Chapitre III
Résultats et discussions
119
Néanmoins, même si la fraction fine est celle qui adsorbe le plus, il est clair que
les deux autres fractions sédimentaires ont aussi éliminé une certaine quantité de plomb
atteignant les 40 à 50% de rendement d'élimination (selon les concentrations métalliques
initiales). Bien que ces matrices soient pauvres en minéraux argileux, cette adsorption
est en partie expliquée par la présence de calcite au sein des sédiments qu'ils soient fins
ou grossiers, respectivement avec des taux avoisinant les 10% et 7% de la totalité des
minéraux. En effet, les grains de la calcite peuvent induire l'adsorption des métaux
lourds (Sturchio et al., 1997) ou leur précipitation sous forme de phases carbonatées ou
hydroxylées en s'associent plus avec les ligands CO 3
2- et OH
- de la phase aqueuse
(Harter, 1983 ; Butcher et al., 1996 ; Maskall et Thornton, 1998).
Fervrier (2002) considère comme prépondérant ces mécanismes de précipitation
dans la rétention des métaux au sein des sédiments. Et d'après (Serpaud et al., 1994 ;
Fevrier, 2001 ; Lassabatere, 2002), une grande partie du zinc et du cadmium adsorbés
par les sédiments se trouve liée aux carbonates, alors que le cuivre présente une affinité
moindre vis-à-vis de ces minéraux. Le plomb par contre se trouve majoritairement lié
aux oxydes de fer (Lundtorp et al., 2002) et de manganèse et aux composés aluminosilicatés, sur lesquels il devrait former à la surface des complexes stables par échange de
protons (Balistrieri et Murray, 1984 ; Oliveira et al., 2003). Ce qui explique l'obtention
des plus forts taux d'adsorption pour le plomb comparativement aux quatre autres
métaux, en sachant que 13% du sédiment fin est constitué d'oxyde de fer.
Cette notable variation dans les quantités adsorbées en plomb sur les trois
fractions granulométriques est vraisemblablement due à la différence de leurs
compositions minéralogiques et organiques respectives, qui se traduit par une variation
quantitative dans l'ensemble des groupements fonctionnels existants au sein des surfaces
des trois adsorbants utilisés (Toles et al., 1999 ; Qiu et al., 2008).
La surface spécifique et le volume des pores se rangent parmi les facteurs
régissant l'adsorption des métaux sur les sédiments, ces deux éléments sont d'autant plus
grands que la granulométrie est fine, ce qui se traduit par une surface de contact
adsorbat/adsorbant plus élevée, ainsi un plus grand nombre de sites de fixation sont
accessibles aux ions métalliques et par conséquent un taux d'adsorption plus important
sur les sédiments. La surface spécifique de la fraction fine étant quantifiée à 10,22 m
2 /g,
Résultats et discussions
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Néanmoins, même si la fraction fine est celle qui adsorbe le plus, il est clair que
les deux autres fractions sédimentaires ont aussi éliminé une certaine quantité de plomb
atteignant les 40 à 50% de rendement d'élimination (selon les concentrations métalliques
initiales). Bien que ces matrices soient pauvres en minéraux argileux, cette adsorption
est en partie expliquée par la présence de calcite au sein des sédiments qu'ils soient fins
ou grossiers, respectivement avec des taux avoisinant les 10% et 7% de la totalité des
minéraux. En effet, les grains de la calcite peuvent induire l'adsorption des métaux
lourds (Sturchio et al., 1997) ou leur précipitation sous forme de phases carbonatées ou
hydroxylées en s'associent plus avec les ligands CO 3
2- et OH
- de la phase aqueuse
(Harter, 1983 ; Butcher et al., 1996 ; Maskall et Thornton, 1998).
Fervrier (2002) considère comme prépondérant ces mécanismes de précipitation
dans la rétention des métaux au sein des sédiments. Et d'après (Serpaud et al., 1994 ;
Fevrier, 2001 ; Lassabatere, 2002), une grande partie du zinc et du cadmium adsorbés
par les sédiments se trouve liée aux carbonates, alors que le cuivre présente une affinité
moindre vis-à-vis de ces minéraux. Le plomb par contre se trouve majoritairement lié
aux oxydes de fer (Lundtorp et al., 2002) et de manganèse et aux composés aluminosilicatés, sur lesquels il devrait former à la surface des complexes stables par échange de
protons (Balistrieri et Murray, 1984 ; Oliveira et al., 2003). Ce qui explique l'obtention
des plus forts taux d'adsorption pour le plomb comparativement aux quatre autres
métaux, en sachant que 13% du sédiment fin est constitué d'oxyde de fer.
Cette notable variation dans les quantités adsorbées en plomb sur les trois
fractions granulométriques est vraisemblablement due à la différence de leurs
compositions minéralogiques et organiques respectives, qui se traduit par une variation
quantitative dans l'ensemble des groupements fonctionnels existants au sein des surfaces
des trois adsorbants utilisés (Toles et al., 1999 ; Qiu et al., 2008).
La surface spécifique et le volume des pores se rangent parmi les facteurs
régissant l'adsorption des métaux sur les sédiments, ces deux éléments sont d'autant plus
grands que la granulométrie est fine, ce qui se traduit par une surface de contact
adsorbat/adsorbant plus élevée, ainsi un plus grand nombre de sites de fixation sont
accessibles aux ions métalliques et par conséquent un taux d'adsorption plus important
sur les sédiments. La surface spécifique de la fraction fine étant quantifiée à 10,22 m
2 /g,