Chapitre I
Synthèse bibliographique
26
sulfures est rendue possible avec des valeurs inférieures à -2v, entraînant
l'immobilisation de Pb, Zn, Cu, Cd et Hg (Connell et Patrick, 1968).
Le potentiel d'oxydoréduction joue un rôle important dans la préservation ou
la production de composés organiques qui peuvent former des complexes
organométalliques stables. (Sims et Patrick, 1978) montrent ainsi qu'à Eh = - 2.5 v,
Fe, Cu et Zn sont plutôt associés à la matière organique alors qu'à Eh = +5.0 v, ceuxci sont plutôt associés à la fraction inorganique des sédiments.
Le potentiel d'oxydo-réduction et la température influent sur la précipitation
des métaux. En effet une augmentation du potentiel d'oxydo-réduction engendre
généralement une diminution du pH (Sigg et al., 1992). Ainsi en conditions fortement
réductrices et à pH acide, les sulfates sont réduits en sulfures (Bourg, 1995 in
Blanchard, 2000), la solubilisation (partielle ou complète) des hydrocomplexes de Mn
et Fe (phase porteuse de métaux) est provoquée. La dissociation de ces minéraux
constitue la voie essentielle de transfert des métaux du solide à la solution du
sédiment, ainsi les éléments chalcophiles (Cd, Pb, Zn, Cu, Hg) sont insolubilisés
(Alloway, 1995).
A-2-7 Diagramme de stabilité Eh-pH
La figure 70 (Annexe 02) donne les diagrammes de stabilité Eh en fonction de
pH, pour le cadmium en solution dans les eaux naturelles (Simpson, 1981 in Cossa et
Lassus, 1989), et pour les systèmes (Pb, CO 2 , H 2 O) ; (Zn, CO 2 , H 2 O) ; (Cu, CO 2 ,
H 2 O), et ce dans des conditions particulières. Ils permettent de visualiser et d'identifier
les domaines d'existence des différentes formes solides, amorphes ou dissoutes des
métaux. Ceci est d'une grande importance car les oxydes métalliques sont très réactifs
et jouent un rôle important dans la rétention des métaux lourds par les différentes
fractions du sédiment.
Ces diagrammes reposent sur l'hypothèse d'un équilibre thermodynamique
pour l'ensemble des réactions considérées, sans tenir compte de leurs vitesses de
réaction. Ils ont été construits pour une concentration totale en métaux (Pb, Zn, Cu)
égale à 10 µM et des constantes thermodynamiques à 25°C.
Synthèse bibliographique
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sulfures est rendue possible avec des valeurs inférieures à -2v, entraînant
l'immobilisation de Pb, Zn, Cu, Cd et Hg (Connell et Patrick, 1968).
Le potentiel d'oxydoréduction joue un rôle important dans la préservation ou
la production de composés organiques qui peuvent former des complexes
organométalliques stables. (Sims et Patrick, 1978) montrent ainsi qu'à Eh = - 2.5 v,
Fe, Cu et Zn sont plutôt associés à la matière organique alors qu'à Eh = +5.0 v, ceuxci sont plutôt associés à la fraction inorganique des sédiments.
Le potentiel d'oxydo-réduction et la température influent sur la précipitation
des métaux. En effet une augmentation du potentiel d'oxydo-réduction engendre
généralement une diminution du pH (Sigg et al., 1992). Ainsi en conditions fortement
réductrices et à pH acide, les sulfates sont réduits en sulfures (Bourg, 1995 in
Blanchard, 2000), la solubilisation (partielle ou complète) des hydrocomplexes de Mn
et Fe (phase porteuse de métaux) est provoquée. La dissociation de ces minéraux
constitue la voie essentielle de transfert des métaux du solide à la solution du
sédiment, ainsi les éléments chalcophiles (Cd, Pb, Zn, Cu, Hg) sont insolubilisés
(Alloway, 1995).
A-2-7 Diagramme de stabilité Eh-pH
La figure 70 (Annexe 02) donne les diagrammes de stabilité Eh en fonction de
pH, pour le cadmium en solution dans les eaux naturelles (Simpson, 1981 in Cossa et
Lassus, 1989), et pour les systèmes (Pb, CO 2 , H 2 O) ; (Zn, CO 2 , H 2 O) ; (Cu, CO 2 ,
H 2 O), et ce dans des conditions particulières. Ils permettent de visualiser et d'identifier
les domaines d'existence des différentes formes solides, amorphes ou dissoutes des
métaux. Ceci est d'une grande importance car les oxydes métalliques sont très réactifs
et jouent un rôle important dans la rétention des métaux lourds par les différentes
fractions du sédiment.
Ces diagrammes reposent sur l'hypothèse d'un équilibre thermodynamique
pour l'ensemble des réactions considérées, sans tenir compte de leurs vitesses de
réaction. Ils ont été construits pour une concentration totale en métaux (Pb, Zn, Cu)
égale à 10 µM et des constantes thermodynamiques à 25°C.