Chapitre 1 :
Synthèses bibliographiques
10
Tableau 5 : Principaux effets associés aux éléments métalliques étudiés (Sparks, 1998).
Elément Effet
Zn
Lésions cutanées très graves ; effet toxique les micro-organismes (réduisant
leur capacité de dégradation des débris végétaux et de fixation de l’azote
atmosphérique)
Cu
Retards de croissance chez le phytoplancton
Fe
Troubles digestifs, amélioration clinique transitoire, toxicité systémique avec
choc, acidose métabolique, coma, toxicité hépatique avec coagulopathie,
séquelles digestives à type de sténose.
Mn
Syndromes pulmonaires : pneumonie au Manganèse ou intoxication aigu par
ingestion ; réduction du quotient intellectuel (QI) des enfants
5. Le comportement des éléments traces métalliques dans le sédiment
Les ETM sont présents sous différentes formes chimiques et sont liés à différents constituants
du sédiment. Ils peuvent changer de forme (plus ou moins solubles) ou migrer vers d’autres
constituants du sol ou vers la phase liquide selon les conditions physico-chimiques. Ces
changements rendent les ETM plus ou moins mobiles dans les sols et plus ou moins
disponibles pour la biosphère (Bashar Hussein QASIM, 2015).
5.1. Spéciation
Le terme de spéciation a été utilisé dans la chimie des sols et de sédiments et désigne la forme
chimique et structurale sous laquelle se trouve un élément métallique. La spéciation a été
définie comme étant la détermination d’une forme spécifique (monoatomique ou moléculaire)
ou bien la configuration selon laquelle un élément peut être présent dans un groupe d’atomes
correspondant à différentes matrices.
5.2. Mobilité
La mobilité d’un élément est caractérisée par son aptitude à passer dans les compartiments du
sol où il est de moins en moins énergiquement retenu.
Les ETM sont associés aux constituants du sol qui contrôlent leur mobilité. Ils peuvent être
(Baize 1997):
Adsorbés sur les phases hydroxyde du fer, de l’aluminium et du manganèse,
Inclus dans les réseaux cristallins des minéraux primaires et des constituants
secondaires,
Adsorbés sur les matières organiques,
La répartition des métaux et métalloïdes dans ces différents compartiments du sol et toutes
les formes disponibles ne présentent pas forcement des risques environnementaux. Les
variations des conditions physico-chimiques (pH, température, force ionique…. etc.) peuvent
jouer directement sur la mobilité des éléments en faisant passer les métaux présents dans un
sol d’une forme à une autre. Ce changement met donc en jeu des mécanismes
biogéochimiques de mobilisation, d’immobilisation et de transport. Ces mécanismes
dépendent de processus de dissolution/précipitation, désorption/adsorption et complexation
qui font intervenir des réactions biologiques, chimiques et physico-chimiques. En effet, la
mobilité et la biodisponibilité des ETM dépendent fortement de leur spéciation chimique dans
Synthèses bibliographiques
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Tableau 5 : Principaux effets associés aux éléments métalliques étudiés (Sparks, 1998).
Elément Effet
Zn
Lésions cutanées très graves ; effet toxique les micro-organismes (réduisant
leur capacité de dégradation des débris végétaux et de fixation de l’azote
atmosphérique)
Cu
Retards de croissance chez le phytoplancton
Fe
Troubles digestifs, amélioration clinique transitoire, toxicité systémique avec
choc, acidose métabolique, coma, toxicité hépatique avec coagulopathie,
séquelles digestives à type de sténose.
Mn
Syndromes pulmonaires : pneumonie au Manganèse ou intoxication aigu par
ingestion ; réduction du quotient intellectuel (QI) des enfants
5. Le comportement des éléments traces métalliques dans le sédiment
Les ETM sont présents sous différentes formes chimiques et sont liés à différents constituants
du sédiment. Ils peuvent changer de forme (plus ou moins solubles) ou migrer vers d’autres
constituants du sol ou vers la phase liquide selon les conditions physico-chimiques. Ces
changements rendent les ETM plus ou moins mobiles dans les sols et plus ou moins
disponibles pour la biosphère (Bashar Hussein QASIM, 2015).
5.1. Spéciation
Le terme de spéciation a été utilisé dans la chimie des sols et de sédiments et désigne la forme
chimique et structurale sous laquelle se trouve un élément métallique. La spéciation a été
définie comme étant la détermination d’une forme spécifique (monoatomique ou moléculaire)
ou bien la configuration selon laquelle un élément peut être présent dans un groupe d’atomes
correspondant à différentes matrices.
5.2. Mobilité
La mobilité d’un élément est caractérisée par son aptitude à passer dans les compartiments du
sol où il est de moins en moins énergiquement retenu.
Les ETM sont associés aux constituants du sol qui contrôlent leur mobilité. Ils peuvent être
(Baize 1997):
Adsorbés sur les phases hydroxyde du fer, de l’aluminium et du manganèse,
Inclus dans les réseaux cristallins des minéraux primaires et des constituants
secondaires,
Adsorbés sur les matières organiques,
La répartition des métaux et métalloïdes dans ces différents compartiments du sol et toutes
les formes disponibles ne présentent pas forcement des risques environnementaux. Les
variations des conditions physico-chimiques (pH, température, force ionique…. etc.) peuvent
jouer directement sur la mobilité des éléments en faisant passer les métaux présents dans un
sol d’une forme à une autre. Ce changement met donc en jeu des mécanismes
biogéochimiques de mobilisation, d’immobilisation et de transport. Ces mécanismes
dépendent de processus de dissolution/précipitation, désorption/adsorption et complexation
qui font intervenir des réactions biologiques, chimiques et physico-chimiques. En effet, la
mobilité et la biodisponibilité des ETM dépendent fortement de leur spéciation chimique dans