Introduction Générale
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Le but de ce travail est de savoir que les métaux se trouvent dans l’eau de mer en plusieurs
teneurs selon la composition de l’eau de mer, et cela est très important au niveau de
l’accumulation des ions métalliques dans les organismes vivants. De plus, nous allons étudiés
la répartition des métaux en forme organique et inorganique, car l’accumulation des ions
métalliques dépend de la forme chimique surtout la forme inorganique et la forme mobile.
L’objectif de cette étude vise à mieux comprendre l’ensemble des interactions entre le métal
et les différentes fractions du sédiment ainsi que la capacité et la durabilité de rétention des
métaux lourds par ces différentes fractions. Ceci servira de base pour une meilleure
contribution et gestion à la valorisation des sédiments marins pollués.
Bien que seuls les sédiments fluviaux aient fait l’objet de cette thèse, ceci devrait permettre de
s’intéresser dans une optique future aux mécanismes de valorisation des sédiments pollués.
Ainsi pour mener à terme ce travail, nous avons réalisé une étude des différents mécanismes
d’échanges d’un seul élément métalliques (Pb
2+ ) à l’interface eau-fractions du sédiment
(carbonée et échangeable, réductrice, oxydable et résiduelle) en fonction du temps de contact
et de la température, de la granulométrie et de la structure du sédiment. La quantité fixée du
sédiment a été appréciée en réalisant des isothermes de sorption en régime statique en mono
élément. Nous nous sommes intéressés en particulier, dans cette étude, aux phénomènes
d’adsorption, où la modélisation cinétiques, d’isothermes d’adsorption et le calcul des
paramètres thermodynamiques de sorption ont été menés pour mieux élucider les mécanismes
qui gouvernent les échanges d’interactions sédiment-ion métallique.
Aussi, nous nous sommes axés sur le phénomène de lixiviation pour mieux comprendre le
comportement de relargage des métaux lourds au sein de la matrice sédimentaire. Et ce afin
de nous permettre de tirer des conclusions sur la possibilité ou non de la réutiliser les
sédiments pollués à des fins d’aménagements sans avoir des répercutions néfastes sur
l’environnement (remise en suspension des métaux lourds)
Ce manuscrit comporte trois grands chapitres :
• La chapitre I fait l’objet de ‘Rappels bibliographiques’ ayant pour but de mettre en
exergue la géochimie environnementale par la description des différentes
caractéristiques minéralogiques, physiques et chimiques de ces sédiments pouvant
avoir une influence sur les phénomènes d’adsorption qui se déroulent en surface de ces
derniers. Sur l’évaluation de la toxicité des métaux, la description de leurs propriétés
physico-chimiques, l’extraction séquentielle du sédiment ainsi que de leur spéciation
et des facteurs contrôlant leur rétention par les sédiments. Et enfin, l’étude des
différents phénomènes de transfert de matière, plus précisément le phénomène
d’adsorption qui fera l’objet d’une approche qualitative et quantitative (cinétique,
isotherme, thermodynamique), ainsi que la description des principaux facteurs
influençant la rétention des métaux lourds par les différentes fractions du sédiment.
• Le chapitre II ‘Matériels et méthodes’ expose une description des différents
protocoles, manipulations et procédures méthodologiques des expérimentations
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Le but de ce travail est de savoir que les métaux se trouvent dans l’eau de mer en plusieurs
teneurs selon la composition de l’eau de mer, et cela est très important au niveau de
l’accumulation des ions métalliques dans les organismes vivants. De plus, nous allons étudiés
la répartition des métaux en forme organique et inorganique, car l’accumulation des ions
métalliques dépend de la forme chimique surtout la forme inorganique et la forme mobile.
L’objectif de cette étude vise à mieux comprendre l’ensemble des interactions entre le métal
et les différentes fractions du sédiment ainsi que la capacité et la durabilité de rétention des
métaux lourds par ces différentes fractions. Ceci servira de base pour une meilleure
contribution et gestion à la valorisation des sédiments marins pollués.
Bien que seuls les sédiments fluviaux aient fait l’objet de cette thèse, ceci devrait permettre de
s’intéresser dans une optique future aux mécanismes de valorisation des sédiments pollués.
Ainsi pour mener à terme ce travail, nous avons réalisé une étude des différents mécanismes
d’échanges d’un seul élément métalliques (Pb
2+ ) à l’interface eau-fractions du sédiment
(carbonée et échangeable, réductrice, oxydable et résiduelle) en fonction du temps de contact
et de la température, de la granulométrie et de la structure du sédiment. La quantité fixée du
sédiment a été appréciée en réalisant des isothermes de sorption en régime statique en mono
élément. Nous nous sommes intéressés en particulier, dans cette étude, aux phénomènes
d’adsorption, où la modélisation cinétiques, d’isothermes d’adsorption et le calcul des
paramètres thermodynamiques de sorption ont été menés pour mieux élucider les mécanismes
qui gouvernent les échanges d’interactions sédiment-ion métallique.
Aussi, nous nous sommes axés sur le phénomène de lixiviation pour mieux comprendre le
comportement de relargage des métaux lourds au sein de la matrice sédimentaire. Et ce afin
de nous permettre de tirer des conclusions sur la possibilité ou non de la réutiliser les
sédiments pollués à des fins d’aménagements sans avoir des répercutions néfastes sur
l’environnement (remise en suspension des métaux lourds)
Ce manuscrit comporte trois grands chapitres :
• La chapitre I fait l’objet de ‘Rappels bibliographiques’ ayant pour but de mettre en
exergue la géochimie environnementale par la description des différentes
caractéristiques minéralogiques, physiques et chimiques de ces sédiments pouvant
avoir une influence sur les phénomènes d’adsorption qui se déroulent en surface de ces
derniers. Sur l’évaluation de la toxicité des métaux, la description de leurs propriétés
physico-chimiques, l’extraction séquentielle du sédiment ainsi que de leur spéciation
et des facteurs contrôlant leur rétention par les sédiments. Et enfin, l’étude des
différents phénomènes de transfert de matière, plus précisément le phénomène
d’adsorption qui fera l’objet d’une approche qualitative et quantitative (cinétique,
isotherme, thermodynamique), ainsi que la description des principaux facteurs
influençant la rétention des métaux lourds par les différentes fractions du sédiment.
• Le chapitre II ‘Matériels et méthodes’ expose une description des différents
protocoles, manipulations et procédures méthodologiques des expérimentations