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Chapitre I : Généralités
I.1.Les éléments traces métalliques « ETM »
I.1.1. Définition et classification des ETM
Un métal est un élément chimique, souvent extrait d’un minerai, caractérisé par un éclat
distinctif, une bonne conductivité thermique et électrique, ainsi que des propriétés de dureté
et de malléabilité. Les métaux se combinent facilement avec d’autres éléments pour former
des alliages utilisés depuis l’Antiquité. Le terme « métaux lourds » est fréquemment utilisé
pour désigner les métaux et métalloïdes associés à la contamination et à un potentiel toxique
et écotoxique. Cependant, ce terme est couramment employé sans base scientifique ni
reconnaissance juridique (Miquel, 2001), et n’a jamais été défini par un organisme tel que
l’I.U.P.A.C. (Duffus, 2002).
Généralement, les métaux lourds sont définis comme des éléments ayant une densité
supérieure à 5 g/cm³ et précipitant avec les sulfures (Alloway et al., 1995). Cependant,
certains métaux toxiques, comme le zinc, ne sont pas particulièrement lourds, et certains
éléments toxiques, tels que l’arsenic, ne sont pas des métaux. C’est pourquoi de nombreux
scientifiques préfèrent utiliser les termes « éléments traces métalliques » (ETM) ou « éléments
traces » (Miquel, 2001).
En pédologie, les éléments traces sont des constituants de la croûte terrestre au nombre de
68, dont la concentration est inférieure à 0,1 % chacun, représentant seulement 0,6 % du total
des éléments chimiques (Alloway, 1995 ; Baize, 1997). Depuis la formation de la Terre, ils
suivent un cycle géochimique, conduisant à une distribution hétérogène de leur concentration
à la surface du globe (Garret, 2000). Comme tous les composants chimiques de la croûte
terrestre, les éléments traces participent aux grands cycles biogéochimiques (Nriagu et
Pacyna, 1988 ; Pacyna, 1986).
Les métaux lourds sont présents dans tous les compartiments de l’environnement, mais
généralement en très faibles quantités, d’où leur qualification de « traces » (Nriagu, 1979,
1991 ; Blackmore, 1998 ; De Wolf et al., 2001, in El Namr et al., 2006). En dehors de ce
contexte naturel, leur présence à des concentrations élevées est généralement due à des
rejets d’origine anthropique (Fox et al., 1993).
Dans le tableau périodique des éléments de Mendeleïev, tous les éléments des blocs s (sauf
l’hydrogène et l’hélium), d et f, ainsi que sept éléments du bloc p, sont des métaux. De
nombreux métaux possèdent deux propriétés chimiques caractéristiques : la formation
d’oxydes et d’hydroxydes basiques aux degrés d’oxydation I et II, et la formation de cations
simples hydratés en solution aqueuse acide (Shriver et Atkins, 2001). Ces propriétés sont
essentielles pour comprendre les formes sous lesquelles les ETM se présentent dans les
sédiments et les sols, telles que les oxydes et les sulfures métalliques.
Chapitre I : Généralités
I.1.Les éléments traces métalliques « ETM »
I.1.1. Définition et classification des ETM
Un métal est un élément chimique, souvent extrait d’un minerai, caractérisé par un éclat
distinctif, une bonne conductivité thermique et électrique, ainsi que des propriétés de dureté
et de malléabilité. Les métaux se combinent facilement avec d’autres éléments pour former
des alliages utilisés depuis l’Antiquité. Le terme « métaux lourds » est fréquemment utilisé
pour désigner les métaux et métalloïdes associés à la contamination et à un potentiel toxique
et écotoxique. Cependant, ce terme est couramment employé sans base scientifique ni
reconnaissance juridique (Miquel, 2001), et n’a jamais été défini par un organisme tel que
l’I.U.P.A.C. (Duffus, 2002).
Généralement, les métaux lourds sont définis comme des éléments ayant une densité
supérieure à 5 g/cm³ et précipitant avec les sulfures (Alloway et al., 1995). Cependant,
certains métaux toxiques, comme le zinc, ne sont pas particulièrement lourds, et certains
éléments toxiques, tels que l’arsenic, ne sont pas des métaux. C’est pourquoi de nombreux
scientifiques préfèrent utiliser les termes « éléments traces métalliques » (ETM) ou « éléments
traces » (Miquel, 2001).
En pédologie, les éléments traces sont des constituants de la croûte terrestre au nombre de
68, dont la concentration est inférieure à 0,1 % chacun, représentant seulement 0,6 % du total
des éléments chimiques (Alloway, 1995 ; Baize, 1997). Depuis la formation de la Terre, ils
suivent un cycle géochimique, conduisant à une distribution hétérogène de leur concentration
à la surface du globe (Garret, 2000). Comme tous les composants chimiques de la croûte
terrestre, les éléments traces participent aux grands cycles biogéochimiques (Nriagu et
Pacyna, 1988 ; Pacyna, 1986).
Les métaux lourds sont présents dans tous les compartiments de l’environnement, mais
généralement en très faibles quantités, d’où leur qualification de « traces » (Nriagu, 1979,
1991 ; Blackmore, 1998 ; De Wolf et al., 2001, in El Namr et al., 2006). En dehors de ce
contexte naturel, leur présence à des concentrations élevées est généralement due à des
rejets d’origine anthropique (Fox et al., 1993).
Dans le tableau périodique des éléments de Mendeleïev, tous les éléments des blocs s (sauf
l’hydrogène et l’hélium), d et f, ainsi que sept éléments du bloc p, sont des métaux. De
nombreux métaux possèdent deux propriétés chimiques caractéristiques : la formation
d’oxydes et d’hydroxydes basiques aux degrés d’oxydation I et II, et la formation de cations
simples hydratés en solution aqueuse acide (Shriver et Atkins, 2001). Ces propriétés sont
essentielles pour comprendre les formes sous lesquelles les ETM se présentent dans les
sédiments et les sols, telles que les oxydes et les sulfures métalliques.