(1) - la première réaction considère les substances humiques comme des colloïdes
hydrophiles dont la stabilité est assurée par les charges négatives de leurs groupements
dissociés. L'interaction électrostatique avec un ion métallique, en diminuant les forces de
répulsions coulombiennes, conduit à un repliement de la molécule sur elle même en
emprisonnant l'ion. Cela conduit à une coagulation. Il semble que ce type d interaction ait une
certaine importance avec les acides humiques de poids moléculaire élevé. Elle ne permet
cependant pas d'expliquer les différences de stabilité généralement observées pour des
complexes formés avec des métaux de nature différente, mais de charge identique.
(2) - lorsque le milieu contient des substances humiques en suspension, on peut
envisager une chimisorption des ions métalliques à la surface des particules. Cependant, même
si ce phénomène a été montré, il reste peu important pour les eaux où la quantité de particules
organiques de taille élevée est faible. D'autre part, les groupements réactifs étant situés à la
surface de la particule, la capacité d'adsorption de ces particules organiques est probablement
faible.
(3) - une troisième réaction fait intervenir la formation de complexes entre une
molécule de substance humique adsorbée sur une particule minérale et un ion dissous. Dans ce
cas, l'ion ainsi complexé est fixé sur la particule minérale par l'intermédiaire de la molécule
organique.
(4) - la quatrième réaction considère, au contraire, la substance humique comme un
complexant dissous, formant un complexe parfaitement soluble avec l'ion métallique. Ce type
de réaction est possible avec les acides fùlviques dont le poids moléculaire est faible.
(5) - enfin, un cinquième type de réaction fait intervenir un processus d'oxydoréduction
entre la matière organique (qui subit une oxydation souvent au niveau des groupes
phénoliques) et l'ion minéral. Ce phénomène est bien connu pour le fer (III) qui est,
généralement, réduit à l'état de fer (II) en présence de matières organiques.
Cet éventail de réactions montre la complexité des phénomènes qui peuvent se produire entre
les substances humiques et les ions minéraux. Cependant, selon les cas, la disponibilité des
métaux ne sera pas identique. Ainsi, la réaction (1) réduit considérablement la mobilité de l'ion
emprisonné. Les réactions (2) et (3) ont tendance à produire le même effet, bien qu'atténué par
la présence d'acide fùlvique par exemple. Ce dernier est capable en effet de former avec les
ions métalliques un complexe suffisamment stable pour permettre la dissociation des composés
formés par les réactions (2) et (3). Enfin, dans le cas de la réaction (4), la différence de
mobilité entre le complexe et l'ion seul est probablement faible. Elle dépendrait surtout de la
différence de charge entre les deux particules ainsi que des propriétés d'adsorption des acides
fùlviques. On suppose également que les réactions (4) et (5) ont probablement une influence
importante sur 1 assimilation des métaux par les organiques, en modifiant respectivement l'état
doxydation de ces métaux, ou encore la charge, la taille et les propriétés d'adsorption des
espèces chimiques sous lesquelles ils se trouvent.
L4.3.4 Interactions avec les contaminants
Les acides humiques forment avec les cations métalliques des humâtes et fùlvates plus ou
moins solubles selon les conditions du milieu. Les études menées par BUFFLE (1977) ont
permis de privilégier certaines des hypothèses énumérées précédemment. Ainsi, les réactions
(?) et (4) sont probablement les plus importantes dans l'eau interstitielle des sols et des
sédiments II semble d'ailleurs que la très grande majorité de Pb (II) et Cu (II) soit complexée
46
hydrophiles dont la stabilité est assurée par les charges négatives de leurs groupements
dissociés. L'interaction électrostatique avec un ion métallique, en diminuant les forces de
répulsions coulombiennes, conduit à un repliement de la molécule sur elle même en
emprisonnant l'ion. Cela conduit à une coagulation. Il semble que ce type d interaction ait une
certaine importance avec les acides humiques de poids moléculaire élevé. Elle ne permet
cependant pas d'expliquer les différences de stabilité généralement observées pour des
complexes formés avec des métaux de nature différente, mais de charge identique.
(2) - lorsque le milieu contient des substances humiques en suspension, on peut
envisager une chimisorption des ions métalliques à la surface des particules. Cependant, même
si ce phénomène a été montré, il reste peu important pour les eaux où la quantité de particules
organiques de taille élevée est faible. D'autre part, les groupements réactifs étant situés à la
surface de la particule, la capacité d'adsorption de ces particules organiques est probablement
faible.
(3) - une troisième réaction fait intervenir la formation de complexes entre une
molécule de substance humique adsorbée sur une particule minérale et un ion dissous. Dans ce
cas, l'ion ainsi complexé est fixé sur la particule minérale par l'intermédiaire de la molécule
organique.
(4) - la quatrième réaction considère, au contraire, la substance humique comme un
complexant dissous, formant un complexe parfaitement soluble avec l'ion métallique. Ce type
de réaction est possible avec les acides fùlviques dont le poids moléculaire est faible.
(5) - enfin, un cinquième type de réaction fait intervenir un processus d'oxydoréduction
entre la matière organique (qui subit une oxydation souvent au niveau des groupes
phénoliques) et l'ion minéral. Ce phénomène est bien connu pour le fer (III) qui est,
généralement, réduit à l'état de fer (II) en présence de matières organiques.
Cet éventail de réactions montre la complexité des phénomènes qui peuvent se produire entre
les substances humiques et les ions minéraux. Cependant, selon les cas, la disponibilité des
métaux ne sera pas identique. Ainsi, la réaction (1) réduit considérablement la mobilité de l'ion
emprisonné. Les réactions (2) et (3) ont tendance à produire le même effet, bien qu'atténué par
la présence d'acide fùlvique par exemple. Ce dernier est capable en effet de former avec les
ions métalliques un complexe suffisamment stable pour permettre la dissociation des composés
formés par les réactions (2) et (3). Enfin, dans le cas de la réaction (4), la différence de
mobilité entre le complexe et l'ion seul est probablement faible. Elle dépendrait surtout de la
différence de charge entre les deux particules ainsi que des propriétés d'adsorption des acides
fùlviques. On suppose également que les réactions (4) et (5) ont probablement une influence
importante sur 1 assimilation des métaux par les organiques, en modifiant respectivement l'état
doxydation de ces métaux, ou encore la charge, la taille et les propriétés d'adsorption des
espèces chimiques sous lesquelles ils se trouvent.
L4.3.4 Interactions avec les contaminants
Les acides humiques forment avec les cations métalliques des humâtes et fùlvates plus ou
moins solubles selon les conditions du milieu. Les études menées par BUFFLE (1977) ont
permis de privilégier certaines des hypothèses énumérées précédemment. Ainsi, les réactions
(?) et (4) sont probablement les plus importantes dans l'eau interstitielle des sols et des
sédiments II semble d'ailleurs que la très grande majorité de Pb (II) et Cu (II) soit complexée
46