Étude du transport de nitrates dans le sable

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Étude du transport de nitrates dans le sable, aquifère, écoulement de l'eau, fluide compressible, dosage colorimétrique, nappe phréatique, contamination des eaux, loi de Darcy, porosité, déplacement des nitrates

Résumé du document

Les eaux souterraines sont de plus en plus polluées, notamment en nitrates (agriculture intensive, utilisation excessive d'engrais azotés, déjections animales de l'élevage industriel…). La contamination des eaux souterraines en nitrates est majoritairement provoquée par les déchets d'origine agricole. Une fois la ressource contaminée, elle l'est durablement. En laboratoire, on peut déterminer la concentration en ions nitrates d'un engrais liquide grâce à un dosage colorimétrique ou spectrophotométrique. La compréhension des mécanismes de circulation d'un polluant au sein d'une nappe phréatique est une première étape avant de proposer une solution.

Extraits

[...] La vitesse effective peut donc être obtenue en prenant la vitesse de filtration divisée par la porosité efficace. La vitesse effective est nettement supérieure à la vitesse de filtration (la section efficace étant plus petite que la section totale) et se rapproche de la mesure de la vitesse d'écoulement sur le terrain. La deuxième méthode consiste à utiliser des traceurs permettant de mesurer la vitesse de déplacement sur le terrain Bibliographie Josette Fournier, Gilles André, Valérie Dartiailh, Frédérique Maksud, Sophie Pak-Blanes, ECOLOCHIMIE. [...]

[...] En effet, on considère que le trajet du fluide se fait théoriquement de manière rectiligne sans prendre en compte la structure microscopique du milieu. La vitesse de filtration, égale au rapport du débit sur la section totale et calculée avec la loi de Darcy, est en fait fictive. Seule l'eau mobilisée par la gravité se déplace. Elle traverse la surface efficace (ainsi restreinte aux vides interconnectés) égale à la section totale multipliée par la porosité efficace. En corrigeant ainsi la loi de Darcy, on détermine la vitesse effective de l'eau. [...]

[...] À quelle vitesse celui-ci se déplace-t-il au sein de l'aquifère ? Les eaux souterraines sont de plus en plus polluées, notamment en nitrates (agriculture intensive, utilisation excessive d'engrais azotés, déjections animales de l'élevage industriel La contamination des eaux souterraines en nitrates est majoritairement provoquée par les déchets d'origine agricole. Une fois la ressource contaminée, elle l'est durablement. En laboratoire, on peut déterminer la concentration en ions nitrates d'un engrais liquide grâce à un dosage colorimétrique ou spectrophotométrique La compréhension des mécanismes de circulation d'un polluant au sein d'une nappe phréatique est une première étape avant de proposer une solution. [...]

[...] Le dispositif expérimental utilisé par H.Darcy est composé de tubes verticaux remplis de sable alimentés en eau par le haut, le volume d'eau qui s'écoule est mesuré dans la partie inférieure en fonction du temps. Il a ainsi montré que le débit volumique à travers la section totale est fonction d'un coefficient de proportionnalité nommé coefficient de perméabilité (la perméabilité traduisant l'aptitude du milieu à laisser circuler l'eau) et du gradient de charge. Cette loi a été vérifiée en laboratoire pour toutes les directions d'écoulement possibles et tous milieux aquifères poreux, de toute granulométrie Pour déterminer la vitesse d'écoulement, il existe deux méthodes. [...]