Problème — Épurer les eaux usées par lagunage

Application directe du cours · niveau 1 (application) · SVT (terminale), chapitre 9 — Écosystèmes et services environnementaux

Énoncé

Problème — Épurer les eaux usées par lagunage.

Une commune de $900$ habitants traite ses eaux usées par lagunage : l'eau traverse lentement trois bassins peu profonds où se sont installées des bactéries, des algues microscopiques et des plantes aquatiques. On mesure, sur une année, la composition moyenne de l'eau à l'entrée et à la sortie du dispositif.

Paramètre	Entrée (mg/L)	Sortie (mg/L)	Limite de rejet (mg/L)
Matière organique (DBO)	$300$	$24$	$25$
Azote total	$60$	$12$	$15$
Phosphore total	$12$	$2, 0$	$2, 0$

1. Calculez, pour chacun des trois paramètres, le pourcentage éliminé par le lagunage. 2. Le rejet respecte-t-il les limites ? Répondez paramètre par paramètre. 3. Attribuez à chaque groupe d'organismes du bassin son rôle dans l'épuration. 4. Pourquoi ce dispositif relève-t-il de l'ingénierie écologique plutôt que d'une solution purement technique ? 5. Quel service écosystémique la commune exploite-t-elle ici, et à quelle catégorie appartient-il ?

Corrigé

1. Matière organique :

$\frac{300 - 24}{300} \times 100 = 92 %.$

Azote total :

$\frac{60 - 12}{60} \times 100 = 80 %.$

Phosphore total :

$\frac{12 - 2 , 0}{12} \times 100 \approx 83 %.$

2. La matière organique ( $24 < 25$ ) et l'azote ( $12 < 15$ ) sont sous les limites. Le phosphore atteint exactement la limite ( $2, 0$ pour $2, 0$ ) : la norme est respectée, mais sans aucune marge, c'est le point faible du dispositif.

3. Les bactéries dégradent la matière organique dissoute (d'où la chute de la DBO). Les algues microscopiques, par photosynthèse, produisent le dioxygène dont ces bactéries ont besoin. Les plantes aquatiques absorbent les éléments minéraux libérés, en particulier l'azote et le phosphore, qu'elles incorporent à leur biomasse.

4. Aucun réacteur ni traitement chimique n'est utilisé : on aménage un écosystème et on laisse ses interactions (décomposition, photosynthèse, absorption minérale) rendre le service d'épuration. C'est exactement la définition de l'ingénierie écologique : résoudre un problème environnemental en s'appuyant sur le fonctionnement naturel d'un écosystème, à faible coût énergétique.

5. La commune exploite l'épuration de l'eau, qui est un service de régulation (au même titre que la régulation du climat ou le contrôle des ravageurs) : l'écosystème ne fournit pas ici un bien, il maintient une qualité du milieu.

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