Chapitre I
Rappels bibliographiques
40
de libération des éléments associés à ces phases porteuses (effet indirect)
(Bourrelier et Berthelin, 1998).
- Le changement de l’état d’oxydation d’éléments se liant avec l’élément lui
même pour former un complexe soluble (effet indirect) : l’oxydation des
sulfures en sulfates par exemple, permet de solubiliser les éléments associés.
Inversement la réduction des sulfates en sulfures en conditions très réductrices,
peut conduire à la précipitation de sulfures métalliques dont me produit de
solubilité est très faible (Alloway, 1995).
- Le pH est également influencé par les conditions d’oxydoréduction de la
solution du sédiment : des conditions réductrices ont en effet tendance à
entrainer généralement une augmentation du pH, alors que des conditions
oxydantes le diminue (Alloway, 1995). La mobilité des éléments en traces
minéraux sera donc fortement influencée, directement ou indirectement, par les
effets combinés du pH et du potentiel redox (Eh) (Bourg et Lock, 1996 cité
Chatain, 2004).
B.2.3. Force ionique
La force ionique est déterminée par la teneur en sels solubles de la solution du sédiment. Plus
la force ionique est élevée, plus l’adsorption de l’élément par la matrice est faible, car son
augmentation a pour effet d’accroitre la solubilité des métaux (Alloway, 1995). La présence
d’une forte teneur en sels tend en effet à diminuer la capacité d’adsorption de l’élément par le
sédiment, en favorisant la formation de complexes d’une part, et la compétition pour les sites
d’adsorption d’autre part. Cependant l’augmentation de la concentration saline et l’existence
de charges électriques peuvent provoquer l’abaissement de l’énergie répulsive d’interaction
entre les particules, et aussi permettre l’adsorption de l’élément (Espiau, 1994 ; PantsarKallio et Manninen, 1997).
L’effet de compétition sur les sites de surface existe également entre métaux et peut jouer un
rôle important dans leur adsorption (Dechamps et al., 2006).
La présence de matières organiques dissoutes endogènes telles que les substances humiques et
fulviques modifie de façon significative le comportement des cations métalliques. La
concentration (totale) en un cation augmente avec la formation de complexes
organométalliques (Salomons et al., 1995).
B.2.4. Température
Est une variable majeure dans le processus d’adsorption, elle agit sur la solubilité de
l’adsorbant et la constante d’équilibre de l’adsorption. Ainsi la capacité d’adsorption de
l’adsorbant tend à diminuer avec l’augmentation de la température (Manole, Creanga, 2007).
D’après (Serpaud et al., 1994), une température comprise entre 10 et 30°C n’a qu’un effet
direct négligeable sur la mobilité des éléments métalliques en déplaçant les équilibres des
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de libération des éléments associés à ces phases porteuses (effet indirect)
(Bourrelier et Berthelin, 1998).
- Le changement de l’état d’oxydation d’éléments se liant avec l’élément lui
même pour former un complexe soluble (effet indirect) : l’oxydation des
sulfures en sulfates par exemple, permet de solubiliser les éléments associés.
Inversement la réduction des sulfates en sulfures en conditions très réductrices,
peut conduire à la précipitation de sulfures métalliques dont me produit de
solubilité est très faible (Alloway, 1995).
- Le pH est également influencé par les conditions d’oxydoréduction de la
solution du sédiment : des conditions réductrices ont en effet tendance à
entrainer généralement une augmentation du pH, alors que des conditions
oxydantes le diminue (Alloway, 1995). La mobilité des éléments en traces
minéraux sera donc fortement influencée, directement ou indirectement, par les
effets combinés du pH et du potentiel redox (Eh) (Bourg et Lock, 1996 cité
Chatain, 2004).
B.2.3. Force ionique
La force ionique est déterminée par la teneur en sels solubles de la solution du sédiment. Plus
la force ionique est élevée, plus l’adsorption de l’élément par la matrice est faible, car son
augmentation a pour effet d’accroitre la solubilité des métaux (Alloway, 1995). La présence
d’une forte teneur en sels tend en effet à diminuer la capacité d’adsorption de l’élément par le
sédiment, en favorisant la formation de complexes d’une part, et la compétition pour les sites
d’adsorption d’autre part. Cependant l’augmentation de la concentration saline et l’existence
de charges électriques peuvent provoquer l’abaissement de l’énergie répulsive d’interaction
entre les particules, et aussi permettre l’adsorption de l’élément (Espiau, 1994 ; PantsarKallio et Manninen, 1997).
L’effet de compétition sur les sites de surface existe également entre métaux et peut jouer un
rôle important dans leur adsorption (Dechamps et al., 2006).
La présence de matières organiques dissoutes endogènes telles que les substances humiques et
fulviques modifie de façon significative le comportement des cations métalliques. La
concentration (totale) en un cation augmente avec la formation de complexes
organométalliques (Salomons et al., 1995).
B.2.4. Température
Est une variable majeure dans le processus d’adsorption, elle agit sur la solubilité de
l’adsorbant et la constante d’équilibre de l’adsorption. Ainsi la capacité d’adsorption de
l’adsorbant tend à diminuer avec l’augmentation de la température (Manole, Creanga, 2007).
D’après (Serpaud et al., 1994), une température comprise entre 10 et 30°C n’a qu’un effet
direct négligeable sur la mobilité des éléments métalliques en déplaçant les équilibres des