La plupart n’étant pas mesurables directement, leur estimation a nécessité
la mise en œuvre de différentes approches expérimentales appliquées à
des particules prélevées au sein de l’estuaire. Les paramètres utilisés par
le modèle sont : la surface spécifique des particules (SSA en m
2 /g) ; la
concentration totale en sites actifs de surface (|TS] en mol/g de MES),
évaluée à partir des mesures de la capacité d echange cationique et de titrages acido-basiques ; la constante de complexation intrinsèque
« globale » (Km int ) de ces sites vis-à-vis du cadmium, obtenue par des expériences basées sur l’utilisation de
109 Cd en laboratoire.
Toutes les simulations ont éte réalisèes en utilisant les valeurs moyennes,
minimales et maximales des paramètres de sorption (SSA, [TS], Km)
ainsi estimés.
A partir de ces données et de la concentration en cadmium total mesurèe (CdT = dissous (CdD)+ particulaire (CdP)), le modèle calcule la
concentration des différentes espcces (Cd libre, complexes dissous et
Cd adsorbe) à l’équilibre.
Évaluation de la fraction de cadmium particulaire « échangeable »
Le cadmium particulaire calculé par MOCO ne représente que la fraction
adsorbée (échangeable) à la surface des particules (CdPE), laquelle ne peut
être comparée directement au cadmium particulaire mesuré (CdP) lors
des différentes campagnes, constitué aussi d’une fraction « non échangeable » (CdPNE = Cd intégré dans la matrice cristalline, coprécipité ou
associé à des sites « profonds »). De plus, le calcul de la concentration des
différentes espèces se faisant à partir de CdT, si la fraction CdPNE est
importante et que l’on prend tout le cadmium particulaire mesuré pour
calculer CdT, on aura une surestimation de la concentration des espèces
calculées par le modèle.
La comparaison des coefficients de distribution de cadmium naturel
mesuré (KDCd = CdP/CdD) et de
109 Cd (KD
109 Cd =
109 CdP/
109 CdD) déterminés sur les mêmes échantillons, lors de trois campagnes (Mécagir,
Biomet II et III), a permis devaluer la fraction de cadmium particulaire
échangeable. Les rèsultats obtenus montrent que, pour les particules transitant dans l’estuaire, la fraction de cadmium particulaire échangeable est
de l’ordre de 10 % (du cadmium particulaire total) pour des concentrations en MES supérieures à 100 milligrames par litre.
Validation du modèle : comparaison des mesures
et des simulations
La figure 1 prèsente les résultats obtenus lors de la campagne Mécagir
(avril 1999). La distribution du cadmium dissous mesurée sur le terrain
(en tenant compte d’une fraction particulaire èchangeable de 10 %) est
comparable à celle déterminèe par ajout de
109 Cd (temps d’adsorption :
24 h) et à celle calculée par MOCO.
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la mise en œuvre de différentes approches expérimentales appliquées à
des particules prélevées au sein de l’estuaire. Les paramètres utilisés par
le modèle sont : la surface spécifique des particules (SSA en m
2 /g) ; la
concentration totale en sites actifs de surface (|TS] en mol/g de MES),
évaluée à partir des mesures de la capacité d echange cationique et de titrages acido-basiques ; la constante de complexation intrinsèque
« globale » (Km int ) de ces sites vis-à-vis du cadmium, obtenue par des expériences basées sur l’utilisation de
109 Cd en laboratoire.
Toutes les simulations ont éte réalisèes en utilisant les valeurs moyennes,
minimales et maximales des paramètres de sorption (SSA, [TS], Km)
ainsi estimés.
A partir de ces données et de la concentration en cadmium total mesurèe (CdT = dissous (CdD)+ particulaire (CdP)), le modèle calcule la
concentration des différentes espcces (Cd libre, complexes dissous et
Cd adsorbe) à l’équilibre.
Évaluation de la fraction de cadmium particulaire « échangeable »
Le cadmium particulaire calculé par MOCO ne représente que la fraction
adsorbée (échangeable) à la surface des particules (CdPE), laquelle ne peut
être comparée directement au cadmium particulaire mesuré (CdP) lors
des différentes campagnes, constitué aussi d’une fraction « non échangeable » (CdPNE = Cd intégré dans la matrice cristalline, coprécipité ou
associé à des sites « profonds »). De plus, le calcul de la concentration des
différentes espèces se faisant à partir de CdT, si la fraction CdPNE est
importante et que l’on prend tout le cadmium particulaire mesuré pour
calculer CdT, on aura une surestimation de la concentration des espèces
calculées par le modèle.
La comparaison des coefficients de distribution de cadmium naturel
mesuré (KDCd = CdP/CdD) et de
109 Cd (KD
109 Cd =
109 CdP/
109 CdD) déterminés sur les mêmes échantillons, lors de trois campagnes (Mécagir,
Biomet II et III), a permis devaluer la fraction de cadmium particulaire
échangeable. Les rèsultats obtenus montrent que, pour les particules transitant dans l’estuaire, la fraction de cadmium particulaire échangeable est
de l’ordre de 10 % (du cadmium particulaire total) pour des concentrations en MES supérieures à 100 milligrames par litre.
Validation du modèle : comparaison des mesures
et des simulations
La figure 1 prèsente les résultats obtenus lors de la campagne Mécagir
(avril 1999). La distribution du cadmium dissous mesurée sur le terrain
(en tenant compte d’une fraction particulaire èchangeable de 10 %) est
comparable à celle déterminèe par ajout de
109 Cd (temps d’adsorption :
24 h) et à celle calculée par MOCO.
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