Chapitre I
Synthèse bibliographique
24
A-2-6 Facteurs contrôlant la rétention des métaux lourds
La rétention et le relargage des métaux lourds par les particules sédimentaires
sont influencés par le pH et l'Eh. Par conséquent leurs variations doivent être corrélées
à ces conditions physico-chimiques, qui déterminent la forme chimique (spéciation
aqueuse) des éléments métalliques (Sigg et al., 2000).
De ce fait, la mesure du pH en conjonction avec celle de l'Eh peut permettre de
déterminer leur répartition entre les fractions dissoutes et particulaires.
a- Influence du pH
La variation du pH du milieu est le facteur dont l'action sur la mobilité des
métaux est la plus déterminante. Il correspond à l'intensité d'un équilibre acidobasique (concentration en protons) qui s'établit dans un milieu aqueux (eau libre, eau
présente dans les pores du sol).
L'augmentation du pH contribue à la diminution du potentiel de surface, en
diminuant la concurrence des protons par rapport aux ions métalliques, elle favorise
ainsi leur fixation et/ou leur précipitation (Vukovic et Biscan, 1998). De ce fait, il est
important de noter, que les métaux lourds, en milieu naturel, précipitent sous formes
de carbonates, de sulfures ou d'hydroxydes. Les substances ayant la plus forte
solubilité de précipiter sous forme de carbonates sont Sr
2+ , Ba
2+ , Zn
2+ , Cd
2+ , Fe
2+ ,
Fe
3+ , Hg
2+ , et sous forme de sulfures : Ag
2+ , Ni
2+ , Zn
2+ , Fe
3+ , Hg
2+ . La formation
d'hydrocomplexes concerne essentiellement Zn
2+ , Cu
2+ , Fe
3+ , Al
3+ (Yaron et al., 1996
in Martinelli, 1999).
D'autre part, lorsque les éléments métalliques sont stables sous forme
cationique, Cd, Zn, Cu, Pb, Ni, Hg, Cr(III), l'augmentation du pH favorise la
déprotonation des complexes aqueux, donc la diminution des charges et des
répulsions, par conséquent la solubilité diminue, passe par un minimum, puis
augmente lorsque l'élément se trouve sous forme anionique (Bourg et Loch, 1995 in
Blanchard, 2000). Le minimum de solubilité des hydroxydes est très bas (<10
-7 M) et
Synthèse bibliographique
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A-2-6 Facteurs contrôlant la rétention des métaux lourds
La rétention et le relargage des métaux lourds par les particules sédimentaires
sont influencés par le pH et l'Eh. Par conséquent leurs variations doivent être corrélées
à ces conditions physico-chimiques, qui déterminent la forme chimique (spéciation
aqueuse) des éléments métalliques (Sigg et al., 2000).
De ce fait, la mesure du pH en conjonction avec celle de l'Eh peut permettre de
déterminer leur répartition entre les fractions dissoutes et particulaires.
a- Influence du pH
La variation du pH du milieu est le facteur dont l'action sur la mobilité des
métaux est la plus déterminante. Il correspond à l'intensité d'un équilibre acidobasique (concentration en protons) qui s'établit dans un milieu aqueux (eau libre, eau
présente dans les pores du sol).
L'augmentation du pH contribue à la diminution du potentiel de surface, en
diminuant la concurrence des protons par rapport aux ions métalliques, elle favorise
ainsi leur fixation et/ou leur précipitation (Vukovic et Biscan, 1998). De ce fait, il est
important de noter, que les métaux lourds, en milieu naturel, précipitent sous formes
de carbonates, de sulfures ou d'hydroxydes. Les substances ayant la plus forte
solubilité de précipiter sous forme de carbonates sont Sr
2+ , Ba
2+ , Zn
2+ , Cd
2+ , Fe
2+ ,
Fe
3+ , Hg
2+ , et sous forme de sulfures : Ag
2+ , Ni
2+ , Zn
2+ , Fe
3+ , Hg
2+ . La formation
d'hydrocomplexes concerne essentiellement Zn
2+ , Cu
2+ , Fe
3+ , Al
3+ (Yaron et al., 1996
in Martinelli, 1999).
D'autre part, lorsque les éléments métalliques sont stables sous forme
cationique, Cd, Zn, Cu, Pb, Ni, Hg, Cr(III), l'augmentation du pH favorise la
déprotonation des complexes aqueux, donc la diminution des charges et des
répulsions, par conséquent la solubilité diminue, passe par un minimum, puis
augmente lorsque l'élément se trouve sous forme anionique (Bourg et Loch, 1995 in
Blanchard, 2000). Le minimum de solubilité des hydroxydes est très bas (<10
-7 M) et