Chapitre I : Synthèse bibliographique
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Les particules fines sont très cohésives, elles sont chargées négativement et leur surface de
contact est importante ; ces caractéristiques leur donnent un grand pouvoir adsorbant vis à vis
des contaminants métalliques ; en effet les travaux de recherche menant à la caractérisation des
sédiments du port de Hambourg ont démontré que la fraction grossière de ces sédiments
comportait une contamination pratiquement nulle alors que la fraction fine (argile et limon)
contenait presque la totalité de la contamination (Gosselin et al, 1999).
De même, les analyses réalisées sur des sédiments d’une zone portuaire de Montréal ont
démontré qu’environ 70% des contaminants inorganiques présents étaient situés dans la portion
fine (< 45m) (Gosselin et al, 1999).
1-3-2 Composition :
Le sédiment est une matrice très hétérogène, constitué de matériaux détritiques inorganiques et
organiques (Power et Chapman, 1992). Il présente principalement trois composants:
A- Eau interstitielle : elle correspond à l’eau qui occupe l’espace entre les particules
sédimentaires et représente une fraction importante du sédiment avec généralement plus de 50 %
de son volume (Förstner, 1987).
B- Phase inorganique : elle est formée de minéraux provenant de l’érosion de l’écorce terrestre
et de débris coquilliers. Ses composés sont principalement, les argiles, les carbonates et les
silicates. Les particules inorganiques sont généralement enrobées d’hydroxyde de fer et de
manganèse et de substances organiques qui leur confèrent une grande capacité d’adsorption vis à
vis des contaminants.
Les matières inorganiques peuvent être d’origine détritique (SiO 2 , TiO 2 , Na
+
, K
+
, Ca
+2
, Mg
+2
)
Al 2 SiO 4 10(OH) 2 nH 2 O), biogénique (CaCO 3 , SiO 2 , CaPO 4 ) et ou fabriquées in situ dans la
colonne d‘eau ou à la surface des sédiments (FeS 2 , MnO, MnCO 3 ).
C- Phase organique : elle n’occupe qu’un faible volume du sédiment (quelques %), mais joue
un rôle primordial puisqu’elle régule la mobilité et donc la biodisponibilité d’un grand nombre
de contaminants, en particulier les composés organiques non ioniques (Power et Chapman,
1992). La matière organique [(CH 2 O) 106 (NH3) 16 H 3 PO 4 ] qui joue un rôle majeur dans les
processus diagénétiques du sédiment peut également être d‘origine marine ou détritique
(Burdige, 2006). La matière organique se caractérise par une surface spécifique très importante
(> 800 m².g
-1
) ainsi que par la présence de charges généralement négatives à sa surface
(MacCarthy, 1987 et Quantin, 2001). Elle peut également être présente sous forme de revêtement
sur les argiles et les oxydes métalliques, modifiant ainsi les propriétés de leur surface (Merdy et
al, 2006).
La matière organique sédimentaire, caractérisée par le carbone organique, est constituée de
macromolécules polymérisées hétérogènes ; elle possède des sites hydrophiles qui lui permet de
s’adsorber à la surface des particules argileuses et de complexer de nombreux contaminants,
organiques notamment (Burton, 1992 et Bonnet, 2000).
Selon sa taille la matière organique peut être classée en carbone organique dissous (COD < 1
kDa), colloïdal (1 kDa < COC < 0,22μm) et particulaire (COP > 0,22μm) (Bonnet, 2000).
La composition chimique des sédiments marins peut donner d’importantes informations
concernant l’origine de ces sédiments.
Les sédiments sont aussi également caractérisés par leur pH, leur potentiel redox, leur salinité,
leur teneur en oxygène et en sulfures. Ces paramètres gèrent la répartition des contaminants entre
les différentes phases d’un sédiment, ainsi que leur biodisponibilité (Geffard, 2001).
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Les particules fines sont très cohésives, elles sont chargées négativement et leur surface de
contact est importante ; ces caractéristiques leur donnent un grand pouvoir adsorbant vis à vis
des contaminants métalliques ; en effet les travaux de recherche menant à la caractérisation des
sédiments du port de Hambourg ont démontré que la fraction grossière de ces sédiments
comportait une contamination pratiquement nulle alors que la fraction fine (argile et limon)
contenait presque la totalité de la contamination (Gosselin et al, 1999).
De même, les analyses réalisées sur des sédiments d’une zone portuaire de Montréal ont
démontré qu’environ 70% des contaminants inorganiques présents étaient situés dans la portion
fine (< 45m) (Gosselin et al, 1999).
1-3-2 Composition :
Le sédiment est une matrice très hétérogène, constitué de matériaux détritiques inorganiques et
organiques (Power et Chapman, 1992). Il présente principalement trois composants:
A- Eau interstitielle : elle correspond à l’eau qui occupe l’espace entre les particules
sédimentaires et représente une fraction importante du sédiment avec généralement plus de 50 %
de son volume (Förstner, 1987).
B- Phase inorganique : elle est formée de minéraux provenant de l’érosion de l’écorce terrestre
et de débris coquilliers. Ses composés sont principalement, les argiles, les carbonates et les
silicates. Les particules inorganiques sont généralement enrobées d’hydroxyde de fer et de
manganèse et de substances organiques qui leur confèrent une grande capacité d’adsorption vis à
vis des contaminants.
Les matières inorganiques peuvent être d’origine détritique (SiO 2 , TiO 2 , Na
+
, K
+
, Ca
+2
, Mg
+2
)
Al 2 SiO 4 10(OH) 2 nH 2 O), biogénique (CaCO 3 , SiO 2 , CaPO 4 ) et ou fabriquées in situ dans la
colonne d‘eau ou à la surface des sédiments (FeS 2 , MnO, MnCO 3 ).
C- Phase organique : elle n’occupe qu’un faible volume du sédiment (quelques %), mais joue
un rôle primordial puisqu’elle régule la mobilité et donc la biodisponibilité d’un grand nombre
de contaminants, en particulier les composés organiques non ioniques (Power et Chapman,
1992). La matière organique [(CH 2 O) 106 (NH3) 16 H 3 PO 4 ] qui joue un rôle majeur dans les
processus diagénétiques du sédiment peut également être d‘origine marine ou détritique
(Burdige, 2006). La matière organique se caractérise par une surface spécifique très importante
(> 800 m².g
-1
) ainsi que par la présence de charges généralement négatives à sa surface
(MacCarthy, 1987 et Quantin, 2001). Elle peut également être présente sous forme de revêtement
sur les argiles et les oxydes métalliques, modifiant ainsi les propriétés de leur surface (Merdy et
al, 2006).
La matière organique sédimentaire, caractérisée par le carbone organique, est constituée de
macromolécules polymérisées hétérogènes ; elle possède des sites hydrophiles qui lui permet de
s’adsorber à la surface des particules argileuses et de complexer de nombreux contaminants,
organiques notamment (Burton, 1992 et Bonnet, 2000).
Selon sa taille la matière organique peut être classée en carbone organique dissous (COD < 1
kDa), colloïdal (1 kDa < COC < 0,22μm) et particulaire (COP > 0,22μm) (Bonnet, 2000).
La composition chimique des sédiments marins peut donner d’importantes informations
concernant l’origine de ces sédiments.
Les sédiments sont aussi également caractérisés par leur pH, leur potentiel redox, leur salinité,
leur teneur en oxygène et en sulfures. Ces paramètres gèrent la répartition des contaminants entre
les différentes phases d’un sédiment, ainsi que leur biodisponibilité (Geffard, 2001).