Diagnostic de la pollution et gestion intégrée des ordures de la commune urbaine de N'Zérékoré (Guinée)

7- Artisanat :

Quant au secteur de l'artisanat, il est représenté par les pratiques de : la couture, la broderie, la teinture, la menuiserie, la maçonnerie, la raphiatérie, la cordonnerie, la tapisserie, etc. entraînant, en plus du décorticage des produits agricoles, une production massive de déchets dans la ville.

8- le Commerce :

Il est très pratiqué de plus en plus remarquable, le commerce de gros et de demi-gros jusqu'aux détaillants des quartiers.

9- L'Elevage:

Cette activité est très faible au niveau de la commune urbaine, néanmoins des fermes avicoles, piscicoles, porcheries sont en développement. Composition de l'air

L'air sec est composé d'environ :

· environ 77 % de diazote en volume,

· environ 22 % de dioxygène en volume,

· Environ 1 % d'autres gaz dont :

o les gaz rares (principalement de l'argon), o D'autres gaz (dioxyde de carbone, ...).

o et vapeur d'eau

À la température de 39°C, l'air peut contenir de 0 à 7 % de vapeur d'eau. La proportion de vapeur d'eau dépend du taux d'hygrométrie de l'air et de

sa température. Elle est limitée par la pression de vapeur saturante de

l'eau. Les météorologues s'intéressent de près aux variations de ce composant dans l'atmosphère.

Le taux de dioxyde de carbone varie avec le temps. D'une part, elle subit une variation annuelle d'environ 6,5 ppm d'amplitude. D'autre part, le taux moyen annuel augmente de 1,2 à 1,4 ppm par an. De l'ordre de 384 ppm (0,0384 %) à mi-2008, il était de 278 ppm à avant la révolution industrielle, de 315 ppm en 1958, de 330 ppm en 1974 et de 353 ppm en 1990. Ce gaz à effet de serre joue un rôle important dans le réchauffement climatique de la planète.

Le méthane est un autre gaz à effet de serre majeur dont le taux augmente avec le temps : 800 mm³/m³ (0,8 ppm ) à l'époque préindustrielle, 1585

mm³/m³ en 1985, 1663 mm³/m³ en 1992 et 1676 mm³/m³ en 1996.

La composition de l'air varie avec l'altitude. Elle change également lors

de la respiration : l'air exhalé est plus riche en eau et en dioxyde de carbone que l'air inhalé.

Composition de l'air sec				Nom
Formule		Proportion	Diazote
N2		78,08 % vol	Dioxygène
O2		20,95 % vol	Argon
Ar		0,934 % vol	Dioxyde de carbone
CO2		382 ppm	Néon
Ne		18,18 ppm	Hélium
He		5,24 ppm	Monoxyde d'azote
NO		5 ppm	Krypton
Kr		1,14 ppm	Méthane
CH4		1,7 ppm

Dihydrogène	H2		0,5 ppm	Protoxyde d'azote
N2O	0,5 ppm		Xénon
Xe	0,087 ppm		Dioxyde d'azote
NO2	0,02 ppm		Ozone
O3	0 à 0,01 ppm		Radon
Rn	6,0×10^-14 ppm

1 ppm (partie par million) = 0,0001 %

Les proportions massiques peuvent être évaluées approximativement en

multipliant les proportions volumiques par le rapport de la masse molaire du gaz considéré divisé par la masse molaire de l'air soit 28,95 g environ, par exemple dans le cas du CO2 ce rapport n'est pas négligeable puisqu'il vaut 44/28,95 = 1,52 d'où la teneur massique en CO2 dans l'air égale à

382 * 1,52 = 580 ppm.

Masse volumique

De l'équation d'état des gaz parfait la masse volumique est directement proportionnelle à la pression et inversement proportionnelle à la température absolue.

ñ = ou

MP

RT

alors

m

M

m

V

í =

í RT

pV = íRT v = avec ñ =

P

ì

P

kT

ñ=

R est la constante des gaz parfait R=8.307j/k mol

ê est la constante de boltzman ê =1.38 10 ^-23 j/k ì est la masse d'une molécule en kg

M est la masse d'une mole

L'air étant un gaz compressible, sa masse volumique (en kg/m³) est fonction de la pression, de la température et du taux d'humidité. Pour de l'air sec sous pression atmosphérique normale :

On prend généralement 1,293 kg/m³ à 0°C et 1,204 kg/m³à 20°C.

Ceci est généralisé-en : avec T en °C.

Potentiel de réchauffement global

Le potentiel de réchauffement global (PRG, GWP Global Warming Potential en anglais) ou équivalent CO2 permet de mesurer la nocivité de chaque gaz à effet de serre. Pour le dioxyde de carbone, il vaut 1 (référence), il est de 23 pour le méthane, 310 pour le peroxyde d'azote (N2O), de 6200 à 7100 pour le dichlorodifluorométhane (CFC), de 1300 à 1400 pour le chlorodifluorométhane (HCFC), 6500 pour le tétrafluorure de carbone 2 (CF4), 6500 pour le hexafluorure de soufre (SF6).

L'indice de réfraction de l'air

L'expression pour l'indice de réfraction d'air « aux conditions standard » est :

où ë est la longueur d'onde exprimée en nanomètres (nm).

là où ó est la réciproque de la longueur d'onde en micromètres.

C'est pour l'air sec avec 0,03% d'anhydride carbonique, à une pression de 101325 Pa (760 millimètres de mercure) et d'une température de 288.15 kelvin (15°C).

Pour modifier l'indice « n_s » pour une température différente ou pression, en utilisant l'une ou l'autre des expressions suivantes :

avec :

· T, température en Kelvin

· p, pression en Pascals

· T_s= 288,15 K

· p_s = 101325 Pa

· n_s, indice de réfraction d'air donné ci-dessus

ou :

avec :

· T : température en degrés C

· Ts = 15 degrés C

· P : pression en mm du mercure

· p_s = 760 mm

· = 0,00366

· = (1,049 - 0,015*T)*1.e-6

· = 8,13e-7

· n_s : indice de réfraction d'air donné ci-dessus

á, â sont les coefficients thermométriques

Propriétés thermophysiques

D'après les tables publiées par Frank M. White, "Heat and Mass transfer", Addison-Wesley, 1988.

avec :

· T, température en Kelvin;

· ñ, masse volumique;

· j.i, viscosité dynamique;

·

í, Viscosité cinématique; ñ

í =

ì

· Cp, chaleur massique à pression constante;

· ë, conductivité thermique;

ë

·

a =

a, diffusivité thermique

ñc_p

p

r

v

· Pr, nombre de Prandtl.

a

Air à pression atmosphérique
T	ñ	~	í	Cp	ë	a	Pr
K	kg.m^-3	kg.m^-1.s^-1	m^2s^-1	J.kg^-1.K^-1	W.m^-1.K^-1	m^2s^-1	-
250	1,413	1,60×10^-5	0,949×10^-5	1005	0,0223	1.32×10^-5	0,722
300	1,177	1,85×10^-5	1,57×10^-5	1006	0,0262	2,22×10^-5	0,708
350	0,998	2,08×10^-5	2,08×10^-5	1009	0,0300	2,98×10^-5	0,697
400	0,883	2,29×10^-5	2,59×10^-5	1014	0,0337	3,76×10^-5	0,689
450	0,783	2,48×10^-5	2,89×10^-5	1021	0,0371	4,22×10^-5	0,683
500	0,705	2,67×10^-5	3,69×10^-5	1030	0,0404	5,57×10^-5	0,680
550	0,642	2,85×10^-5	4,43×10^-5	1039	0,0436	6,53×10^-5	0,680
600	0,588	3,02×10^-5	5,13×10^-5	1055	0,0466	7,51×10^-5	0,680
650	0,543	3,18×10^-5	5,85×10^-5	1063	0,0495	8,58×10^-5	0,682
700	0,503	3,33×10^-5	6,63×10^-5	1075	0,0523	9,67×10^-5	0,684
750	0,471	3,48×10^-5	7,39×10^-5	1086	0,0551	10,8×10^-5	0,686
800	0,441	3,63×10^-5	8,23×10^-5	1098	0,0578	12,0×10^-5	0,689
850	0,415	3,77×10^-5	9,07×10^-5	1110	0,0603	13,1×10^-5	0,692
900	0,392	3,90×10^-5	9,93×10^-5	1121	0,0628	14,3×10^-5	0,696
950	0,372	4,02×10^-5	10,8×10^-5	1132	0,0653	15,5×10^-5	0,699
1000	0,352	4,15×10^-5	11,8×10^-5	1142	0,0675	16,8×10^-5	0,702
1100	0,320	4,40×10^-5	13,7×10^-5	1161	0,0723	19,5×10^-5	0,706
1200	0,295	4,63×10^-5	15,7×10^-5	1179	0,0763	22,0×10^-5	0,714
1300	0,271	4,85×10^-5	17,9×10^-5	1197	0,0803	24,8×10^-5	0,722

Source : www.avignon.infra.fr/stics

La pollution des sols provient des processus de minéralisation et de nitrification :

La minéralisation des résidus: qui résulte de la décomposition des résidus de culture ou des amendements organiques apportés au sol. C'est un processus lié au rythme des apports organiques. Suite à l'incorporation de résidus, la minéralisation est en général d'abord négative (organisation de l'azote minéral du sol) puis positive (reminéralisation de l'azote microbien, originaire soit du résidu soit du sol).

La production de nitrate est le résultat de deux processus successifs : la minéralisation (ou ammonification) puis la nitrification. La phase de nitrification est souvent rapide en milieu tempéré, ce qui justifie que l'on puisse regrouper ces deux mécanismes et assimiler l'azote minéral du sol à la seule forme nitrique. Cependant, dans certaines conditions de milieux (sol acide, hydromorphe, ...), la phase de nitrification est plus lente. On observe alors une persistance des ions ammonium. Le lessivage d'azote (qui ne concerne que la forme nitrique) est surestimé si l'on considère une seule forme d'azote minéral. C'est pourquoi la version STICS 5 permet, sous forme optionnelle, de simuler séparément les quantités d'ammonium et de nitrate dans le sol (option nitrification)

a) La minéralisation des résidus organiques ( B. Mary, B. Nicolardot, S. Recous et V. Parnaudeau)

STICS simule la décomposition des divers résidus organiques et leur humification sous l'action de la biomasse microbienne (Nicolardot et al., 2000). La minéralisation d'azote dépend de la vitesse de décomposition (flux de carbone) et des rapports N/C des résidus (Wr), de la biomasse (Wb) et de l'humus formé (Wh) (cf. module apports de résidus).

La représentation des flux de carbone et d'azote qui se produisent au cours de la décomposition des différents résidus organiques est la suivante (flux de carbone en trait continu, flux d'azote en pointillés):

Figure: La représentation des flux de carbone et d'azote

Ce modèle est défini par 6 paramètres : 2 constantes de vitesse de décomposition (kres, kbio), 2 paramètres de rendement (yres, hres), 2 rapports N/C (Wb, Wh). Ces paramètres sont soit constants, soit calculés en fonction du rapport C/N du résidu organique (CNres). Le paramétrage obtenu est spécifique de chaque catégorie : résidus de culture principale (végétaux mûrs), résidus de culture intermédiaire (végétaux jeunes), fumiers, composts, boues, vinasses, corne et autre. L'humidité du sol réduit la minéralisation potentielle selon une loi linéaire en fonction de la teneur en eau.

équation :

FH est la minéralisation potentielle ;

FHUM est la vitesse de minéralisation de l'humus ;

HUR est l'humidité réelle ;

HUMIN est l'humidité minimale ;

HUCC est humidité à la capacité au champ.

Les seuils de cette relation doivent être modifiés pour les sols tropicaux (travaux de J. Sierra) : 0.10 et 0.30 exprimés en humidité pondérale.

La température fait varier exponentiellement la vitesse de minéralisation de l'humus, selon une loi exponentielle d'équation :

FTH est la vitesse de minéralisation ;

T _REF température de référence à la minéralisation potentielle (FTH=1) en

milieu tempéré T _REF =15°c et tropical T _REF =25°c.

Le travail du sol est supposé ne pas influencer directement la minéralisation de l'humus. Le rapport N/C de la matière organique humifiée est supposée constant, égal à Wh. Ce rapport est proche de 0.105.

La vitesse de décomposition des résidus dépend de la nature des résidus organiques, de leur profondeur d'incorporation dans le sol, de la température et de l'humidité du sol.

La nature des résidus organiques est définie par leur origine et leur rapport C/N. 8 catégories de résidus organiques ont été définies:

1) résidus de culture principale (végétaux mûrs),

2) résidus de culture intermédiaire (végétaux jeunes),

3) fumiers,

4) composts,

5) boues,

6) vinasses,

7) corne

8) autre.

Le devenir de chaque catégorie de résidu est simulé séparément. Les paramètres de décomposition pour chaque catégorie sont calculés dans le programme informatique (APORES.FOR).

La minéralisation nette d'azote (positive ou négative) résultant de la décomposition des résidus est ensuite calculée en fonction du rapport C/N des 3 compartiments : résidus, biomasse microbienne, humus. La

cinétique de minéralisation obtenue à température et humidité constante pour 3 résidus de culture ayant un rapport C/N égal à 12.5, 25 ou 100, lorsque l'azote minéral n'est pas limitant. L'azote minéral du sol contenu dans la zone où se trouvent les résidus organiques en décomposition peut être facteur limitant de la décomposition. Si la quantité d'azote minéral s'annule, l'organisation s'arrête et le rapport N/C de la biomasse microbienne (NCBIO) diminue. Il en résulte une moindre organisation et une moindre reminéralisation ultérieure.

b) La nitrification

Dans la version 4, on faisait l'hypothèse que l'azote minéral était uniquement sous la forme de nitrate, hypothèse qui peut se justifier lorsque la nitrification est rapide. Ce n'est pas le cas en particulier dans les sols tropicaux à cause de l'acidité des sols, des fortes températures et des faibles teneurs en eau de surface qui bloquent la nitrification. La version STICS 5 peut prendre en compte la présence des deux formes d'azote minéral. L'ammonium formé (par minéralisation et apport par les engrais minéraux et organiques) est transformé partiellement en nitrate selon un coefficient FNITRIF, variant entre 0 et 1, qui traduit les effets du pH (FPHN), de la température (FTN) et de la teneur en eau (FHN) sur la nitrification.