitre a une portée directe pour la filière : l'agriculture est à la fois source de pollution (nitrates, phosphates, pesticides) et actrice de sa réduction (fertilisation raisonnée, bandes enherbées, agriculture intégrée). L'analyse de mesures physico-chimiques d'un cours d'eau est un exercice classique.

À l'épreuve

Interpréter des mesures de qualité de l'eau en amont et en aval d'un rejet (O₂ dissous, DBO₅, nitrates), décrire le mécanisme de l'eutrophisation, exploiter des données de concentration d'un polluant le long d'une chaîne alimentaire (bioamplification), et proposer des mesures correctives.

Objectifs d'apprentissage

Distinguer les types de pollution (chimique, organique, physique)
Décrire le mécanisme de l'eutrophisation et son origine agricole
Exploiter les indicateurs de qualité de l'eau (DBO, DCO, O₂ dissous, bioindicateurs)
Expliquer la bioaccumulation et la bioamplification d'un polluant persistant
Citer des pratiques agricoles limitant la pollution des milieux

Notions clés

Types de pollution

Chimique : nitrates, phosphates, pesticides, métaux lourds, hydrocarbures. Organique : matières fermentescibles dont la dégradation consomme le dioxygène de l'eau. Physique : pollution thermique, radioactive, plastiques.

Eutrophisation

Un apport excessif d'azote et de phosphore (ruissellement d'engrais, effluents d'élevage) provoque une prolifération d'algues ; leur décomposition consomme le dioxygène dissous → anoxie → mort de la faune aquatique. Le plan d'eau se dégrade.

Indicateurs et bioamplification

DBO₅ : dioxygène consommé en 5 jours par les micro-organismes (pollution organique biodégradable). DCO : oxygène nécessaire à l'oxydation chimique totale. Bioindicateurs : espèces sensibles dont la présence signale une bonne qualité. Bioamplification : un polluant persistant et liposoluble se concentre à chaque niveau trophique.

Erreurs fréquentes

Confondre DBO (matière organique biodégradable, consommée par les micro-organismes) et DCO (matière oxydable totale, mesurée chimiquement) : DCO ≥ DBO.

Croire qu'une très faible concentration de polluant est toujours sans danger : la bioamplification peut la multiplier par plusieurs centaines de milliers au sommet du réseau trophique.

Confondre eutrophisation (enrichissement en nutriments) et pollution toxique directe (métaux, pesticides).

Exemple corrigé

Énoncé

Dans une rivière recevant les rejets d'un élevage, on mesure en amont : O₂ dissous

=9\ \text{mg/L}

, DBO₅

=2\ \text{mg/L}

; en aval du rejet : O₂ dissous

=3\ \text{mg/L}

, DBO₅

=25\ \text{mg/L}

. Interpréter ces résultats.

Correction

DBO₅. Elle passe de 2 à 25 mg/L : le rejet apporte une grande quantité de matière organique biodégradable.

Dioxygène dissous. Il chute de 9 à 3 mg/L : les micro-organismes qui dégradent cette matière organique consomment le dioxygène de l'eau.

Conséquence. Cette désoxygénation asphyxie la faune aquatique sensible (poissons, larves d'insectes) : c'est une pollution organique.

Évolution. Plus en aval, si la charge n'est pas trop forte, la rivière se ré-oxygène (auto-épuration) et la DBO₅ diminue.

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3 exercices pour t'entraîner

Exercice 1

Facile

Citer deux polluants d'origine agricole responsables de l'eutrophisation des eaux.

Voir la correction

Les nitrates (

NO_3^{-}

) et les phosphates (

PO_4^{3-}

), issus des engrais minéraux et des effluents d'élevage.

Exercice 2

Moyen

Décrire en quelques étapes le mécanisme de l'eutrophisation d'un lac.

Voir la correction

(1) Apport excessif d'azote et de phosphore par ruissellement agricole. (2) Prolifération rapide des algues et végétaux de surface. (3) À leur mort, leur décomposition par les bactéries consomme le dioxygène dissous, surtout en profondeur. (4) L'anoxie qui en résulte entraîne la mort des poissons et des organismes aérobies : le milieu se dégrade durablement.

Exercice 3

Difficile

La concentration d'un pesticide organochloré est de

5{,}0\times10^{-5}\ \text{ppm}

dans l'eau d'un étang,

0{,}04\ \text{ppm}

chez le plancton,

1\ \text{ppm}

chez les petits poissons et

25\ \text{ppm}

chez les oiseaux piscivores. Nommer le phénomène et calculer le facteur de concentration global entre l'eau et les oiseaux.

Voir la correction

Phénomène : bioamplification le long de la chaîne alimentaire — le pesticide, peu biodégradable et liposoluble, se concentre à chaque niveau trophique. Facteur global :

\dfrac{25}{5{,}0\times10^{-5}}=5{,}0\times10^{5}

: les oiseaux au sommet du réseau trophique présentent une concentration

500\,000

fois supérieure à celle de l'eau.

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Questions fréquentes

Quelle différence entre DBO et DCO ?

La DBO (demande biologique en oxygène) mesure le dioxygène consommé par les micro-organismes pour dégrader la matière organique biodégradable. La DCO (demande chimique en oxygène) mesure l'oxygène nécessaire à l'oxydation chimique de toute la matière oxydable. La DCO est toujours supérieure ou égale à la DBO.

Qu'est-ce que la bioamplification ?

L'augmentation de la concentration d'un polluant persistant et liposoluble à mesure qu'on monte dans la chaîne alimentaire : chaque prédateur accumule le polluant contenu dans toutes ses proies. Les organismes du sommet (rapaces, gros poissons) sont les plus exposés.

Quelles pratiques agricoles limitent la pollution des eaux ?

La fertilisation raisonnée (doses ajustées aux besoins de la culture), la couverture des sols en hiver, les bandes enherbées le long des cours d'eau, la réduction et le ciblage des pesticides, et le traitement des effluents d'élevage.