Les pluies acides

Sujet du devoir

COMMENT LES PLUIES ACIDES AFFECTENT-ELLES LA QUALITE DES SOLS ET DES EAUX NATURELLES ?
Doc 1 : Composition du sol
Le sol est la couche superficielle de l’écorce terrestre qui sépare la lithosphère (enveloppe rocheuse rigide du globe terrestre) de l’atmosphère. Il fournit aux plantes les éléments nutritifs dont elles ont besoin et le support meuble dans lequel les racines peuvent se développer. Le sol est constitué essentiellement d’air, d’eau et de matières organiques et minérales. La matière organique provient de la lente décomposition des déchets végétaux et animaux et forme l’humus. La matière minérale contient principalement du sable, de l’argile et du calcaire.
Structure du sol
Les cations associés aux ions silicates sont le plus souvent les ions Al3+, Na+, Fe3+, Zn2+, Mg2+, etc…
L’humus contient des acides faibles, appelés acides humiques, susceptibles de s’ioniser au fur et à mesure de l’alcalinisation du milieu, donnant des anions carboxylate de formule générale RCOO-. Les anions silicate des argiles se lient aux anions carboxylates de l’humus par l’intermédiaire des cations cités plus haut. L’agrégat qui en résulte est appelé complexe argilo-humique (CAH) schématisé sur la figure 1.
Le complexe ayant une charge globale négative, il s’entoure de cations H3O+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+… On peut donc le représenter par la figure 2.
doc2 :
Propriétés du complexe argilo-humique
Cette figure montre que le complexe argilo-humique est capable de fixer, en raison de sa charge négative, les ions positifs. Aussi, ces ions ne sont pas emportés par les eaux de ruissellement. Dès lors, ils peuvent être fixés par les plantes. La qualité d’un sol et l’efficacité d’un engrais dépendent donc, en grande partie, de l’état du complexe argilo-humique. Quant aux ions négatifs, un seul peut se fixer sur le complexe argilo-humique : l’ion phosphate PO43-, par l’intermédiaire des ions calcium. Les autres ions tels que les ions chlorures Cl-, les ions sulfates SO42-, les ions nitrates NO3-, n’étant pas fixés par le complexe argilo-humique, sont alors drainés par les eaux de ruissellement vers les nappes phréatiques.
Outre cette aptitude à retenir certains ions, le complexe argilo-humique peut également donner lieu à des réactions d’échanges. Parmi les cations échangeables, on trouve surtout les ions calcium-notamment dans les sols formés sur roche mère calcaire), puis les ions magnésium, les ions potassium, les ions sodium et divers éléments traces –Mn, Cu, Zn…). Les ions hydronium H3O+ tiennent aussi une place toute particulière : en effet, lorsque les cations métalliques sont insuffisamment abondants, les charges négatives sont compensées par des ions H3O+, ce qui confère au sol un caractère acide que l’on apprécie le plus couramment par la mesure du pH des suspensions de terre. Les meilleures conditions agronomiques correspondant au voisinage de la neutralité, on remédie à une proportion excessive d’ions hydronium par des apports de chaux ou de calcaire finement broyé.

DOC3 : Depuis plusieurs décennies, les agronomes et les chimistes se préoccupent des pluies acides et de leurs conséquences sur l’environnement. Les effets délétères de cette acidité ayant été établis, les gouvernements de nombreux pays industrialisés ont réglementé les rejets des polluants dans l’atmosphère. […] mais le problème des pluies acides demeure. […]
On mesure l’acidité des composés en unités pH (c’est une mesure de la concentration en ions hydrogène) : les solutions de pH inférieur à 7 sont acides, celles de pH supérieur à 7 sont basiques et celles de pH égal à 7 sont neutres. […]
[…] Les cations basiques […] atténuent les effets des pluies acides dans les sols : là, les petites particules d’argile et l’humus (composé de matière organique végétale en décomposition) contiennent des ions négatifs, qui attirent les ions calcium ou magnésium. Ainsi, le sol est une réserve naturelle de cations basiques qui, lorsqu’il est exposé aux ions hydrogène des pluies acides, limite l’acidité de l’eau qui percole en échangeant les ions hydrogène de cette dernière contres les cations basiques […]
Ce mécanisme d’échange d’ions protège normalement les forêts contre les effets néfastes des pluies acides mais il n’agit plus lorsque les réserves en cations s’épuisent parce que le sol a été excessivement arrosé par les pluies acides. Ainsi dans certaines régions d’Europe et d’Amérique du Nord, les ions hydrogène ont déplacé une grande partie des cations basiques, et acidifié le sol. De surcroît, les sols acides ne protègent plus les écosystèmes, situés en aval, des ruissellements aides : l’eau qui les traverse se charge d’ions hydrogène, qui empoisonnent les rivières, les lacs et les fleuves. […]


LE SUJET SUR : http://www.elkettai.fr/index_fichiers/Exercice%20type%20Bac%20Pluies%20acides.pdf

Où j'en suis dans mon devoir

Intro : une pluie acide est une pluie rendu acides par son contact avec la pollution atmosphérique causé par les voitures,les usines ,et les centrales . En atteignant le sol qui est la couche superficielle de l'écorce terrestre qui sépare la litosphère de l'atmosphere , elle provoque de nombreux dommages a la faune , la flore , la qualité des sols et des eaux naturelles.
Aussi serait-il intéressant d'étudier comment les pluies acides provoque de nombreuses conséquences sur la Terre.