CHAPITRE I
RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
23
I. RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1 Origine et propriétés des éléments traces métalliques
Les métaux traces se distinguent par leur faible abondance dans la croûte terrestre. L'expression
‘éléments traces’, ou ‘éléments traces métalliques et métalloïdes’ est préférée à celle de "métaux
lourds" qui dérive d'une définition ancienne et obsolète liée à la densité volumique des éléments.
Dans l'environnement, ces éléments sont persistants et non dégradables. Certains métaux traces
sont des oligo-éléments qui sont indispensables à l’activité biologique et à la croissance
cellulaire mais sont dangereux lorsqu'ils sont présents à des concentrations supérieures à un
certain seuil (Rigaud, 2011). D'autres, en revanche, sont nocifs même à faible dose, et n'ont
aucun effet bénéfique (Lesven et al., 2008). Ainsi, même à de faibles teneurs, le Cadmium, le
Plomb et le mercure présentent un risque potentiel de toxicité dans l'écosystème naturel.
(Lesven et al., 2008; Tessier et al., 2011). Le Cu et le Zn constituent une menace sérieuse
lorsqu'ils sont présents en fortes concentrations, en raison de leur nature toxique, de leur
persistance et de leur capacité à s'accumuler dans le chaîne trophique (Rigaud, 2011). Ces
éléments sont naturellement présents à l'état de traces dans la croûte terrestre (< 100 ppm). Ils
existent sous diverses formes chimiques, notamment les oxydes, les carbonates, les silicates et
les sulfates. Ils peuvent ponctuellement être rencontrés en concentrations extrêmement élevées.
Les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM) peuvent être rejetés dans les
environnements aquatiques et atmosphériques par une série de mécanismes naturels, tels que
l'érosion et l'altération des roches, les émissions volcaniques, les incendies de forêt, les sources
biogènes (Charriau, 2009; Sigg et al., 2001). En outre, les activités anthropiques contribuent
également à l'émission d'ETM.
L'exploitation minière et la métallurgie, qui comprennent l'extraction et le traitement des
métaux font partie de ces sources, tout comme les insecticides et les engrais utilisés dans
l'agriculture, les centrales électriques et la fabrication de batteries, quelques processus
industriels (tels que les tanneries, les papeteries, les cimenteries, ...), et les rejets d'eaux usées
non traitées (Mason, 2013; Miller and Orbock Miller, 2007; Qian et al., 2018). Les ETM
peuvent provenir de sources diffuses ou ponctuelles et peuvent exister dans l'environnement
sous forme particulaire, volatile, dissoute ou solides (Bradl, 2005). Les principales sources
d'ETM dans l'eau douce (rivières et lacs) sont les dépôts atmosphériques, les activités
anthropiques ponctuelles (telles que le rejet d'effluents industriels non traités ou d'eaux usées)
et le lessivage des sols. Plusieurs sources anthropiques sont présentes dans les eaux marines, en
particulier dans les zones côtières. Ces sources peuvent être classées en deux catégories : les
RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
23
I. RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1 Origine et propriétés des éléments traces métalliques
Les métaux traces se distinguent par leur faible abondance dans la croûte terrestre. L'expression
‘éléments traces’, ou ‘éléments traces métalliques et métalloïdes’ est préférée à celle de "métaux
lourds" qui dérive d'une définition ancienne et obsolète liée à la densité volumique des éléments.
Dans l'environnement, ces éléments sont persistants et non dégradables. Certains métaux traces
sont des oligo-éléments qui sont indispensables à l’activité biologique et à la croissance
cellulaire mais sont dangereux lorsqu'ils sont présents à des concentrations supérieures à un
certain seuil (Rigaud, 2011). D'autres, en revanche, sont nocifs même à faible dose, et n'ont
aucun effet bénéfique (Lesven et al., 2008). Ainsi, même à de faibles teneurs, le Cadmium, le
Plomb et le mercure présentent un risque potentiel de toxicité dans l'écosystème naturel.
(Lesven et al., 2008; Tessier et al., 2011). Le Cu et le Zn constituent une menace sérieuse
lorsqu'ils sont présents en fortes concentrations, en raison de leur nature toxique, de leur
persistance et de leur capacité à s'accumuler dans le chaîne trophique (Rigaud, 2011). Ces
éléments sont naturellement présents à l'état de traces dans la croûte terrestre (< 100 ppm). Ils
existent sous diverses formes chimiques, notamment les oxydes, les carbonates, les silicates et
les sulfates. Ils peuvent ponctuellement être rencontrés en concentrations extrêmement élevées.
Les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM) peuvent être rejetés dans les
environnements aquatiques et atmosphériques par une série de mécanismes naturels, tels que
l'érosion et l'altération des roches, les émissions volcaniques, les incendies de forêt, les sources
biogènes (Charriau, 2009; Sigg et al., 2001). En outre, les activités anthropiques contribuent
également à l'émission d'ETM.
L'exploitation minière et la métallurgie, qui comprennent l'extraction et le traitement des
métaux font partie de ces sources, tout comme les insecticides et les engrais utilisés dans
l'agriculture, les centrales électriques et la fabrication de batteries, quelques processus
industriels (tels que les tanneries, les papeteries, les cimenteries, ...), et les rejets d'eaux usées
non traitées (Mason, 2013; Miller and Orbock Miller, 2007; Qian et al., 2018). Les ETM
peuvent provenir de sources diffuses ou ponctuelles et peuvent exister dans l'environnement
sous forme particulaire, volatile, dissoute ou solides (Bradl, 2005). Les principales sources
d'ETM dans l'eau douce (rivières et lacs) sont les dépôts atmosphériques, les activités
anthropiques ponctuelles (telles que le rejet d'effluents industriels non traités ou d'eaux usées)
et le lessivage des sols. Plusieurs sources anthropiques sont présentes dans les eaux marines, en
particulier dans les zones côtières. Ces sources peuvent être classées en deux catégories : les