Identifier, mesurer et analyser les pollutions des sols

L'analyse granulométrique d'un sol permet de connaître les proportions de chacune des fractions granulométriques inférieures à 2mm, c'est-à-dire les quantités de sables, limons et d'argiles pour définir la texture d'un sol. Les argiles ont une grande importance puisque l'existence de charges négatives à leur surface entraîne une attraction des molécules d'eau, des ions (dont ETM) et certaines molécules organiques par adsorption, échange d'ions, floculation ou dispersion.

La biodisponibilité se définit comme la propriété d'un élément ou d'une substance d'atteindre les membranes cellulaires des organismes vivants. C'est le statut physique (adsorbé, solubilisé) ou chimique (complexé, ionisé) dans lequel se trouve un polluant et qui conditionne sa toxicité. Un polluant biodisponible est un polluant au-quel les organismes sont immédiatement exposés. Lorsqu'un polluant n'est pas biodisponible mais peut le devenir à plus ou moins long terme, on utilise le terme « bioaccessible ». Selon l'évolution des paramètres environnementaux, la biodisponibilité des polluants et leur toxicité peuvent évoluer favorablement ou défavorablement.

Présence anormale de substances potentiellement dangereuses dans un milieu, liée à l'activité humaine. Certaines substances (Pb, Cu, Zn, As...) peuvent être présentes naturellement dans les milieux. A l'échelle d'un site, la contamination se définit par comparaison à l'état initial (teneurs antérieures à l'émission de la source de pollution) ou à des concentrations locales (naturelles ou impactées par des contaminations diffuses historiques).

La phase aqueuse du sol chargée d'ions qui circule dans les pores du sol est appelée la solution su sol. Cette dernière est le compartiment dans lequel la plante récupère la plupart des éléments dont elle a besoin. Si tous les pores sont remplis par l'eau, le sol est dit saturé; sinon, il est dit partiellement saturé.

La phase gazeuse du sol : La présence d'air dans les sols est indispensable pour fournir l'oxygène nécessaire à la respiration des organismes vivants. L'air est présent sous forme de gaz ou dissous dans l'eau du sol. Sa composition est proche de celle de l'air atmosphérique pour les horizons supérieurs tandis que la teneur en CO2 augmente et la teneur en 02 diminue avec la profondeur. Ce phénomène est dû à la minéralisation de la matière organique et à la respiration des racines.

La structure d'un sol désigne un mode d'assemblage des particules élémentaires de sol avec création d'une porosité texturale définie par le volume relatif des vides intra-agrégats et la porosité structurale définie par le volume des vides inter-agrégats. A la différence de la texture, la structure évolue dans le temps. La fissuration due au gel, au dessèchement ou à l'impact des outils de travail du sol peut conduire à la formation de chemins préférentiels de drainage ou d'aération.

La toxicité est la capacité intrinsèque d'un agent chimique à avoir un effet nocif sur un organisme.

Le risque est la combinaison de la probabilité et de la (des) conséquence(s) de la survenue d'un événement dangereux spécifié.

Le sol est la résultante de l'action de facteurs physiques, chimiques et biologiques sur l'enveloppe externe de l'écorce terrestre. Avec le temps, la roche mère se décompose en particules de plus en plus fines. La présence de végétation et l'accumulation de produits organiques en surface influencent l'évolution du sol. De plus le sol est constitué d'une importante phase aqueuse, siège de réactions d'hydrolyse et de transport d'ions. Enfin, il comprend une phase gazeuse qui résulte non seulement du transfert de gaz avec l'atmosphère, mais aussi de dégagements gazeux provenant de l'activité biologique des organismes vivants.

Ne pas confondre la minéralisation comme étant le stade ultime de a dégradation d'un polluant organique (donnant du CO2, H2O et des éléments minéraux), et la minéralisation définie par les géosciences comme étant la formation d'un minéral à partir d'un autre.

Le terme polluant désigne un altéragène biologique, physique ou chimique, qui au-delà d'un certain seuil, et parfois dans certaines conditions (potentialisation), développe des impacts négatifs sur tout ou partie d'un écosystème ou de l'Environnement en général.

Il s'agit d'éléments présents à l'état de trace dans la croûte terrestre. Ce sont des métaux, comme par exemple, le cadmium, le chrome, le cuivre, le plomb ou le zinc, ou des métalloïdes, comme l'arsenic ou le sélénium. On parle indifféremment « d'éléments traces métalliques (ETM) », de « polluants métalliques »). Certains sont indispensables aux processus biologiques. A faible dose, ce sont les oligo- éléments (cuivre, chrome, zinc...) ; à forte dose, le cuivre est un antiseptique puissant. D'autres ETM ne jouent aucun rôle utile comme le cadmium, le plomb, le mercure. En revanche, tous les ETM sont tous potentiellement polluants. Cela dépend de leurs concentrations dans les sols et de leur forme chimique.

Substances à base de carbone, en lien avec les activités humaines (ex. hydrocarbures, solvants chlorés, dioxines, furanes, pesticides, fongicides...). Certaines de ces substances peuvent être dégradées naturellement sous l'effet notamment des micro-organismes du sol. Parmi ces polluants, les polluants organiques persistants (POP), tels que les PCB et le DDT, présentent la particularité de s'accumuler dans la chaîne alimentaire (bioamplification). Ils sont particulièrement toxiques, persistants, car résistants aux dégradations biologiques naturelles, et peu-vent être transportés sur de longues distances. Certains pesticides interdits depuis de nombreuses années peuvent également persister dans les sols.

Le terme pollution désigne l'introduction directe ou indirecte, par suite de l'activité humaine, de substances, de chaleur ou de rayonnement dans l'air, l'eau ou le sol, susceptibles de porter atteinte à la santé humaine ou à la qualité des écosystèmes aquatiques ou des écosystèmes terrestres, qui entraînent des détériorations aux biens matériels, une détérioration ou une entrave à l'agrément de l'environnement ou à d'autres utilisations légitimes de ce dernier (adapté de Directive Européenne 2000/60/CE du 23 octobre 2000).

Terre issue d'horizons de surface (les sols présentent une structure stratifiée appelés horizons) humifères (riche en humus : ensemble des matières organiques décomposées présentes dans le sol) ou d'horizons profonds pouvant être mélangée avec des matières organiques d'origine végétale, des amendements organiques et/ou des matières minérales (norme NFU 44-551). Cependant cette norme n'est pas toujours respectée et peut poser problème pour des usages alimentaires