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Pollution d’un bassin versant et analyse de la qualité de l’eau

GéographieEau et océans15–16 ansLaboratoire virtuel

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Une rivière traverse une forêt, des champs, une ville, une station d’épuration, une usine et une centrale électrique. Choisissez le temps (sécheresse, normal ou après un orage), la température de l’eau, la quantité d’engrais et une bande enherbée le long des berges, le niveau d’épuration, un rejet acide de l’usine et l’échauffement de l’eau de refroidissement, puis analysez six sites A–F de l’amont vers l’aval : température, dioxygène dissous (mg/L et % de saturation), pH, nitrates, phosphates, turbidité et un prélèvement de macroinvertébrés au filet pour un indice de tolérance à la pollution. Observez la différence entre sources ponctuelles (tuyaux) et diffuses (ruissellement des champs et des rues), le creux d’oxygène sous le rejet d’eaux usées et le fait que l’eau chaude retient moins d’oxygène.

Leçon : Pollution de l’eau dans un bassin versant : sources ponctuelles et diffuses, oxygène dissous, pollution thermique et analyse de la qualité de l’eau

Ce qu’elle montre

Ce qui entre dans une rivière le long de son cours modifie l’eau en aval. Les sources ponctuelles sortent par un seul tuyau, comme une station d’épuration, une usine ou l’eau de refroidissement d’une centrale ; les sources diffuses viennent d’une large zone, comme la pluie qui ruisselle sur des champs fertilisés et des rues. Les bactéries consomment l’oxygène en dégradant les eaux usées : l’oxygène dissous baisse sous le rejet puis remonte lentement quand l’air se dissout à nouveau. L’eau chaude retient moins d’oxygène. Les macroinvertébrés reflètent la qualité de l’eau sur des semaines. Le modèle utilise mélange et dégradation du premier ordre, avec des valeurs illustratives.

Mode d’emploi

Réglez le Temps, la Température de l’eau en amont et les sources : Engrais sur les champs, Bande enherbée, Station d’épuration, Rejet de l’usine et Échauffement de l’eau de refroidissement. Touchez un site A–F sur la carte ou choisissez le Site de prélèvement, puis appuyez sur Analyser ce site, ou Analyser les six sites. Choisissez le Graphique et cochez Afficher le modèle le long de la rivière pour comparer.

Paramètres modifiables

  • Temps Sécheresse, Normal, Après un orage
  • Température de l’eau en amont 4–28 °C
  • Engrais sur les champs Aucun, Peu, Moyen, Beaucoup
  • Bande enherbée le long des berges
  • Station d’épuration Sans traitement, Primaire (décantation), Secondaire (biologique), Tertiaire (N et P)
  • Rejet de l’usine Aucun, Déchet acide, Neutralisé
  • Échauffement de l’eau de refroidissement 0–12 °C
  • Site de prélèvement A, B, C, D, E, F
  • Graphique Oxygène dissous, Température, pH, Nitrates, Phosphates, Turbidité, Indice de tolérance
  • Afficher le modèle le long de la rivière

Questions à explorer

  1. Pourquoi l’oxygène dissous est-il le plus bas à une certaine distance sous le rejet et non au tuyau lui-même ?
  2. Pourquoi les nitrates et la turbidité augmentent-ils après un orage alors que les eaux usées sont plus diluées ?
  3. Que vous apprend la présence de larves de perles et d’éphémères sur l’eau d’un site ?

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