Chapitre 1 :
Synthèses bibliographiques
14
3.1.3. Les oxydes et hydroxydes
De par leur grande abondance dans la lithosphère et leur faible solubilité aux pH des sols,
l'aluminium, le fer et le manganèse constituent la plupart des oxydes, oxyhydroxydes et
hydroxydes. Les oxydes de fer et manganèse amorphes des sédiments sont les premiers
intervenants dans les processus d’adsorption. Dans la majorité des cas, ils représentent une
phase de rétention privilégiée pour de nombreux cations métalliques.
3.1.4. Les carbonates
Les carbonates constituent un groupe de minéraux regroupant un nombre important d'espèces,
largement dominé en milieu aquatique par la calcite (CaCO3(s)), la dolomite
CaMg(CO3)2(s), la sidérite (FeCO3(s)) et la rhodocrosite (MnCO3(s)). Dans les sédiments,
ces carbonates jouent un rôle significatif, car en plus de contrôler le pH, leur surface est le
siège de phénomène de sorption des ions métalliques.
3.1.5. Les sulfures et les sulfates
Les sulfures se forment en milieu anaérobie par réduction des ions sulfates et forment des
composés très stables avec les métaux. En raison des conditions réductrices et de leur faible
solubilité, les sulfures sont prépondérants par rapport aux sulfates et sont à l’origine de la
couleur grise ou noire de certains sédiments. Dans les sédiments bien oxydés, la majorité du
soufre se trouve sous forme de sulfates. Par contre, dans un sédiment aéré, ils s’oxydent en
sulfates et oxyhydroxydes métalliques.
3.2. La phase organique
N’occupe qu’un faible volume du sédiment (quelques %) ( Power et Chapman,1992).
3.2.1. La matière organique
C'est le moteur principal de la diagenèse précoce. Elle peut influer sur le comportement des
polluants métalliques en modifiant les propriétés désorption des minéraux (formation de
colloïdes) et en complexant fortement certains cations. Il n'y a pas de règle générale régissant
l'affinité des métaux par rapport à la matière organique.
Cela dépend de la composition du sédiment et des conditions physico-chimiques. Les
éléments sont retenus par la matière organique sous forme échangeable, ou à l'état de
complexes dans lesquelles ils sont fixés plus fortement.
3.3. La phase aqueuse
Elle correspond à l’eau qui occupe l’espace entre les particules sédimentaires appelée aussi
eaux interstitielles ou eaux poreuses, elle représente une fraction importante du sédiment avec
généralement plus de 50 % de son volume (Förstner,1987).
4. Granulométrie des sédiments
Afin de collecter les premières informations sur les milieux de sédimentation, une analyse
granulométrique texturale des sédiments doit-être menée.
La composition granulométrique, aussi appelée distribution granulométrique, renseigne sur la
texture du matériau mais également sur les processus de transport responsables de la
formation de ces sédiments (Boulvain,2011). Selon l’origine du point de prélèvement, de
fortes variations texturales peuvent être mises en évidence (Boulvain,2011).
Les sédiments sont classés en fonction de la taille de leurs particules :
Synthèses bibliographiques
14
3.1.3. Les oxydes et hydroxydes
De par leur grande abondance dans la lithosphère et leur faible solubilité aux pH des sols,
l'aluminium, le fer et le manganèse constituent la plupart des oxydes, oxyhydroxydes et
hydroxydes. Les oxydes de fer et manganèse amorphes des sédiments sont les premiers
intervenants dans les processus d’adsorption. Dans la majorité des cas, ils représentent une
phase de rétention privilégiée pour de nombreux cations métalliques.
3.1.4. Les carbonates
Les carbonates constituent un groupe de minéraux regroupant un nombre important d'espèces,
largement dominé en milieu aquatique par la calcite (CaCO3(s)), la dolomite
CaMg(CO3)2(s), la sidérite (FeCO3(s)) et la rhodocrosite (MnCO3(s)). Dans les sédiments,
ces carbonates jouent un rôle significatif, car en plus de contrôler le pH, leur surface est le
siège de phénomène de sorption des ions métalliques.
3.1.5. Les sulfures et les sulfates
Les sulfures se forment en milieu anaérobie par réduction des ions sulfates et forment des
composés très stables avec les métaux. En raison des conditions réductrices et de leur faible
solubilité, les sulfures sont prépondérants par rapport aux sulfates et sont à l’origine de la
couleur grise ou noire de certains sédiments. Dans les sédiments bien oxydés, la majorité du
soufre se trouve sous forme de sulfates. Par contre, dans un sédiment aéré, ils s’oxydent en
sulfates et oxyhydroxydes métalliques.
3.2. La phase organique
N’occupe qu’un faible volume du sédiment (quelques %) ( Power et Chapman,1992).
3.2.1. La matière organique
C'est le moteur principal de la diagenèse précoce. Elle peut influer sur le comportement des
polluants métalliques en modifiant les propriétés désorption des minéraux (formation de
colloïdes) et en complexant fortement certains cations. Il n'y a pas de règle générale régissant
l'affinité des métaux par rapport à la matière organique.
Cela dépend de la composition du sédiment et des conditions physico-chimiques. Les
éléments sont retenus par la matière organique sous forme échangeable, ou à l'état de
complexes dans lesquelles ils sont fixés plus fortement.
3.3. La phase aqueuse
Elle correspond à l’eau qui occupe l’espace entre les particules sédimentaires appelée aussi
eaux interstitielles ou eaux poreuses, elle représente une fraction importante du sédiment avec
généralement plus de 50 % de son volume (Förstner,1987).
4. Granulométrie des sédiments
Afin de collecter les premières informations sur les milieux de sédimentation, une analyse
granulométrique texturale des sédiments doit-être menée.
La composition granulométrique, aussi appelée distribution granulométrique, renseigne sur la
texture du matériau mais également sur les processus de transport responsables de la
formation de ces sédiments (Boulvain,2011). Selon l’origine du point de prélèvement, de
fortes variations texturales peuvent être mises en évidence (Boulvain,2011).
Les sédiments sont classés en fonction de la taille de leurs particules :