Chapitre I
Rappels bibliographiques
33
dissociation de ces protons, en conditions moins acides, lui confère une charge
négative (Evans, 1989).
b. Influence du potentiel d’oxydoréduction
Le potentiel d’oxydoréduction ou potentiel redox mesure l’aptitude à l’oxydation
(incorporation d’oxygène ou libération d’électrons) ou à la réduction (perte d’oxygène
ou incorporation d’élections) et permet de déterminer les possibilités de mise en
solution ou de précipitation de divers composés minéraux dans les sédiments.
L’intensité d’oxydoréduction pɛ est mesurée le plus souvent à l’aide d’un pH-mètre.
On parlera alors de potentiel d’oxydoréduction Eh, exprimé en volt.
Le dragage des sédiments et leur dépôt à terre (passage du milieu réducteur au milieu
oxydant), entraine un changement du potentiel redox qui conduit entre autre à
l’oxydation des sulfures (1) entrainant ainsi une diminution du pH et la mobilisation
des métaux lourds déjà adsorbés ou complexés (Zoumis et al., 2001; Lam, 1998).
2FeS 2 + 7SO 2 + 2H 2 O
2Fe
3+ + 4SO 4
2- +4H
+
………….. (1)
La dégradation de matière organique par les bactéries entraine une diminution du
potentiel redox et une augmentation des conditions réductrices dans les sédiments
(Bonnet, 2000).
Ainsi, (Sims et Patrick, 1978) montrent qu’à Eh=-2,5V, Fe, Cu et Zn sont plutôt
associés à la matière organique alors qu’à Eh=+5,0V, ceux-ci seront plutôt associés
aux éléments inorganiques des sédiments.
Le potentiel redox et la température influent sensiblement sur la précipitation des
métaux. En effet, la relation potentiel d’oxydoréduction/pH est inversement
proportionnelle. Ainsi, en conditions réductrices et à pH acide, les sulfates sont réduits
en sulfures (Bourg, 1995, in Blanchard, 2000) et les oxydes de Fe et de Mg se
réduisent et se dissolvent. Cela s’accompagne par un départ des métaux lourds
adsorbés, qui vont rapidement s’adsorber sur d’autres composants du sédiment tels
que la MO, l’argile et surtout les sulfures (Track, 1998).
A. 2.8. Diagramme de stabilité Eh-pH
Un diagramme Eh-pH est relatif à un élément chimique donné, présent dans une solution
aqueuse à divers nombre d’oxydation dans différentes espèces chimiques. Ces diagrammes
ont été établis et proposé par le chimiste belge Pourbaix.
La figure 4 donne le diagramme de stabilité Eh en fonction du pH, pour le plomb en solution
dans les eaux naturelles. Ces diagrammes font apparaitre les différents domaines de
prédominance ou d’existence des différentes formes solides, amorphes ou dissoutes des
métaux. La supposition de diagrammes relatifs à plusieurs éléments, permet, par une méthode
graphique simple de prévoir les réactions mise en jeu et leurs sens d’évolution pour des
concentrations initiales fixées.
Rappels bibliographiques
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dissociation de ces protons, en conditions moins acides, lui confère une charge
négative (Evans, 1989).
b. Influence du potentiel d’oxydoréduction
Le potentiel d’oxydoréduction ou potentiel redox mesure l’aptitude à l’oxydation
(incorporation d’oxygène ou libération d’électrons) ou à la réduction (perte d’oxygène
ou incorporation d’élections) et permet de déterminer les possibilités de mise en
solution ou de précipitation de divers composés minéraux dans les sédiments.
L’intensité d’oxydoréduction pɛ est mesurée le plus souvent à l’aide d’un pH-mètre.
On parlera alors de potentiel d’oxydoréduction Eh, exprimé en volt.
Le dragage des sédiments et leur dépôt à terre (passage du milieu réducteur au milieu
oxydant), entraine un changement du potentiel redox qui conduit entre autre à
l’oxydation des sulfures (1) entrainant ainsi une diminution du pH et la mobilisation
des métaux lourds déjà adsorbés ou complexés (Zoumis et al., 2001; Lam, 1998).
2FeS 2 + 7SO 2 + 2H 2 O
2Fe
3+ + 4SO 4
2- +4H
+
………….. (1)
La dégradation de matière organique par les bactéries entraine une diminution du
potentiel redox et une augmentation des conditions réductrices dans les sédiments
(Bonnet, 2000).
Ainsi, (Sims et Patrick, 1978) montrent qu’à Eh=-2,5V, Fe, Cu et Zn sont plutôt
associés à la matière organique alors qu’à Eh=+5,0V, ceux-ci seront plutôt associés
aux éléments inorganiques des sédiments.
Le potentiel redox et la température influent sensiblement sur la précipitation des
métaux. En effet, la relation potentiel d’oxydoréduction/pH est inversement
proportionnelle. Ainsi, en conditions réductrices et à pH acide, les sulfates sont réduits
en sulfures (Bourg, 1995, in Blanchard, 2000) et les oxydes de Fe et de Mg se
réduisent et se dissolvent. Cela s’accompagne par un départ des métaux lourds
adsorbés, qui vont rapidement s’adsorber sur d’autres composants du sédiment tels
que la MO, l’argile et surtout les sulfures (Track, 1998).
A. 2.8. Diagramme de stabilité Eh-pH
Un diagramme Eh-pH est relatif à un élément chimique donné, présent dans une solution
aqueuse à divers nombre d’oxydation dans différentes espèces chimiques. Ces diagrammes
ont été établis et proposé par le chimiste belge Pourbaix.
La figure 4 donne le diagramme de stabilité Eh en fonction du pH, pour le plomb en solution
dans les eaux naturelles. Ces diagrammes font apparaitre les différents domaines de
prédominance ou d’existence des différentes formes solides, amorphes ou dissoutes des
métaux. La supposition de diagrammes relatifs à plusieurs éléments, permet, par une méthode
graphique simple de prévoir les réactions mise en jeu et leurs sens d’évolution pour des
concentrations initiales fixées.