Résumé
Ce travail consiste à étudier le comportement de quelques métaux lourds plomb, zinc, cadmium et
cuivre à l’interface eau sédiment dans le but de contribuer à mieux comprendre le mécanisme de
rétention de ces polluants dans le milieu naturel. Dans un premier temps, les échantillons de sédiments
superficiels prélevés ont fait l’objet d’une étude systématique de caractérisation chimique, physico-chimique,
texturale et structurale et ce par emploi de plusieurs techniques d’investigation (DRX, IRTF, Microscopie,
Fluorescence X, granulométrie, CEC, porosité…). Les résultats obtenus nous ont permis de mieux connaître
l’état physique, chimique et physico-chimique des sédiments prélevés ce qui nous a aidé, ultérieurement,
d’expliquer et d’interpréter les interactions des ions métalliques avec les échantillons de sédiments.
Par ailleurs, Les échantillons prélevés de différentes fractions granulométriques ont fait l’objet d’une étude
systématique d’adsorption en régime statique vis-à vis des ions métalliques ( Pb
2+
, Zn
2
+, Cu
2+ et Cd
2+
) en
mono et multiéléments.
Ainsi, l’influence de certains paramètres tels que la durée de contact et
concentration en polluants, le pH, la force ionique, la matière organique, la taille de particules, la et la
température du milieu ont été examinés. Les résultats obtenus nous ont permis de conclure que la sorption des
métaux lourds dépend non seulement des conditions thermodynamiques et cinétique du milieu mais aussi des
propriétés intrinsèques du couple sédiment-ion métallique.
Mots clés : sediment-métaux lourds-sorption-adsorption en batch - propriétés- interface
Summary
This work consists in studying the behavior of some heavy metals lead, zinc, cadmium and copper at
interface water sediment in an objective of contributing to better understanding the retention
mechanism of these pollutants in the natural environment. Initially, the sediment samples were
characterized in manner systematic (chemical, physicochemical, textural and structural) by several
techniques of investigation (XRD, FTIR, Microscopy , X-ray fluorescence, granulometry, CEC,
porosity…). The results obtained enabled us to better know the physical, chemical and physicochemical state
of the sediments. The knowledge of the properties of the sediments has to facilitate the explanation
and the interpretation of the interactions between metal ions with the sediments. In addition, the study
of the behavior of heavy metal ( Pb
2+
, Zn
2+
, Cu
2+
and Cd
2+
) was carried out under static conditions from
single- and multicomponent aqueous solutions by the taken samples of various particle shapes. Thus, the
influence of some parameters such as the contact time, pollutant concentrations, pH, ionic force, organic
matter, sediment particle sizes and the medium temperature was examined. The results obtained enabled us to
conclude that the sorption of heavy metals depends not only on the thermodynamic and kinetic conditions of
medium but also on the intrinsic properties of the sediment-metal couple.
Keywords: sediment-heavy metals-sorption-batch adsorption- propriety- interface
‫ﻣﻠﺨﺺ‬
‫ﯾﮭﺪف‬
‫ھﺬا‬
‫اﻟﻌﻤﻞ‬
‫إﻟﯽ‬
‫اﻟﺮﺻﺎص‬ ‫ﻣﺜﻞ‬ ‫اﻟﺜﻘﯿﻠﺔ‬ ‫اﻟﻤﻌﺎدن‬ ‫ﺑﻌﺾ‬ ‫ﺗﺼﺮﻓﺎت‬ ‫دراﺳﺔ‬
)
Pb
(
‫اﻟﺰﻧﻚ‬ ،
)
Zn
(
‫اﻟﻨﺤﺎس‬ ،
)
Cu
(
‫واﻟﻜﺎدﻣﯿﻮم‬
)
Cd
(
‫ﻋﻟﯽ‬
‫اﻟﺴﻄﺤﻲ‬ ‫اﻟﻤﺴﺘﻮى‬
)
‫اﻟﺮاﺳﺐ‬ ‫و‬ ‫ﻟﻠﻤﺎء‬
(
‫ﻣﻦ‬
‫أ‬
‫ﺟﻞ‬
‫اﻟﻤﺴﺎھﻤﺔ‬
‫ﻓﻲ‬
‫ﻓﮭﻢ‬
‫أ‬
‫اﺣﺘﺒﺎس‬ ‫ﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﺰم‬ ‫ﻓﻀﻞ‬
‫ھذه‬
‫اﻟﻄﺒﯿﻌﻲ‬ ‫ﻣﺤﯿﻄﮭﺎ‬ ‫ﻓﻲ‬ ‫اﻟﻤﻠﻮﺛﺎت‬
.
‫ﻣﻦ‬ ‫اﻟﺮواﺳﺐ‬ ‫ﻋﯿﻨﺎت‬ ‫دراﺳﺔ‬ ‫ﺗﻤﺖ‬
‫ﺸ‬
‫و‬ ‫اﻟﺒﻠﻮري‬ ‫و‬ ‫اﻟﮭﻨﺪﺳﻲ‬ ‫اﻟﺸﻜﻞ‬ ‫و‬ ‫اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ‬ ، ‫اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ‬ ‫اﻟﺠﻮاﻧﺐ‬ ‫ﺗﻰ‬
‫ذ‬
‫ﻋﺪة‬ ‫ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل‬ ‫ﻟﻚ‬
‫ﻣﻨﮭﺎ‬ ‫ﺗﻘﻨﯿﺎت‬
FTIR
،
DRX
،
Microscopie
،
granulométrie
،
Fluorescence X
،
porosité
،
CEC
.
‫اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ‬ ‫ﻣﻜﻨﺘﻨﺎ‬
‫ا‬ ‫ﻟﻠﺮاﺳﺐ‬ ‫اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ‬ ‫و‬ ‫اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ‬ ‫اﻟﺤﺎﻟﺔ‬ ‫ﻣﻌﺮﻓﺔ‬ ‫ﺣﺴﻦ‬ ‫ﻣﻦ‬ ‫ﻋﻠﯿﮭﺎ‬ ‫اﻟﻤﺤﺼﻞ‬
‫ﻟﻤﺄ‬
‫ﺧﻮ‬
‫ذ‬
‫ﺗﺮﺟﻤﺔ‬ ‫و‬ ‫ﻟﺸﺮح‬ ‫ﺑﻌﺪ‬ ‫ﻓﯿﻤﺎ‬ ‫ﺳﺎﻋﺪﻧﺎ‬ ‫ﻣﻤﺎ‬ ،
‫ﺟﮭﺔ‬ ‫ﻣﻦ‬ ‫اﻟﺮاﺳﺐ‬ ‫ﻋﯿﻨﺎت‬ ‫و‬ ‫اﻟﻤﻌﺪﻧﯿﺔ‬ ‫اﻷﯾﻮﻧﺎت‬ ‫ﺑﯿﻦ‬ ‫اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت‬
.
‫أﺧﺮ‬ ‫ﺟﮭﺔ‬ ‫ﻣﻦ‬ ‫ﺗﻤﺖ‬ ‫ﻗﺪ‬
‫ی‬
‫ﻧﻈﺎﻣﯿﺔ‬ ‫ﺑﻄﺮﯾﻘﺔ‬ ‫دراﺳﺔ‬
‫ﻟﻺ‬
‫اﻟﻤﺄﺧﻮذة‬ ‫اﻟﻌﯿﻨﺎت‬ ‫ﺗﻮازي‬ ‫ﺣﺎﻟﺔ‬ ‫ﻓﻲ‬ ‫دﻣﺼﺎص‬
‫ﻟﻸ‬
‫ﻣﻊ‬ ‫اﻟﺤﺒﯿﺒﯿﺔ‬ ‫ﺟﺰاء‬
‫ا‬ ‫اﻟﺤﺎﻟﺔ‬ ‫ﻓﻲ‬ ‫اﻟﻤﻌﺪﻧﯿﺔ‬ ‫اﻷﯾﻮﻧﺎت‬
‫ﻹ‬
‫اﻟﺘﻌﺪدﯾﺔ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻔﺮادﯾﺔ‬
.
‫أﺟﻞ‬ ‫ﻣﻦ‬
‫ھذ‬
، ‫اﻟﺘﻤﺎس‬ ‫زﻣﻦ‬ ‫ﻣﺜﻞ‬ ‫اﻟﻌﻮاﻣﻞ‬ ‫ﺑﻌﺾ‬ ‫ﺗﺄﺛﯿﺮ‬ ‫ﺗﻌﯿﯿﻦ‬ ‫ﺗﻢ‬ ‫ﻗﺪ‬ ، ‫ا‬
‫ﺣﺠﻢ‬ ، ‫اﻟﻌﻀﻮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻤﺎدة‬ ، ‫اﻟﺘﺄﯾﻦ‬ ‫ﻗﻮة‬ ، ‫اﻟﻤﻠﻮث‬ ‫ﺗﺮﻛﯿﺰ‬
‫اﻟﻤﺤﯿﻂ‬ ‫ﺣﺮارة‬ ‫درﺟﺔ‬ ‫و‬ ‫اﻟﺤﺒﯿﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﺠﺰﯾﺌﺎت‬
.
‫ﻗﺪ‬ ‫ﻋﻠﯿﮭﺎ‬ ‫اﻟﻤﺤﺼﻞ‬ ‫اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ‬
‫أن‬ ‫اﺳﺘﻨﺘﺎج‬ ‫ﻣﻦ‬ ‫ﻣﻜﻨﺘﻨﺎ‬
‫إ‬
‫ﺑﺎﻟﺨﻮاص‬ ‫وأﯾﻀﺎ‬ ‫ﻟﻠﻤﺤﯿﻂ‬ ‫اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ‬ ‫و‬ ‫اﻟﺘﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﻜﯿﺔ‬ ‫ﺑﺎﻟﺸﺮوط‬ ‫ﯾﺘﻌﻠﻖ‬ ‫اﻟﺜﻘﯿﻠﺔ‬ ‫اﻟﻤﻌﺎدن‬ ‫دﻣﺼﺎص‬
‫راﺳﺐ‬ ‫ﻟﻠﺜﻨﺎﺋﻲ‬ ‫اﻷﺳﺎﺳﯿﺔ‬
/
‫ﻣﻌﺪﻧﻲ‬ ‫أﯾﻮن‬
.
‫اﻟﺮﺋﯿﺴﯿﺔ‬ ‫اﻟﻜﻠﻤﺎت‬
:
‫ا‬ ، ‫اﻟﺜﻘﯿﻠﺔ‬ ‫اﻟﻤﻌﺎدن‬ ، ‫اﻟﺮواﺳﺐ‬
‫ﻹ‬
‫ا‬ ، ‫ﻣﺘﺰاز‬
‫ﻹ‬
‫اﻟﻮاﺟﮭﺔ‬ ، ‫اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ‬ ، ‫اﻟﺪﻓﻌﻲ‬ ‫دﻣﺼﺎص‬
.