QCM : Recyclage des nutriments et urine (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Deux cultures présentent des apports nutritifs différents : la première manque surtout d’azote, tandis que la seconde est privée de potassium. Concernant les facteurs limitants :

Pour la seconde culture, la disponibilité du potassium peut limiter son développement.
Selon la loi de Liebig, le développement de la première culture est limité par l’élément le moins abondant.
La loi de Liebig désigne comme facteur limitant l’élément nutritif présent en plus grande quantité.
Les éléments minéraux prélevés sont restitués au sol par les récoltes agricoles intensives.
La récolte des cultures en agriculture intensive appauvrit le sol en éléments minéraux prélevés.

Pour la seconde culture, la disponibilité du potassium peut limiter son développement. · Selon la loi de Liebig, le développement de la première culture est limité par l’élément le moins abondant. · La récolte des cultures en agriculture intensive appauvrit le sol en éléments minéraux prélevés.

Explication

La loi de Liebig fait dépendre le développement de l’élément nutritif le moins abondant, ici l’azote ou le potassium selon la culture. Les récoltes retirent du sol les minéraux prélevés, au lieu de les y restituer.

2. Parmi les propositions suivantes concernant l’usage et la demande de phosphore, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La FAO prévoyait une utilisation de phosphate fertilisant de 52,9 millions de tonnes en 2015.
Le phosphore est indispensable à l’agriculture moderne pour les engrais et l’alimentation animale, sans substitut connu pour ces usages.
La hausse de 70 % de la demande alimentaire prévue pour 2050 était attribuée à la seule croissance démographique.
Entre 1950 et 2000, la consommation mondiale annuelle de phosphore est passée de 5 à 20 millions de tonnes.
La hausse de 70 % de la demande alimentaire était prévue pour 2040, selon la FAO.

Le phosphore est indispensable à l’agriculture moderne pour les engrais et l’alimentation animale, sans substitut connu pour ces usages. · Entre 1950 et 2000, la consommation mondiale annuelle de phosphore est passée de 5 à 20 millions de tonnes.

Explication

Le phosphore est indispensable à l’agriculture moderne pour les engrais et l’alimentation animale, sans substitut connu pour ces usages. Entre 1950 et 2000, sa consommation annuelle mondiale est passée de 5 à 20 millions de tonnes. La FAO prévoyait une hausse de 70 % de la demande alimentaire d’ici à 2050, liée à la croissance démographique et à l’évolution des habitudes alimentaires. La prévision de 52,9 millions de tonnes concernait l’utilisation de phosphate fertilisant en 2030.

3. Une entreprise européenne compare plusieurs sources et coûts d’approvisionnement en phosphate. Concernant ces enjeux :

Les réserves de roches phosphatées sont très réduites dans l’Union européenne malgré l’abondance relative des ressources mondiales.
Les roches sédimentaires d’Afrique du Nord et du Moyen-Orient contiennent nettement moins de cadmium que les roches magmatiques.
En 2008, le prix du phosphate de roche a augmenté de 700 % en un peu plus d’un an, renchérissant les engrais.
L’extraction exige 2,4 gigajoules d’énergie primaire par tonne de produit fini, montant à doubler pour le transport vers l’Europe.
Les roches magmatiques de Finlande, de Russie et d’Afrique du Sud présentent une faible teneur en cadmium.

Les réserves de roches phosphatées sont très réduites dans l’Union européenne malgré l’abondance relative des ressources mondiales. · En 2008, le prix du phosphate de roche a augmenté de 700 % en un peu plus d’un an, renchérissant les engrais. · L’extraction exige 2,4 gigajoules d’énergie primaire par tonne de produit fini, montant à doubler pour le transport vers l’Europe. · Les roches magmatiques de Finlande, de Russie et d’Afrique du Sud présentent une faible teneur en cadmium.

Explication

La hausse de 700 % en 2008 a entraîné une hausse des prix des engrais, et les faibles réserves européennes suscitent des enjeux d’approvisionnement. Les roches magmatiques citées sont pauvres en cadmium; l’extraction demande 2,4 gigajoules par tonne, chiffre doublé pour le transport vers l’Europe. Les roches sédimentaires nord-africaines et moyen-orientales sont au contraire plus riches en cadmium.

4. Que désigne l’eutrophisation provoquée par le ruissellement du phosphore vers les cours d’eau ?

Une baisse de la teneur en nutriments des eaux causée par le recyclage du fumier
Une croissance excessive des plantes et des algues dans les milieux aquatiques
Une accumulation de phosphore dans les récoltes destinée à l’alimentation animale
Une diminution de la fertilité des sols due à l’érosion des champs

Une croissance excessive des plantes et des algues dans les milieux aquatiques

Explication

L’eutrophisation correspond à une croissance excessive des plantes et des algues, stimulée par le phosphore qui ruisselle des champs vers les cours d’eau. L’érosion peut entraîner des pertes de phosphore du sol, mais elle ne définit pas l’eutrophisation.

5. Quelle quantité annuelle de déchets alimentaires produit en moyenne chaque individu dans l’Union européenne ?

Environ 240 kg par an
Environ 150 kg par an
Environ 180 kg par an
Environ 210 kg par an

Environ 180 kg par an

Explication

La production moyenne indiquée est de 180 kg de déchets alimentaires par personne et par an dans l’Union européenne. Les autres quantités ne correspondent pas à cette statistique.

6. Quelle fonction le système sanitaire mis au point dans le cadre du projet VUNA remplit-il à Durban ?

Traiter les eaux usées centralisées, produire du biogaz et irriguer les espaces urbains
Séparer les déchets alimentaires, limiter leur mise en décharge et produire du compost
Fournir de l’eau potable, éliminer les excréments et récupérer les matières solides pour l’agriculture
Améliorer l’assainissement, réduire la pollution de l’eau et produire un engrais à partir d’urine

Améliorer l’assainissement, réduire la pollution de l’eau et produire un engrais à partir d’urine

Explication

Le système VUNA vise à améliorer l’assainissement, à réduire la pollution des ressources en eau et à valoriser les nutriments de l’urine en engrais agricole. Le biogaz et le compost sont associés à d’autres formes de valorisation des déchets, et non à la fonction décrite pour ce système sanitaire.

7. Dans quel ordre les deux étapes principales du traitement de l’urine sont-elles réalisées pour obtenir un engrais concentré ?

La filtration des nutriments précède la fermentation qui élimine l’eau.
La stabilisation de l’azote ammoniacal précède la distillation qui retire l’eau.
La distillation de l’urine précède la stabilisation de l’azote ammoniacal.
La séparation du phosphore précède la distillation qui stabilise l’azote.

La stabilisation de l’azote ammoniacal précède la distillation qui retire l’eau.

Explication

Le traitement commence par stabiliser l’azote ammoniacal grâce à des bactéries fixées sur des particules de plastique, puis distille la solution afin d’en retirer l’eau. La distillation ne précède donc pas la stabilisation : elle intervient après cette première étape.

8. En quoi la récupération du phosphore dans l’urine se distingue-t-elle de l’obligation suisse concernant les boues d’épuration ?

La récupération dans l’urine s’applique aux toilettes sans eau, tandis que l’obligation suisse concerne les déchets alimentaires biodégradables.
La récupération dans l’urine cible le phosphore à la source, tandis que l’obligation suisse vise celui contenu dans les boues d’épuration.
La récupération dans l’urine concerne l’azote, tandis que l’obligation suisse porte sur le phosphore des boues d’épuration.
La récupération dans l’urine sert à éliminer les médicaments, tandis que l’obligation suisse vise le phosphore des boues d’épuration.

La récupération dans l’urine cible le phosphore à la source, tandis que l’obligation suisse vise celui contenu dans les boues d’épuration.

Explication

La récupération de l’urine permet d’extraire le phosphore à la source, alors que la nouvelle ordonnance suisse doit imposer le recyclage du phosphore contenu dans les boues d’épuration. L’azote est concerné par des travaux distincts de l’Eawag sur les eaux usées, mais il ne définit pas l’obligation relative aux boues.

9. À quel scientifique attribue-t-on la loi selon laquelle la croissance d’une plante est limitée par le nutriment le moins disponible ?

Kai Udert
L’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture
La Commission européenne
Justus von Liebig

Justus von Liebig

Explication

Justus von Liebig a formulé la loi des facteurs limitants, qui relie le développement d’une plante à l’élément nutritif présent en plus faible quantité. Kai Udert est associé aux travaux sur la valorisation des nutriments de l’urine, et non à cette loi agronomique.

10. Quelle conséquence la forte hausse de la consommation mondiale de phosphore entre 1950 et 2000 a-t-elle pour les besoins d’approvisionnement ?

Elle rend les réserves européennes de roches phosphatées suffisantes pour répondre à la demande agricole.
Elle diminue le besoin de phosphate comme fertilisant en limitant la demande alimentaire mondiale.
Elle réduit la dépendance agricole au phosphore en favorisant des substituts pour les engrais et l’alimentation animale.
Elle accroît la pression sur l’approvisionnement en phosphore, indispensable aux engrais et à l’alimentation animale.

Elle accroît la pression sur l’approvisionnement en phosphore, indispensable aux engrais et à l’alimentation animale.

Explication

La consommation mondiale est passée de 5 à 20 millions de tonnes par an, tandis que le phosphore reste indispensable aux engrais et à l’alimentation animale sans substitut connu pour ces usages. La hausse ne réduit donc pas le besoin d’approvisionnement, contrairement à l’idée d’une baisse de la demande de fertilisant.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Recyclage des nutriments et urine.

Sous quelle forme les plantes assimilent-elles surtout le phosphore ?

Sous forme de phosphates.

Quel organisme affirme que le phosphore est indispensable à l’agriculture moderne sans substitut connu pour ses usages ?

La Commission européenne.

Combien de tonnes de phosphore étaient consommées annuellement dans le monde en 2000 ?

20 millions de tonnes.

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