Chapitre I
Rappels bibliographiques
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milieu (Alloway, 1995) ou (Chatain, 2004). Elles adsorbent majoritairement les cations
métalliques et dans une moindre mesure les anions.
a.3. Carbonates
Les sédiments carbonatés sont pour la plupart d’origine marine et surtout issus de processus
biologiques et biochimiques résultant principalement de l’activité planctonique. Ils renferment
des grains de taille inférieure à 63 µm, des encroutements et test biologiques, des débris de
squelettes, des pelotes fécales, …, qui se trouvent liés par le biais d’un ciment calcaire
(Chamley, 2000).
Les minéraux carbonatés les plus courants dans les milieux géo-pédologiques sont la calcite
(CaCO 3 ) et la dolomite (CaMg(CO 3 ) 2 ) en plus des autres minéraux présents dans les
sédiments tels la magnésite (MgCo 3 ), le carbonate de sodium (Na 2 CO 3 10H 2 O) et la sidérite
(FeCO 3 ).
Ils sont presque toujours associés à d’autres minéraux plus ou moins abondants dans les
sédiments : argile, quartz, opale, pyrite ou phosphate (Cojan et Renard, 1999). Les carbonates
possèdent un double rôle dans les sédiments d’une part, leurs équilibres de dissolution
contrôlent partiellement le pH, une teneur élevée rendant le sol alcalin et favorisent certains
modes de fixation (Duchaufour, 1997). D’autre part, leur surface peut être le siège de
phénomène de rétention des métaux principalement selon deux mécanismes : la précipitation
conduisant à une croissance de la phase solide (Brummer et al., 1986) et l’adsorption
répondant à une accumulation de matière entre les phase solide et liquide.
a.4. Sulfures
Divers composés de soufre se constituent dans les sédiments. Les formes du soufre
inorganique incluent le sulfate dissout (SO 4
2), le soufre élémentaire (S), les sulfures
métalliques (tel que le FeS) et la pyrite (FeS 2 ). Quant au soufre organique, il se trouve
généralement sous deux formes : soit dans le groupe des esters, soit lié au carbone. L’essentiel
du soufre dans le sédiment est inorganique, dans des conditions anaérobiques (conditions
réductrices) ce soufre se trouve sous forme de sulfure, alors que se trouvant dans un sédiment
bien aéré et bien séché (conditions oxydantes) il s’oxyde sous forme de sulfates (plus mobile),
l’oxydation des sulfures peut également donner lieu à des oxydes intermédiaires. La création
d’oxydation s’accompagne par une diminution du pH dans le milieu (Tack, 1997 in Kribi,
2005). La plupart des sulfates métalliques sont fortement insolubles même dans les milieux
très acides (Tack, 1998 in Kribi, 2005).
a.5. Oxydes et hydroxydes de fer, d'aluminium et de manganèse
Du fait de leur grande abondance dans la lithosphère, les cations de fer, d’aluminium et de
manganèse donnent aux pH les plus fréquents des sols (c’est-à-dire, pour des valeurs de pH
comprises entre 5 à 8) les plus importants oxyde, (oxy)hydroxyde et hydroxyde dans le
sédiment : la goethite (FeOOH, la manganite (MnOOH) et ceux à base d’aluminium
(Al 2 O 3 xH 2 O) (Sposito, 1984). Ces éléments sont libérés au cours des différents processus
d’altération, sous forme soluble et complexée, et peuvent évoluer plus ou moins vite vers des
Rappels bibliographiques
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milieu (Alloway, 1995) ou (Chatain, 2004). Elles adsorbent majoritairement les cations
métalliques et dans une moindre mesure les anions.
a.3. Carbonates
Les sédiments carbonatés sont pour la plupart d’origine marine et surtout issus de processus
biologiques et biochimiques résultant principalement de l’activité planctonique. Ils renferment
des grains de taille inférieure à 63 µm, des encroutements et test biologiques, des débris de
squelettes, des pelotes fécales, …, qui se trouvent liés par le biais d’un ciment calcaire
(Chamley, 2000).
Les minéraux carbonatés les plus courants dans les milieux géo-pédologiques sont la calcite
(CaCO 3 ) et la dolomite (CaMg(CO 3 ) 2 ) en plus des autres minéraux présents dans les
sédiments tels la magnésite (MgCo 3 ), le carbonate de sodium (Na 2 CO 3 10H 2 O) et la sidérite
(FeCO 3 ).
Ils sont presque toujours associés à d’autres minéraux plus ou moins abondants dans les
sédiments : argile, quartz, opale, pyrite ou phosphate (Cojan et Renard, 1999). Les carbonates
possèdent un double rôle dans les sédiments d’une part, leurs équilibres de dissolution
contrôlent partiellement le pH, une teneur élevée rendant le sol alcalin et favorisent certains
modes de fixation (Duchaufour, 1997). D’autre part, leur surface peut être le siège de
phénomène de rétention des métaux principalement selon deux mécanismes : la précipitation
conduisant à une croissance de la phase solide (Brummer et al., 1986) et l’adsorption
répondant à une accumulation de matière entre les phase solide et liquide.
a.4. Sulfures
Divers composés de soufre se constituent dans les sédiments. Les formes du soufre
inorganique incluent le sulfate dissout (SO 4
2), le soufre élémentaire (S), les sulfures
métalliques (tel que le FeS) et la pyrite (FeS 2 ). Quant au soufre organique, il se trouve
généralement sous deux formes : soit dans le groupe des esters, soit lié au carbone. L’essentiel
du soufre dans le sédiment est inorganique, dans des conditions anaérobiques (conditions
réductrices) ce soufre se trouve sous forme de sulfure, alors que se trouvant dans un sédiment
bien aéré et bien séché (conditions oxydantes) il s’oxyde sous forme de sulfates (plus mobile),
l’oxydation des sulfures peut également donner lieu à des oxydes intermédiaires. La création
d’oxydation s’accompagne par une diminution du pH dans le milieu (Tack, 1997 in Kribi,
2005). La plupart des sulfates métalliques sont fortement insolubles même dans les milieux
très acides (Tack, 1998 in Kribi, 2005).
a.5. Oxydes et hydroxydes de fer, d'aluminium et de manganèse
Du fait de leur grande abondance dans la lithosphère, les cations de fer, d’aluminium et de
manganèse donnent aux pH les plus fréquents des sols (c’est-à-dire, pour des valeurs de pH
comprises entre 5 à 8) les plus importants oxyde, (oxy)hydroxyde et hydroxyde dans le
sédiment : la goethite (FeOOH, la manganite (MnOOH) et ceux à base d’aluminium
(Al 2 O 3 xH 2 O) (Sposito, 1984). Ces éléments sont libérés au cours des différents processus
d’altération, sous forme soluble et complexée, et peuvent évoluer plus ou moins vite vers des