Chapitre 1
Généralités
5
1.1.3.1.1. Définition
Un métal est un élément chimique, issu le plus souvent d'un minerai doté d'un éclat
particulier, bon conducteur de chaleur et d'électricité, ayant des caractéristiques de dureté et de
malléabilité, se combinant aisément avec d'autres éléments pour former des alliages utilisés par
l'homme depuis l'antiquité (CHIFFOLEAU et al., 2001).
Les métaux lourds sont généralement définis comme étant des éléments métalliques
naturels ou dans certains cas métalloïdes ayant une masse volumique élevée variant entre
4g/cm
3 et 5 g/cm
3 ou supérieure à 5 g/cm
3 (HOLLEMAN et WIBERG, 1985). Cependant, la
notion de métaux lourds reste un concept factuel, industriel, avant tout empirique, sans
définition scientifique précise, ni technique unanimement reconnue (ex. le zinc n’est pas
« lourd » et l’arsenic n’est pas un métal). Pour cette raison, les appellations « Éléments en
Traces Métalliques » (ETM), « éléments traces » ou « métaux traces » tendent à remplacer celle
de « métaux lourds » qui a été et qui reste non adéquate car associant des métaux toxiques
réellement lourds à d'autres l'étant moins (CHIFFOLEAU et al., 2001). On parle d’éléments
traces métalliques car ils sont le plus souvent à l’état naturel en traces (BRYAN, 1971, 1984).
Une partie des ETM est toxique, ou toxique au-delà d'un certain seuil (JEFFERIES et
FREESTONE, 1984 ; KUCUKSEZGIN et al., 2006).
1.1.3.1.2. Catégories d’Éléments Traces Métalliques (ETM)
Dans le milieu marin, les ETM sont présents sous forme dissoute, particulière ou
complexée, absorbées dans les sédiments, transformés par les bactéries ou ingérés par des
organismes qui les accumulent dans leurs tissus jusqu’à atteindre des concentrations pouvant
être toxiques (JEFFERIES et FREESTONE, 1984 ; GÜVEN et al., 1999 ; MATTA et al., 1999
; TÜRKMEN et al., 2005). Ils sont généralement séparés en deux catégories selon leur caractère
essentiel ou non pour les êtres vivants.
A- Éléments traces Métalliques Essentiels (ETM-E)
Ce sont les éléments minéraux existants dans l’eau de mer et le sédiment se retrouvant
dans l’organisme marin et qui peuvent s’avérer indispensables au déroulement des processus
biologiques (BOWEN, 1966), ils sont alors dits oligo-éléments (REGOLI et al., 1998). C’est le
cas du Fer (Fe), du Cuivre (Cu), du Zinc (Zn), du Nickel (Ni), du Cobalt (Co), du Vanadium
(V), du Sélénium (Se), du Molybdène (Mo), du Manganèse (Mn) et du Chrome (Cr)
(MIQUEL, 2001). Ces métaux sont souvent liés à des protéines, comme, le fer contenu dans
l’hémoglobine, et le manganèse présent dans la chlorophylle (ASSO, 1982). Le cuivre qui est
associé à l’hémocyanine active dans le transport de l’oxygène chez les Crustacés et certains
Mollusques. Le molybdène, le magnésium et le zinc qui ont des fonctions d’activation
d’enzymes. Leurs concentrations dans les organismes doivent répondre aux besoins
métaboliques de ces derniers. Dans le cas contraire, une carence ou un excès de ces éléments
essentiels peut induire des effets délétères et toxiques (CASAS, 2005 ; SIGG et al., 2006).
B- Éléments Traces Métalliques Non-Essentiels (ETM-NE)
Ce sont les éléments métalliques toxiques qui ne sont pas nécessaires à la vie, et peuvent
être préjudiciables et provoquer de graves accidents de santé (FEILLET, 2002) tels que le
Mercure (Hg), le Plomb (Pb), le Cadmium (Cd) et l’Antimoine (Sb) (BITTEL, 1973 ;
CHIFFOLEAU et al., 2001 ; CASAS, 2005 ; LACOUE-LABARTHE, 2007 ; SIGG et al.,
2006).
Généralités
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1.1.3.1.1. Définition
Un métal est un élément chimique, issu le plus souvent d'un minerai doté d'un éclat
particulier, bon conducteur de chaleur et d'électricité, ayant des caractéristiques de dureté et de
malléabilité, se combinant aisément avec d'autres éléments pour former des alliages utilisés par
l'homme depuis l'antiquité (CHIFFOLEAU et al., 2001).
Les métaux lourds sont généralement définis comme étant des éléments métalliques
naturels ou dans certains cas métalloïdes ayant une masse volumique élevée variant entre
4g/cm
3 et 5 g/cm
3 ou supérieure à 5 g/cm
3 (HOLLEMAN et WIBERG, 1985). Cependant, la
notion de métaux lourds reste un concept factuel, industriel, avant tout empirique, sans
définition scientifique précise, ni technique unanimement reconnue (ex. le zinc n’est pas
« lourd » et l’arsenic n’est pas un métal). Pour cette raison, les appellations « Éléments en
Traces Métalliques » (ETM), « éléments traces » ou « métaux traces » tendent à remplacer celle
de « métaux lourds » qui a été et qui reste non adéquate car associant des métaux toxiques
réellement lourds à d'autres l'étant moins (CHIFFOLEAU et al., 2001). On parle d’éléments
traces métalliques car ils sont le plus souvent à l’état naturel en traces (BRYAN, 1971, 1984).
Une partie des ETM est toxique, ou toxique au-delà d'un certain seuil (JEFFERIES et
FREESTONE, 1984 ; KUCUKSEZGIN et al., 2006).
1.1.3.1.2. Catégories d’Éléments Traces Métalliques (ETM)
Dans le milieu marin, les ETM sont présents sous forme dissoute, particulière ou
complexée, absorbées dans les sédiments, transformés par les bactéries ou ingérés par des
organismes qui les accumulent dans leurs tissus jusqu’à atteindre des concentrations pouvant
être toxiques (JEFFERIES et FREESTONE, 1984 ; GÜVEN et al., 1999 ; MATTA et al., 1999
; TÜRKMEN et al., 2005). Ils sont généralement séparés en deux catégories selon leur caractère
essentiel ou non pour les êtres vivants.
A- Éléments traces Métalliques Essentiels (ETM-E)
Ce sont les éléments minéraux existants dans l’eau de mer et le sédiment se retrouvant
dans l’organisme marin et qui peuvent s’avérer indispensables au déroulement des processus
biologiques (BOWEN, 1966), ils sont alors dits oligo-éléments (REGOLI et al., 1998). C’est le
cas du Fer (Fe), du Cuivre (Cu), du Zinc (Zn), du Nickel (Ni), du Cobalt (Co), du Vanadium
(V), du Sélénium (Se), du Molybdène (Mo), du Manganèse (Mn) et du Chrome (Cr)
(MIQUEL, 2001). Ces métaux sont souvent liés à des protéines, comme, le fer contenu dans
l’hémoglobine, et le manganèse présent dans la chlorophylle (ASSO, 1982). Le cuivre qui est
associé à l’hémocyanine active dans le transport de l’oxygène chez les Crustacés et certains
Mollusques. Le molybdène, le magnésium et le zinc qui ont des fonctions d’activation
d’enzymes. Leurs concentrations dans les organismes doivent répondre aux besoins
métaboliques de ces derniers. Dans le cas contraire, une carence ou un excès de ces éléments
essentiels peut induire des effets délétères et toxiques (CASAS, 2005 ; SIGG et al., 2006).
B- Éléments Traces Métalliques Non-Essentiels (ETM-NE)
Ce sont les éléments métalliques toxiques qui ne sont pas nécessaires à la vie, et peuvent
être préjudiciables et provoquer de graves accidents de santé (FEILLET, 2002) tels que le
Mercure (Hg), le Plomb (Pb), le Cadmium (Cd) et l’Antimoine (Sb) (BITTEL, 1973 ;
CHIFFOLEAU et al., 2001 ; CASAS, 2005 ; LACOUE-LABARTHE, 2007 ; SIGG et al.,
2006).