Cours 2 Flashcards
Quelles sont les 3 sources de pollution?
1 - La production d’énergie
2 - Les industries chimiques et métallurgiques
3 - Les activités agricoles
Place en ordre décroissant la production mondiale d’énergie.
Identifie les pourcentages de chacun.
1 - Combustibles fossiles (79%)
2 - Hydroélectricité / biomasse (14%)
3 - Nucléaire (6%)
4 - Énergies renouvelables (vent/solaire) (0,6%)
Vrai ou Faux: Le charbon est le combustible de la révolution industrielle.
Vrai.
Quel pourcentage des besoins énergétiques mondiaux le charbon occupait en 1900?
90%.
Vrai ou Faux: Le charbon vit un retour actuellement.
Vrai.
Quelle est la hausse de la consommation de charbon de 1975 à 1995?
Hausse de 40%.
Quels sont les impacts locaux et globaux du charbon?
Locaux: aérosols, oxydes d’azote et de soufre, HAP, Hg et radioisotopes.
Globaux: pluies acides et à effet de serre.
De quoi le cycle de mercure dépend uniquement du point de vue mondial?
Il dépend entièrement de la consommation de charbon du point de vue mondial.
Vrai ou Faux: L’utilisation du charbon dans les pays en émergence comme la Chine ne cause pas de problèmes majeurs.
Faux, l’utilisation du charbon cause un problème, surtout principalement pour l’utilisation du chauffage au niveau industriel.
Vrai ou Faux: Il y a eu un déclin de la production et de la consommation du charbon entre 1990 et 2013.
Faux, il y a eu une progression.
Vrai ou Faux: Le portrait de la production de charbon est similaire au portrait de la consommation de charbon au point de vue géographique.
Vrai.
Dans quel zone la production et la consommation de charbon est la plus importante?
Pourquoi?
En Asie pacifique dû à l’émergence des économies dans cette zone.
Vrai ou Faux: Les endroits où il y a le plus de dépositions de mercure sont liés avec les endroits où on fait le plus d’utilisation de charbon.
Vrai.
À quels endroits fait-on le plus d’utilisation de charbon?
1 - Nord-Est des USA
2 - Asie
3 - Anciennes républiques soviétiques
Quel est le contaminant associé au charbon?
Le mercure.
Vrai ou Faux: Le charbon relâche 29% plus de CO2/unité d’énergie que le gaz naturel et 80% plus de CO2 que le pétrole.
Faux, c’est l’inverse, 29% plus de CO2 que le pétrole et 80% plus de CO2 que le gaz naturel.
Vrai ou Faux: Le charbon est plus efficace que les autres polluants à relâcher du CO2.
Vrai.
Pour combien des émissions annuelles globales de CO2 le charbon compte-t-il?
44% des émissions annuelles globales de CO2 issues des combustibles fossiles.
Vrai ou Faux: Le charbon relâche 14 milliards de tonnes de CO2 annuellement.
Vrai.
Quel est le combustible fossile le plus abondant?
Le charbon.
À combien d’années les réserves de charbon sont-elles estimées?
Elles sont estimées à environ 250 ans.
Quelle est la principale source d’énergie commerciable à 40%?
Le pétrole.
Vrai ou Faux: Les USA ont subi une hausse de 80 fois en un siècle des quantités consommées de pétrole.
Vrai.
Vrai ou Faux: La Chine a subi une baisse des importations de pétrole de 40% en 2004.
Faux, elle a subi une hausse des importations de 40%.
À quel endroit la production de pétrole est la plus importante?
Au Moyen-Orient.
À quel endroit la consommation de pétrole est la plus importante?
En Asie pacifique.
Quelles sont les différentes activités reliées au pétrole?
1 - Extraction
2 - Transport
3 - Raffinage
4 - Utilisation de combustibles
Quelles sont les activités à petite échelle et à grande échelle du pétrole?
Petite échelle: extraction et transport.
Grande échelle: raffinage et utilisation de combustibles.
Vrai ou Faux: Une fuite de puit en mer est une cause de pollution de l’extraction de pétrole.
Vrai.
Nomme-moi un exemple de cause de pollution lors du transport du pétrole.
Accidents pétroliers qui causent les marées noires. Par exemple, les ruptures de pipelines.
Vrai ou Faux: Les combustions incomplètes sont une cause de pollution par le pétrole lors du raffinage.
Faux, lors d’utilisation de combustibles.
Nomme-moi un exemple de cause de pollution par le pétrole lors du raffinage.
Rejets d’effluents gazeux et liquides.
Quelle est la 3e source d’énergie fossile?
Le gaz naturel.
Dans quels pays la majorité de la production et de la consommation du gaz naturel se font?
Europe, Eurasie et Amérique du Nord.
Qu’est-ce que le gaz de schiste?
C’est un cas particulier du gaz naturel.
Où se trouve le gaz de schiste?
Le gaz de schiste est contenu dans des roches peu perméables, donc cela demande beaucoup de travail d’extraction.
Quelle est la source de contamination par le gaz de schiste?
La contamination est liée à son extraction difficile, car il y a du méthane/gaz naturel qui se ramasse dans les sources d’eaux souterraines.
Vrai ou Faux: La contamination des eaux souterraines par le méthane est très élevée dans les 200-300 mètres de profondeur.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les impacts de la contamination des eaux souterraines par le méthane sont plus importants après 4 km de profondeur.
Faux, ils sont moins importants, même relativement faibles.
Quelles sont les sources du nucléaire?
1 - Accident
2 - Explosion
3 - Stockage des déchets
Vrai ou Faux: Le nucléaire est une source de pollution limitée.
Vrai.
Que s’est-il passé dans le cas de Fukushima?
Il y a eu plus de morts causés par le stress de l’évacuation que de morts directs causés par l’incident.
Quel est le risque écotoxicologique lié aux déchets de l’industrie de l’armement?
Comme de grandes quantités d’armements ne sont pas toujours bien gérées, cela cause un risque pour les nappes souterraines.
Vrai ou Faux: Il y a une tendance à la hausse de l’utilisation de l’énergie nucléaire.
Faux, il n’y a pas de tendance à la hausse.
Vrai ou Faux: En général, l’énergie nucléaire n’est pas une source en expansion.
Vrai.
Que retrouve-t-on dans les activités industrielles?
1 - Les activités minières
2 - L’industrie chimique moderne
Vrai ou Faux: Il y a eu une très forte expansion des activités minières au cours des 2 derniers siècles.
Vrai.
Quels sont les effets régionaux/globaux et les effets locaux des activités minières?
Régionaux/globaux: rejets de particules et de gaz toxiques tels que le SO2.
Locaux: drainages miniers acides.
Que se passe-t-il lors d’interactions entre les métaux et le pH d’un lac?
L’avenue des métaux dans les lacs cause un abaissement du pH, ce qui fait que les métaux sont plus disponibles et peuvent se désorbés des matrices solides.
Que se passe-t-il lors des drainages miniers acides?
Les minéraux sulfurés exposés à l’air s’oxydent et les composés sulfurés à l’intérieur de la matrice se transforment en acide sulfurique, ce qui solubilise les métaux dans les ruisseaux très acidifiés.
Qu’est-ce que l’utilité de l’industrie chimique?
Mise en circulation de substances minérales et organiques.
Que comprend l’industrie chimique?
1 - Métallurgie / électronique
2 - Chimie de synthèse organique
Vrai ou Faux: La métallurgie contient des métaux extraits de la première source de pollution.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les composés produits par la chimie de synthèse organique sont testés du point de vue écotoxicologique.
Faux, énormément de composés n’ont pas été testés du point de vue écotoxicologique.
Quels sont les contaminants émergents de la chimie de synthèse organique?
1 - Nanomatériaux
2 - Produits pharmaceutiques
Qu’est-ce que les nanomatériaux?
C’est du nanoargent qui sert pour ne pas retrouver de bactéries.
Que signifie l’acronyme PBDE?
Polybromodiphényléthers
Qu’est-ce que les PBDE?
Ce sont des retardateurs de flamme. On les retrouve dans tout ce que l’on ne veut pas qui brûle.
Vrai ou Faux: Les avions sont remplis de PBDE.
Vrai.
Vrai ou Faux: Le PBDE s’accumule et peut avoir des effets toxiques.
Vrai.
Quel type d’agriculture est utilisée aujourd’hui?
Agriculture industrielle.
Quelles sont les 2 grandes menaces des activités agricoles?
Épandages massifs d’engrais et de pesticides.
Vrai ou Faux: Les pesticides constituent 1 des 12 contaminants inorganiques d’intérêt mondial.
Vrai.
De combien le nombre de fertilisants inorganiques utilisés a augmenté entre 1945 à 1989?
On est passé de 7 millions de tonnes (1945) à 145 millions de tonnes (1989).
Quelles sont les conséquences des activités agricoles?
1 - Eutrophisation
2 - Zones hypoxiques
3 - Floraisons de cyanobactéries
Vrai ou Faux: Il y a 3 millions de tonnes de matières actives pures de pesticides émises annuellement.
Vrai.
Par définition, que veut dire « pesticides »?
Produits toxiques.
Quelles sont les propriétés néfastes des pesticides sur l’environnement?
1 - Persistants
2 - Bioaccumulables
Quelles sont des différentes classes de contaminants?
1 - Inorganiques 2 - Organiques 3 - Radiations 4 - Génétiques 5 - Pollution thermique
Que contiennent les contaminants inorganiques?
1 - Métaux et métalloïdes
2 - Composés organométallique
3 - Gaz inorganiques
4 - Contaminants anioniques incluant les nutriments
Lesquels des contaminants inorganiques ont des effets toxiques directs?
1 - Métaux et métalloïdes
2 - Composés organométalliques
Lesquels des contaminants inorganiques ont des effets toxiques indirects?
1 - Gaz inorganique
2 - Contaminants anioniques incluant les nutriments
Qu’est-ce que les composés organométalliques?
Ce sont des composés qui contiennent un lien carbone-métal comme certains composés de plomb.
Que sont les effets indirects causés par les contaminants inorganiques?
Ils créent une zone hypoxique, mais n’ont pas d’effets directs sur l’organisme.
Pourquoi s’intéresser au métaux?
Ce sont des contaminants éternels. Du point de vue canadien, le Canada est un énorme producteur de métal, les métaux sont donc très importants.
Pour combien de PIB compte les mines au Canada?
Qu’est-ce que ça représente en %?
Pour 57 milliards de dollars.
Cela représente 57% du produit brut du Canada.
Vrai ou Faux: Les mines au Canada représentent 18% des exportations nationales en dollars.
Vrai.
Quelle est la production mondiale en ordre des mines au Canada?
1er - Potasse 2e - Uranium et niobium 3e - Cobalt, aluminium, tungstène, métaux du groupe platine 4e - Nickel, sel, soufre, titane 5e - Diamants, cadmium, or
Combien de mines recherchent des métaux au Canada?
77 mines de métaux sur 1209 mines au total.
Que sont les mines de non-métal au Canada?
Carrières de sable, de roche, tourbe
Vrai ou Faux: L’Alberta est l’endroit où on retrouve le plus de mines de métaux.
Faux, c’est au Québec (26 mines sur les 77 mines du Canada).
Les roches précambriennes du Bouclier canadien représentent combien (en %) du sous-sol québécois?
Le sous-sol québécois est constitué à 90% de roches précambriennes du Bouclier canadien.
Le sous-sol québécois est réputé mondialement pour ses gisements de quoi?
Ses gisements d’or, de cuivre, de zinc, de nickel, de fer et d’ilménite.
Pour quelle raison y a-t-il une hausse importante de l’utilisation des mines?
Utile dans l’avenir pour l’électrification des transports.
Vrai ou Faux: Les terres rares entrent dans la fabrication des téléphones cellulaires.
Vrai.
Quel pays nous a permis de connaître les terres rares?
La Chine.
Où la terre rare est-elle présente?
Elle est présente dans la croûte terrestre, mais il est difficile de l’extraire.
Combien d’éléments retrouve-t-on dans la composition des terres rares?
On retrouve 17 éléments.
Vrai ou Faux: Les terres rares ne partagent que des propriétés chimiques.
Faux, elles partagent également des propriétés physiques,
Vrai ou Faux: Les terres rares entrent dans la fabrication des avions de combats, les chars d’assaults et les radars.
Vrai.
Quels sont les aimants à terre rare?
1 - Véhicules électriques
2 - Éoliennes
3 - Besoin de dysprosium et de neodyme
Qu’est-ce que les REE?
Les « rare earth elements ».
Quels sont les 5 différents scénarios possibles pour les REE?
1 - Croissance historique pour tous les REE
2 - Croissance historique pour chaque REE
3 - Avis des experts
4 - Électrification agressive
5 - Électrification modérée
Vrai ou Faux: Les métaux comprennent presque tous les éléments du tableau périodique.
Vrai.
Quelles sont les caractéristiques des métaux et métalloïdes?
1 - Éléments ductiles
2 - Éclat lustré
3 - Conducteurs d’électricité et de chaleur
Que veut-on dire lorsqu’on parle de « métaux traces »?
Les métaux qui composent moins de 0,01% de la masse d’un organisme vivant, et 0,1% de la croûte terrestre.
Quels éléments du tableau périodique ne sont pas des métaux traces?
1 - Al 2 - Fe 3 - Mn 4 - Na 5 - Mg 6 - Ca 7 - K
Comment définit-on un « métal lourd »?
Un métal qui pèse plus de 5g/cm3
Vrai ou Faux: Un métal lourd signifie qu’il est toxique.
Faux, il n’y a pas vraiment de raison qu’il en soit ainsi.
Quelles sont les différentes catégories de métaux?
1 - Précieux 2 - Usuels 3 - Ferreux 4 - Non-ferreux 5 - Légers 6 - Métalloïdes 7 - Lanthanides (terres rares)
Quelles sont les propriétés des métalloïdes?
Ce sont des métaux qui ont des propriétés intermédiaires, ils sont de bons semi-conducteurs.
Vrai ou Faux: Les métaux précieux peuvent se corroder et sont très rares.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les métaux usuels se corrodent et s’oxydent difficilement.
Faux, ils se corrodent et s’oxydent facilement.
Quel est le continuum entre les liaisons ionique et covalente?
1 - Liaison purement ionique
2 - Liaison covalente polaire
3 - Liaison purement covalente
Quel est le facteur clé entre les liaisons ionique et covalente?
L’électronégativité.
Qu’est-ce que la liaison ionique?
C’est des interactions électrostatiques.
Qu’est-ce qu’une liaison covalente?
Partage de paires d’électrons.
Comment doit-on faire pour obtenir une configuration stable?
Perte ou gain d’électrons.
Quelle est la classification des éléments en fonction de leurs propriétés chimiques de coordination?
On peut former 3 catégories selon la tendance des éléments à former des complexes ioniques ou covalents.
Cations de type A, cations de type B et cations de caractère intermédiaire.
La classification des éléments est fonction de quoi?
Elle est fonction de leurs propriétés chimiques de coordination.
Vrai ou Faux: Le groupe A forme des liaisons covalentes.
Faux, il a tendance à former des liaisons ioniques.
Vrai ou Faux: Le groupe A est un accepteur dur et recherche de l’oxygène.
Vrai.
Vrai ou Faux: Le groupe A a un grand intérêt écotoxicologique.
Faux, c’est le groupe B.
Vrai ou Faux: Le groupe B est un accepteur mou et recherche de l’azote et du soufre.
Vrai.
Lequel des 3 groupes (A, B ou intermédiaire) possède le plus grand intérêt écotoxicologique?
Le groupe B.
Vrai ou Faux: Le groupe « caractère intermédiaire » génère des liaisons mixte entre covalent et ionique.
Vrai.
Quelle est la particularité de la toxicité des cations du groupe A?
Ils sont non toxiques à moins d’être concentrés au point de perturber l’ionorégulation.
Quel type d’interactions les cations du groupe A font avec les ligands donneurs d’oxygène?
Interactions avec ligands de nature électrostatique.
Quels sont les micro-éléments essentiels des cations intermédiaires?
1 - Zn
2 - Co
3 - Ni
Quelle est la toxicité des cations intermédiaires?
Ils possèdent une toxicité intermédiaire. Ils peuvent déplacer des co-facteurs appartenant au groupe A.
Que retrouve-t-on dans le groupe des cations intermédiaires?
1 - Caractéristiques de complexation intermédiaire
2 - Micro-éléments
3 - Macromolécules
4 - Métalloenzymes spécifiques au métal
Quels sont les cations du groupe B?
1 - Ag
2 - Cu
3 - Hg
Quelle est la préférence de liaison des cations du groupe B?
De préférence liés aux ligands S ou N.
Vrai ou Faux: Les cations du groupe B forment des interactions complètement covalentes.
Faux, en partie de caractère covalent.
Quelle est la toxicité des cations du groupe B?
Ils sont très toxiques.
Pourquoi les cations du groupe B sont très toxiques?
Ils forment des complexes stables avec les groupements -SH et -S-S- qui sont cruciaux pour l’intégrité des protéines, enzymes.
Vrai ou Faux: Les cations du groupe B peuvent déplacer des métaux co-facteurs.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les cations du groupe B ont une forte abondance géologique.
Pourquoi?
Faux, faible abondance géologique.
Difficulté d’acquisition.
Vrai ou Faux: Les cations du groupe B sont peu utiles.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les cations du groupe B ont une faible réactivité et une haute spécificité.
Faux, c’est l’inverse. Ils ont une haute réactivité mais une faible spécificité, ils se lient de façon non spécifique à des ligands organiques.
Avec quels composés les cations du groupe B ont une forte réactivité exceptionnellement?
Forte réactivité avec S, SH et N.
Quel est le risque qu’une cellule peut subir en présence de cations du groupe B?
Illustrez un exemple.
Une cellule ne pourrait transporter le métal vers la molécule cible sans courir le risque que le métal se fixe à une macromolécule sensible aux métaux.
Quand le mercure entre dans une cellule, il va immédiatement se mettre sur n’importe quel groupement soufré de façon non-spécifique. Il dérègle la machinerie de la cellule.
Comment cible-t-on les métaux d’importance écotoxicologique?
Ils peuvent être identifiés en tenant compte de 4 critères:
1 - Abondance géochimique
2 - Concentrations augmentées par les activités antrophiques
3 - Fonction biologique, toxicité inhérente et potentiel de bioaccumulation
4 - Mobilité géochimique
Vrai ou Faux: Le potentiel d’un métal à être toxique est d’autant plus grand qu’il est peu abondant géologiquement.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les terres rares portent bien leur nom.
Faux, elles ne sont vraiment rares, elles sont abondantes, mais difficiles à extraire.
Vrai ou Faux: La classe A est souvent rare et la classe B est souvent abondante.
Faux, c’est l’inverse, la classe A est souvent abondante tandis que la classe B est souvent rare.
Que faut-il savoir pour déterminer si les concentrations en métaux sont influencées par les activités anthropiques?
Il faut connaître le signal naturel (le signal de fond) et ce qui se trouve avant.
Qu’est-ce que le facteur de mobilisation?
Comparaison des taux d’émission des sources naturelles à ceux des sources anthropiques.
Qu’est-ce que le facteur d’enrichissement?
Comparaison des concentrations dans les aérosols atmosphériques ou dans les sédiments en suspension à celles dans des matrices naturelles non perturbées.
À quoi servent les facteurs de mobilisation et d’enrichissement?
À savoir le degré de perturbation du cycle géochimique naturel du métal par les activités humaines.
Que signifie un ration anthropique / naturel égal à 1?
L’humain décharge autant que la nature, cela ne veut pas dire qu’il n’y a rien.
Vrai ou Faux: Le facteur d’enrichissement est le ration de la concentration d’un élément à un site d’intérêt par rapport à la concentration du même élément à un site contrôle.
Vrai.
Dans quelles situations utilise-t-on le facteur d’enrichissement?
On peut soit avoir une vision géographique d’un témoin par rapport à un lieu contaminé ou avoir une vision de reconstitution historique.
Vrai ou Faux: Dans les approches de reconstitution historique, le temps ne peut pas remplacer l’espace.
Faux, le temps peut remplacer l’espace.
Vrai ou Faux: Les concentrations sont souvent normalisées pour le facteur d’enrichissement.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les éruptions volcaniques sont une source importante de mercure.
Vrai.
Quels sont les nouveaux estimés pour la zone tempérée sur 270 ans comparativement sur 100 ans?
FE pour les 2 périodes considérées?
Sur 270 ans:
1 - 52% Anthropiques
2 - 6% Volcaniques
3 - 42% sources naturelles de base
FE: environ 1 anthropique/ 1 naturel
Sur 100 ans:
1 - 70% Anthropiques
FE: 2/3 anthropique
1/3 naturel
Quels métaux ont eu les FE les plus élevés lors des activités minières de 1847 à 1987?
Le métal d’intérêt le plus évident est le cadmium suivi du zinc et du plomb.
Comment peut-on classifier les éléments essentiels versus non essentiels?
Selon leur comportement sur les organismes.
Quelle est la toxicologie d’un macro-élément nutritif?
Donne un exemple.
Il est non toxique sur une très large gamme de concentrations.
Effet positif quand on l’augmente, mais quand on commence à en avoir trop, il commence à baisser.
Par exemple, le calcium.
Quelle est la toxicologie d’un micro-élément nutritif?
Donne un exemple.
Effet positif initialement, mais si en excès, finit par être toxique.
Par exemple, les terres rares.
Donne un exemple d’un élément non-essentiel.
Le mercure et le cadmium.
Quelle est la courbe de la fonction d’un élément en fonction de l’augmentation de sa concentration?
Carence/suffisance/toxicité
Quelle est la particularité du sélénium dans l’environnement?
Il forme des sélénoprotéines et protège les gens contre la toxicité du mercure ou il empêche le mercure d’agir comme un macro-élément.
Vrai ou Faux: On peut voir des cas de carence et de toxicité du sélénium en milieu naturel.
Vrai.
Qu’est-ce que CL50 dans les tests de toxicité?
C’est la concentration létale pour 50% des individus traités durant une durée de temps déterminée.
Vrai ou Faux: Lors des tests de toxicité, plus le nombre est petit pour le CL50, plus le métal testé est toxique.
Vrai.
Pourquoi existe-t-il une grande différence de sensibilité au cuivre entre la daphnie et le gamar?
Plusieurs invertébrés (gamar) possèdent de l’hémocyanine plus que de l’hémoglobine. Ça prend un système de régulation du cuivre et des protéines pour contrôler.
Les daphnies n’ont pas besoin de cuivre, donc la concentration est plus basse.
Qu’est-ce que la mobilité géochimique?
Degrés de facilité avec lequel un élément peut migrer dans un environnement donné.
Quels sont les déterminants clés de la mobilité géochimique?
1 - pH
2 - Eh
Quelle est l’utilité du pH dans la mobilité géochimique?
Il change la spéciation des métaux et les rend plus mobiles.
Quels sont les niveaux de mobilité relative?
1 - Très mobile
2 - Modérément mobile
3 - Un peu mobile
4 - Très peu mobile
Vrai ou Faux: Le Cl est très mobile.
Vrai.
Vrai ou Faux: Les terres rares et le Fe sont très peu mobiles.
Vrai.
Qu’est-ce que le coefficient de partitionnement Kd?
La concentration absorbée du métal (mg/kg) divisé par la concentration dissoute du métal (mg/L).
Qu’est-ce qu’un dyaliseur?
Plaque insérée dans les sédiments d’un lac. La prise de sédiments permet d’avoir la phase absorbée du métal.
Cellules à l’intérieur avec des membranes semi-perméables et atteinte d’un équilibre. Ce qui se trouve à l’intérieur est la phase dissoute réelle du métal.
Vrai ou Faux: On devrait s’attendre que les organismes qui vivent dans les sédiments soient moins contaminés que ceux qui vivent dans la colonne d’eau.
Faux, c’est l’inverse. Les organismes qui vivent dans les sédiments sont plus contaminés que ceux qui vivent dans la colonne d’eau.
