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M2 généraliste en Environnement :
Compréhension et mise en œuvre de
solutions en faveur de l’environnement
Informations, candidatures : http://www.mpe.u-psud.fr
Direction pédagogique
P. Tardiveau
P. Désesquelles
R. Ansari
Responsable Mention
T. Suomijarvii,
M. Girondot
Responsable Master 2
P. Tardiveau
LPGP, bât 210, bureau 231
91405 Orsay Cedex
tél : 01 69 15 72 50
Secrétariat
N. Ibis, Bât. 470,
2ème
étage, bureau D209
91405 Orsay Cedex
tél : 01 69 15 71 66
Objectifs
Paris Sud : 1ère
université française (classement de Shanghaï 2012)
1ère
université pour l’insertion des étudiants
La Faculté des Sciences se situe à Orsay, au sud de Paris, sur un campus boisé
de 200 ha (accès direct depuis Paris par RER : 30 min).
Master 2 Master 2
Le monde de l’Environnement est en recherche de physiciens et de chimistes
dont les compétences sont nécessaires à la caractérisation et à la mise en œuvre
de techniques de traitement, de gestion et/ou de valorisation de polluants et de
déchets. La pluridisciplinarité et la transversalité des connaissances sont
indispensables aux scientifiques qui souhaitent exercer un métier dans le
domaine de la physique de l’environnement. Tels sont aussi les objectifs de la
formation, permettant d’appréhender de manière globale les problèmes de
pollution et d’énergie et leurs conséquences sociétales, économiques,
juridiques, sanitaires, écologiques et industrielles.
Les enseignements de tronc commun ont pour objectifs principaux l’identification des différentes sources de
pollutions physico-chimiques et l’analyse des mécanismes de transport et des modifications des cycles naturels dans
l’atmosphère et la géosphère. Sont développées les différentes techniques de pointe pour l’analyse et la détection de
polluants ainsi que les solutions, éprouvées ou innovantes, de traitement de la pollution et/ou de valorisation des
déchets. L’analyse des risques industriels, dont le nucléaire, et la gestion des déchets sont également abordées. Enfin,
le choix d’unités d’enseignement (UE) libres permet une adéquation de la formation à un projet professionnel.
Parcours Professionnel Ce parcours oriente la formation sur l’acquisition de connaissances à spectre large, permettant aux futurs diplômés d’interagir avec
des professionnels de l’environnement d’horizons très variés. Le choix des UE libres se concentre sur les thématiques du droit, de
l’économie ou encore de la santé. La prise en compte des aspects réglementaires, juridiques ou économiques est fondamentale pour
un ingénieur destiné à développer de nouvelles solutions pour lutter contre la pollution et à mener des projets environnementaux.
Un stage en entreprise de plus de 4 mois clôture la formation.
Parcours Recherche Ce parcours forme des chercheurs et des enseignants-chercheurs capables de participer à l’émergence de nouvelles technologies de
préservation du climat et de l’environnement. L’accent est mis sur l’étude et la conception de réacteurs de dépollution, de
techniques de mesures de la pollution et de systèmes de production d’énergie innovants et moins polluants. La formation s’appuie
alors sur le très fort potentiel de recherche de l’Université Paris-Sud et de ses futurs partenaires du Campus de Saclay (Paris-Tech,
Supelec, Centrale, CEA…). Un stage en laboratoire de plus de 4 mois clôture la formation.
Parcours Internationaux
Double diplôme international avec l’Université Polytechnique de Tomsk
(Russie), couplé au Master « Radioelements in Nature » : analyse,
prévention et gestion de la dispersion de radionucléides dans
l’environnement. Semestre 4 en Russie.
Double diplôme international avec l’Université de
Ferrare (Italie), couplé au Master de Physique.
Semestre 1 et 2 en Italie.
Formation courte à l’Université du Québec à Rimouski (Québec) :
énergie éolienne. Fin de semestre 4 au Québec.
Métiers visés Ingénieurs études, projets, procédés ou R&D dans des
grandes entreprises ayant un pôle environnement
(Veolia, GDF-Suez, EDF, SNCF, Eiffage, Eiden TTR,
Nordex, Néodyme, ...).
Ingénieurs conseil et audit en environnement.
Cadres dans des organismes et instituts en lien avec
l'environnement (ADEME, DREAL, INERIS,...).
Ingénieurs environnement dans l’industrie nucléaire et
les agences chargées de la gestion des déchets
(AREVA, IRSN,…).
Chercheurs et ingénieurs de recherche dans le public.
Admissions Sélection sur dossier et entretien.
Accessible aux élèves ingénieurs, aux étudiants de Master 1 (physique, chimie) et aux professionnels (VAE).
UE de tronc commun
Sources de pollution et impacts
Cours / TD / TP - 6 ECTS
H. Mestdagh et T. Boddaert (Dpt. Chim), L. Audouin (Dpt. Phys)
I. Pison (UVSQ), L. Farrant (BioIS)
Nature et origine de différents polluants (O3, NOx, SOx, COV, métaux,
aérosols,…) et de déchets nucléaires (plutonium, actinides, MOX,…).
Mécanismes physico-chimiques liés aux polluants atmosphériques
et aux déchets nucléaires (cycles, photochimie, combustion, réactions nucléaires, radioactivité,…).
Impacts des pollutions sur l’environnement (effet de serre, trou d’ozone, smog, eutrophisation, dispersion
atmosphérique, bilan carbone, analyse de cycle de vie,…).
Etude de la dispersion d’un panache sous Fluidyn (TP) et ACV sous e-DEA.
Contrôle des connaissances : Examen final, TP et étude de cas.
Transport et transfert de polluants
Cours / TD / TP - 6 ECTS
H. Auradou (CNRS), Ph. Bousquet et B. Lansard (UVSQ),
P. Désesquelles (Dpt. Phys)
Introduction à la physique de l’atmosphère (structure, composition,
dynamique,…) et à la climatologie (détection, évolution,
modélisation,...).
Classification des polluants atmosphériques (profils, échelles temporelles et spatiales globales,
régionales ou locales, forçage radiatif, échanges,…).
Equations de conservation et de transport (convection / diffusion) des polluants. Modèles de dégradation.
Dispersion et écoulement dans la couche limite atmosphérique (turbulence, piégeage, suspensions,…).
Transport des polluants dans les milieux poreux (friction, porosité, perméabilité, lois de Darcy,…).
Modélisation du transfert de pollution : chaînes de Markov, traitement matriciel des processus,…
Détermination de concentrations de fer et de phosphates dans une carotte sédimentaire de l’Yvette (TP). Contrôle des connaissances : Examen final et TP.
Détection et analyse des polluants
Cours / TD / TP - 6 ECTS
T. Suomijärvi, T. Minea, R. Ansari, L. Audouin, P. Désesquelles (Dpt. Phys),
E. Louarn (Dpt. Chim), M. Saunois (UVSQ), V. Noël, N. Jidenko et N. Simiand
(CNRS)
Interactions ondes EM et rayonnements / matière et atmosphère.
Détecteurs à gaz (chambre d’ionisation, détecteur de fumée, d’aérosols…).
Détecteurs par absorption de rayonnements et par activation nucléaire.
Détecteurs par faisceaux de particules (PIXE, PIGE, RBS,…).
Traceurs radioactifs (marquage physique / chimique) et datation au carbone.
Systèmes de télésurveillance passive (imagerie, rayonnement thermique,…) et active (RADAR,
LIDAR,…).
Réseaux de surveillance.
Analyse multidimensionnelle et réduction de données.
Spectrométrie de masse et chromatographie (gaz et liquide) et spectroscopies d’absorption et d’émission.
Détection de particules.
Mesures de polluants sur station AIR PARIF (TP).
Visite d’une ligne de lumière au Synchrotron SOLEIL.
Contrôle des connaissances : Projet sur une technique de mesure et TP.
Traitement des gaz et dépollution
Cours / TD / TP - 2 ECTS
Intervenants GDF SUEZ et Biogénie, S. Lovascio (CNRS)
Principes physico-chimiques mis en jeu dans les procédés de traitement
de gaz et d’élimination de polluants atmosphériques (adsorption,
lavage, oxydations, catalyse, plasma, procédés mixtes).
Principales techniques de dépollution des sols et des eaux souterraines.
Applications industrielles et dimensionnement de procédés. Visite de l’usine d’incinération du SIOM.
Modélisation d’une colonne d’absorption sous Aspen Hysys (TP).
Contrôle des connaissances : Examen final et étude de cas.
Filtration des aérosols
Cours / TD - 3 ECTS
Intervenants INRS, IRSN, VEOLIA, J.P. Borra (CNRS)
Propriétés physiques des aérosols et mécanismes physiques de
filtration.
Filtration mécanique sèche / humide.
Filtration électrique sèche / humide.
Applications industrielles et études de cas.
Visite de l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN).
Contrôle des connaissances : Examen final.
Gestion des risques
Cours / TD / TP - 4 ECTS
Intervenants NEODYME, IRSN et IPN ; Responsable : L. Audouin (Dpt. Phys)
Risques industriels et phénomènes dangereux (incendie,
explosion, BLEVE, Boil-over, dispersion,…).
Réglementation (ICPE, ATEX, demande d’autorisation,…).
Etudes de dangers (gravité, probabilité, analyse de risque, prévention, protection, zonage, accidentologie).
Transport de matières dangereuses (TMD).
Radioprotection (exposition, dose, effets biologiques de la radioactivité).
Gestion des risques nucléaires : organismes (IRSN, ASN, AIEA, CIPR,…) et gestion de crises.
Etude de cas sous logiciel de calcul 3D « Fire Dynamics Simulator » (FDS).
Visite de la Centrale Electrique EDF de Porcheville. Contrôle des connaissances : Examen final et étude de cas.
Communication et Insertion
Cours / TD / Ateliers - 3 ECTS
Intervenant SIP, C. Keane-Davis (Dpt. Langues)
Quelles compétences pour quels métiers ?
Connaître et prospecter son marché de l’emploi.
CV, lettre de motivation et entretien d’embauche (français et anglais).
Communication orale et préparation au TOEIC.
Contrôle des connaissances : Contrôle continu et présentations orales.
Gestion des déchets
Cours / TD / Visites - 3 ECTS
Intervenants BioIS, ASTRADE, N. Pauwels (CNRS), L. Audouin (Dpt. Phys)
Responsable : S. Roccia (Dpt. Phys)
Politiques françaises et européennes de prévention et de gestion des
déchets (Grenelle de l’environnement, directives « traitement » et
« produits », Responsabilité Elargie du Producteur, Economie circulaire,…).
Récupération et tri des déchets (collectes sélectives, techniques de tri, conditionnement,…).
Visite du centre de tri SITA SUEZ de Limeil-Brévannes.
Valorisation des déchets : méthanisation, compostage des déchets organiques, valorisation agronomique.
Incinération des déchets et récupération d’énergie. Visite de l’usine d’incinération du SIOM.
Gestion des déchets nucléaires (vitrification, stockage, incinération, ANDRA,…).
Démantèlement, assainissement et déclassement d’installations nucléaires INB.
Visite de l’usine de retraitement des déchets nucléaires AREVA de La Hague. Contrôle des connaissances : Etude bibliographique et compte-rendu de visites de sites.
UE libres
Grands défis de l’Environnement I
Conférences et sortie de terrain - 3 ECTS
Intervenants extérieurs.
Responsable : Maître L. Fonbaustier (UFR Droit), H. Massol (Dpt. STU)
Sorties sur le terrain intégrant différentes problématiques
environnementales (géologie, biodiversité, physico-chimie du milieu
naturel,…)
Exemples de conférences :
La situation énergétique en France et en Europe : quels choix politiques pour les 50 années qui viennent ? Économie écologique : quelles perspectives pour l’environnement ?
Faut-il avoir peur des OGM ?
Radioprotection : mythe ou réalité ?
Développement et exploitation d’un parc éolien : les enjeux techniques et juridiques.
Quelle forêt en France en 2040 ?
Conflits d’usage des territoires agricoles et des ressources en eau : de la rationalité individuelle à la
rationalité procédurale.
Réflexions sur la tarification progressive de l’énergie… Contrôle des connaissances : Comptes-rendus de conférences et de la sortie terrain.
Grands défis de l’Environnement II
Etude bibliographique interdisciplinaire - 3 ECTS
J. Leconte (Dpt. Bio).
Etude bibliographique d’un sujet environnemental abordant des aspects
scientifiques, juridiques et économiques.
Exemples : La disparition des terres émergées, Le lâché d'espèces non-
indigènes pour la lutte biologique, Le stockage du CO2, Economie des ressources : transport
et environnement, Les agro-carburants de 3ème
génération,… Contrôle des connaissances : Soutenance en binôme devant un jury pluridisciplinaire.
Introduction au Droit de l’Environnement
Cours / TD - 3 ECTS
Maître J.F. Chambault (UFR Droit)
Introduction : la formation, les caractères, les principes généraux et le
champ d’application du droit de l’environnement
Les sources du droit de l’environnement et leurs rapports mutuels.
Application des règles.
Les sujets (droit et ordre juridique, droit interne de l’environnement, personnes morales) et les institutions
de l’environnement.
Le droit des pollutions et des nuisances.
Le droit des « installations classées pour la protection de l’environnement » (ICPE) : catégorisation,
prévention des risques, sanctions et recours contentieux, nucléaire.
L’effectivité du droit de l’environnement. Contrôle des connaissances : Examen final.
Droit de l’Environnement II
Cours / TD - 3 ECTS
Maître J.F. Chambault (UFR Droit)
La Charte de l'environnement et le préambule de la Constitution consacrés par le Conseil d'Etat (arrêt du 3octobre 2008).
Le juge et le droit de l'environnement. L'environnement et le principe de participation, en droit international, communautaire et interne. Les éco-labels et les éco-audits. Les installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE). La gestion durable des matières et des déchets radioactifs.
Contrôle des connaissances : Examen final.
Economie de l’environnement
Cours - 3 ECTS
F. Carlier (UFR Droit).
Principaux problèmes de l’économie de l’environnement, ressources
naturelles.
Les courants de pensée, soutenabilités faible et forte.
Les méthodes d’évaluation des actifs environnementaux.
La fiscalité environnementale, les droits à polluer, la certification.
Les déterminants internes et externes des politiques de l’environnement, la politique européenne. Contrôle des connaissances : Examen final.
Ecologie et écosystèmes
Cours - 3 ECTS
M. Girondot (Dpt. Bio).
Les grandes étapes de la vie sur terre.
La population, dynamique des populations et stratégies démographiques.
L’individu en écologie, polymorphisme, interactions entre espèces.
Structure et fonctionnement des écosystèmes, flux d’énergie et de matière.
La biodiversité et sa mesure, l’homme, partie intégrante de la biosphère. Contrôle des connaissances : Examen final.
Sol, sous-sol, air et eau
Cours / TD - 3 ECTS
C. Quantin (Dpt. STU).
L’objectif est de fournir à des étudiants non-géologues des connaissances de base
sur les enveloppes externes solides et fluides de la Terre. Une importance
particulière est donnée à l’eau, ses réservoirs et ses déplacements.
Les enveloppes fluides (atmosphère, phénomènes météorologiques, eaux continentales).
Les niveaux superficiels de la Terre solide (squelette et pores des roches, massifs rocheux, sols, eaux
superficielles, zone saturée ou non-saturée, sous-sols, nappes,…). Contrôle des connaissances : Examen final.
Santé et écotoxicologie
Cours - 3 ECTS
L. Oziol (UFR Pharmacie).
Santé Publique (acteurs, démographie, notions d’épidémiologie,…).
Notions de toxicologie, d’écotoxicologie et d’évaluation des risques
sanitaires.
Application à des dangers physiques, biologiques ou chimiques :
Radiations UV et santé humaine, Toxines de cryptogames, agents pathogènes infectieux, légionelles, Eléments traces (métaux, métalloïdes) et polluants organiques (perturbateurs endocriniens,…).
Contrôle des connaissances : Examen final.
Gestion de projets et organisation des entreprises
Conférences - 3 ECTS
Intervenants extérieurs.
Création et organisation d’entreprises.
Comptabilité (chiffre d’affaire, fonds de roulement, coûts, dettes,
capital, amortissement, …)
Marketing stratégique et opérationnel.
Management de projet (préparation, réalisation, clôture, retour d’expérience).
Introduction au droit du travail et de la propriété intellectuelle (dépôt de brevet). Contrôle des connaissances : Examen final.
Simulations et Modélisations
Cours / TD - 3 ECTS
F. Jedrzejewski, M. Robert (CEA).
Mise à niveau en théorie des probabilités.
Statistiques et méthodes de Monte-Carlo.
Simulation Monte-Carlo, calcul d’intégrales
Applications en physique statistique (TD sur ordinateur)
Méthode Monte-Carlo en physique médicale. Contrôle des connaissances : Projet et examen final.
Efficacité énergétique et énergies renouvelables
Cours / TD / séminaires - 3 ECTS
V. Bourdin et I. Delbende
Efficacité : exergétique, cogénération, géothermie.
Solaire : ressources, thermique, photovoltaïque, stockage (gravifique,
inertiel, électrochimique).
Eolien : ressources, éoliennes, hydroliennes, turbines.
Visite du centre R&D EDF de Chatou.
Contrôle des connaissances : Examen final et rapport bibliographique.
Filière hydrogène et piles à combustible
Cours / TD / séminaires - 3 ECTS
M. Guymont et P. Millet (Dpt. Chim), Intervenants industrie.
Physique et thermodynamique des piles (potentiels, mouvement en
solution, cinétique électrochimique,…).
Production d’hydrogène par électrolyse.
Purification d’hydrogène par séparation, filtration, cryogénie ou
perméation.
Stockage de l’hydrogène
Applications, cahier des charges, verrous actuels.
Contrôle des connaissances : Partiel et examen final.
Photovoltaique
Cours / TD / séminaires - 3 ECTS
Th Faure et J.P. Kleider (CNRS),
Le photovoltaïque et la jonction P-N.
Les filières : silicium, matériaux III-V et II-VI, rendement, stratégie
d’amélioration, cellules de troisième génération.
Visite de l’IRDEP au centre R&D EDF de Chatou. Contrôle des connaissances : Partiel et examen final.
Plasmas hors-équilibre et réactivité
Cours / TD - 3 ECTS P. Tardiveau (Dpt. Phys)
Introduction aux plasmas (définition, caractéristiques, modélisation,
applications). Spécificité des plasmas hors-équilibre à pression atmosphérique. Physique des décharges électriques (phénoménologie, mécanismes d’ionisation, diagnostics,…). Réactivité des plasmas dans l’air (espèces excitées, métastables, radicaux, émission UV, transferts
d’énergie). Contrôle des connaissances : Examen final.
Plasmas et Environnement Cours / TD - 3 ECTS A. Bourdon, A. Rousseau, S. Starikovskaia (CNRS)
Contrôle des connaissances : Etude comparative d’articles scientifiques. Présentation orale.
Systèmes d’Information Géographique (SIG)
Cours / TD - 3 ECTS K. Soudani (Dpt. Bio)
Contrôle des connaissances : Examen final.
Energétique des bâtiments
Cours / TD - 3 ECTS M. Pons (CNRS). Intervenants extérieurs.
Confort thermique. Flux d’air et pertes de charge. Ventilation naturelle ou forcée (VMC) et récupération de chaleur (VMC double flux). Description de quelques équipements : Chauffe-eau, Pompe à Chaleur (PAC),
Centrale de Traitement d’Air (CTA).
Contrôle des connaissances : Examen final.
Géophysique
Cours / TD - 3 ECTS P. Tucholka (Dpt. STU).
Imagerie géophysique du Hz au GHz pour cibles environnementales et géotechniques. Imagerie géoélectrique 2D/3D Méthodes électro-magnétiques multi-fréquentielles Prospection et analyse structurale par radar de sol Etude de cas Application sur le terrain
Contrôle des connaissances : Examen final.
Géophysique appliquée
Cours / TD - 3 ECTS M. Pons (CNRS). Intervenants extérieurs.
Stage de terrain
Insertion en laboratoire
Cours / TD - 3 ECTS Laboratoire du campus
Immersion d’une semaine dans une équipe de recherche sur une technique expérimentale en lien avec
l’environnement. Compréhension, mise en œuvre et utilisation d’un dispositif expérimental. Synthèse et analyse de données.
Contrôle des connaissances : Rapport de synthèse. Méthodes physico-chimiques
Cours / TD - 6 ECTS Resp : D. Scuderi (Dpt. Chim)
Chimie et Environnement
Cours / TD - 3 ECTS R. Gil (Dpt. Chim)
Chimie verte
Cours / TD - 3 ECTS MC.. Schermann (Dpt. Chim).
Spectrométrie de masse
Cours / TD - 6 ECTS (Dpt. Chim).
