Chapitre I
Synthèse bibliographique
33
- Effet direct : le pH joue un rôle très important dans la mobilité des métaux.
Un pH acide entraîne la mise en solution des sels métalliques, la mise en solution des
phases de rétention, la désorption des cations et l’adsorption des anions (Lions, 2004).
Ceci en modifiant l'équilibre de répartition des métaux entre la phase liquide (élément
solubilisé) et solide (précipité). Le pH du milieu influence ainsi leur précipitation et
leur mobilité. Lorsque les éléments sont stables sous forme cationique (Cd
2+ , Zn
2+ ,
Cu
2+ ,…), l'augmentation du pH favorise la déprotonation des particules du sédiment et
donc augmente la fixation des cations par ce dernier (Alloway, 1995). Au contraire,
lorsque les éléments sont stables sous forme anionique (Cr 2 O 7
2, AsO 4
3,…), la
solubilité augmente avec le pH (Bourg et Loch, 1996 in Chatain, 2004).
- Effet indirect : en condition acide, les sites échangeables sont occupés par les
protons H
+ entraînant alors la libération des espèces adsorbées sur la matière
organique et les argiles (phénomène de compétition entre les protons et les cations
métalliques). Les carbonates tels que la calcite se dissolvent partiellement lorsque le
pH augmente, entraînant ainsi la libération des éléments qui leurs sont associés. Le pH
influence également fortement les phénomènes d'adsorption entre les particules du
sédiment et les éléments en trace minéraux, car il détermine la charge de surface des
particules solides. En effet, en présence d'eau les groupes fonctionnels des particules
du sédiment (–OH, –COOH, –NH 2 ) acceptent ou libèrent des protons, selon les
conditions pH du milieu. L'association de protons à la surface à faible pH lui confère
ainsi une charge positive. Tandis que la dissociation de protons, en condition moins
acide, lui confère une charge négative (Evans, 1989).
B-2-2 Conditions d'oxydo-réduction
Les conditions d’oxydo-réduction peuvent influencer la mobilité d’un élément
de trois manières différentes :
- Le changement du degré d'oxydation de l'élément lui-même peut influencer
directement sa solubilité et sa mobilité, comme l'oxydation du Cr(III) en Cr(VI)
nettement plus mobile (effet direct) (Blanchard, 2000),
Synthèse bibliographique
33
- Effet direct : le pH joue un rôle très important dans la mobilité des métaux.
Un pH acide entraîne la mise en solution des sels métalliques, la mise en solution des
phases de rétention, la désorption des cations et l’adsorption des anions (Lions, 2004).
Ceci en modifiant l'équilibre de répartition des métaux entre la phase liquide (élément
solubilisé) et solide (précipité). Le pH du milieu influence ainsi leur précipitation et
leur mobilité. Lorsque les éléments sont stables sous forme cationique (Cd
2+ , Zn
2+ ,
Cu
2+ ,…), l'augmentation du pH favorise la déprotonation des particules du sédiment et
donc augmente la fixation des cations par ce dernier (Alloway, 1995). Au contraire,
lorsque les éléments sont stables sous forme anionique (Cr 2 O 7
2, AsO 4
3,…), la
solubilité augmente avec le pH (Bourg et Loch, 1996 in Chatain, 2004).
- Effet indirect : en condition acide, les sites échangeables sont occupés par les
protons H
+ entraînant alors la libération des espèces adsorbées sur la matière
organique et les argiles (phénomène de compétition entre les protons et les cations
métalliques). Les carbonates tels que la calcite se dissolvent partiellement lorsque le
pH augmente, entraînant ainsi la libération des éléments qui leurs sont associés. Le pH
influence également fortement les phénomènes d'adsorption entre les particules du
sédiment et les éléments en trace minéraux, car il détermine la charge de surface des
particules solides. En effet, en présence d'eau les groupes fonctionnels des particules
du sédiment (–OH, –COOH, –NH 2 ) acceptent ou libèrent des protons, selon les
conditions pH du milieu. L'association de protons à la surface à faible pH lui confère
ainsi une charge positive. Tandis que la dissociation de protons, en condition moins
acide, lui confère une charge négative (Evans, 1989).
B-2-2 Conditions d'oxydo-réduction
Les conditions d’oxydo-réduction peuvent influencer la mobilité d’un élément
de trois manières différentes :
- Le changement du degré d'oxydation de l'élément lui-même peut influencer
directement sa solubilité et sa mobilité, comme l'oxydation du Cr(III) en Cr(VI)
nettement plus mobile (effet direct) (Blanchard, 2000),