1.5.2.1 Concentrations et formes chimiques des polluants
Actuellement, la caractérisation physico-chimique des sédiments ne fait pas l'objet de travaux
de normalisation. De ce fait, on applique souvent les méthodes analytiques reconnues pour les
sols et pour l'eau. Néanmoins, le degré de pollution d'un sédiment reste très délicat à définir,
que ce soit pour les pollutions organiques (très nombreuses molécules) ou métalliques (nature
des porteurs).
Le dosage des contaminants organiques est peu pratiqué, du fait d'une certaine rareté des
moyens et des connaissances analytiques dans ce domaine. Si certains composés (HAP, PCB,
composés halogénés...) sont aisément dosés, il n'en va pas de même pour les très nombreuses
molécules organiques xénobiotiques (étrangères au milieu) qui peuvent être dans les sédiments.
De plus, la présence potentielle de molécules volatiles implique des conditions de prélèvement
très strictes. D'autres, toxiques à de très faibles teneurs, sont difficiles à analyser.
Le dosage des métaux lourds et des autres éléments non organiques potentiellement toxiques
est le mode de caractérisation le plus pratiqué actuellement pour juger de la contamination des
sédiments. La détermination des concentrations totales ne permet cependant pas de prévoir la
mobilité et la biodisponibilité des polluants contenus dans la matrice sédimentaire. Pour ces
éléments, on doit attribuer bien plus d'importance à leurs formes chimiques et à la nature des
phases qui les portent, qu'à leurs teneurs globales.
Pour cela, on a parfois recours à des techniques chimiques d'extractions séquentielles des
phases une à une. L'analyse des concentrations métalliques de chaque phase dissoute permet
d'établir la proportion d'éléments métalliques qui était liée à cette phase avant attaque.
Cependant, les résultats obtenus sont souvent nuancés par les difficultés rencontrées pour
dissoudre sélectivement les phases (ROBBE et al., 1987). De même, l'attaque chimique n+1 est
effectuée sur le résidu de l'attaque chimique n. Il faut donc travailler avec le plus grand soin
pour éviter toute perte de matière ou toute contamination. En outre, les teneurs totales sont
abaissées après chaque attaque, ce qui, notamment pour les faibles teneurs, oblige parfois
l'analyste à travailler en limite des possibilités d'appareillage. Enfin, les métaux libérés lors
d'une attaque peuvent être réadsorbés par les phases du sédiment encore en présence
(ROGER, 1988).
Par conséquent, ces analyses sont actuellement de plus en plus souvent complétées en utilisant
d'autres moyens analytiques tel que le microscope électronique à balayage par exemple. Parmi
les différents schémas d'extraction existants, celui de TESSIER est couramment utilisé. Il
considère 5 fractions principales dans les sédiments correspondant à différents types de
porteurs métalliques (A. TESSIER et al., 1979) :
( 1 ) ■ fa fraction échangeable : les métaux sont adsorbés sur les argiles, sur les matières
organiques ou sur les oxydes de fer et de manganèse (hydratés). Ils présentent le plus grand
risque, car ils sont facilement remobilisables, notamment lors de changements dans la
composition ionique de 1 eau (en estuaire par exemple). Il est possible de trouver des sédiments
dont la grande majorité des polluants métalliques sont présents sous cette forme chimique
(PRYGIEL, 1992) (LEGRET, 1993).
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Actuellement, la caractérisation physico-chimique des sédiments ne fait pas l'objet de travaux
de normalisation. De ce fait, on applique souvent les méthodes analytiques reconnues pour les
sols et pour l'eau. Néanmoins, le degré de pollution d'un sédiment reste très délicat à définir,
que ce soit pour les pollutions organiques (très nombreuses molécules) ou métalliques (nature
des porteurs).
Le dosage des contaminants organiques est peu pratiqué, du fait d'une certaine rareté des
moyens et des connaissances analytiques dans ce domaine. Si certains composés (HAP, PCB,
composés halogénés...) sont aisément dosés, il n'en va pas de même pour les très nombreuses
molécules organiques xénobiotiques (étrangères au milieu) qui peuvent être dans les sédiments.
De plus, la présence potentielle de molécules volatiles implique des conditions de prélèvement
très strictes. D'autres, toxiques à de très faibles teneurs, sont difficiles à analyser.
Le dosage des métaux lourds et des autres éléments non organiques potentiellement toxiques
est le mode de caractérisation le plus pratiqué actuellement pour juger de la contamination des
sédiments. La détermination des concentrations totales ne permet cependant pas de prévoir la
mobilité et la biodisponibilité des polluants contenus dans la matrice sédimentaire. Pour ces
éléments, on doit attribuer bien plus d'importance à leurs formes chimiques et à la nature des
phases qui les portent, qu'à leurs teneurs globales.
Pour cela, on a parfois recours à des techniques chimiques d'extractions séquentielles des
phases une à une. L'analyse des concentrations métalliques de chaque phase dissoute permet
d'établir la proportion d'éléments métalliques qui était liée à cette phase avant attaque.
Cependant, les résultats obtenus sont souvent nuancés par les difficultés rencontrées pour
dissoudre sélectivement les phases (ROBBE et al., 1987). De même, l'attaque chimique n+1 est
effectuée sur le résidu de l'attaque chimique n. Il faut donc travailler avec le plus grand soin
pour éviter toute perte de matière ou toute contamination. En outre, les teneurs totales sont
abaissées après chaque attaque, ce qui, notamment pour les faibles teneurs, oblige parfois
l'analyste à travailler en limite des possibilités d'appareillage. Enfin, les métaux libérés lors
d'une attaque peuvent être réadsorbés par les phases du sédiment encore en présence
(ROGER, 1988).
Par conséquent, ces analyses sont actuellement de plus en plus souvent complétées en utilisant
d'autres moyens analytiques tel que le microscope électronique à balayage par exemple. Parmi
les différents schémas d'extraction existants, celui de TESSIER est couramment utilisé. Il
considère 5 fractions principales dans les sédiments correspondant à différents types de
porteurs métalliques (A. TESSIER et al., 1979) :
( 1 ) ■ fa fraction échangeable : les métaux sont adsorbés sur les argiles, sur les matières
organiques ou sur les oxydes de fer et de manganèse (hydratés). Ils présentent le plus grand
risque, car ils sont facilement remobilisables, notamment lors de changements dans la
composition ionique de 1 eau (en estuaire par exemple). Il est possible de trouver des sédiments
dont la grande majorité des polluants métalliques sont présents sous cette forme chimique
(PRYGIEL, 1992) (LEGRET, 1993).
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