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Selon leur nécessité pour les organismes vivants, les ETM peuvent être classés en deux
groupes : les éléments essentiels ou oligo-éléments (comme le Zn, le Mn, le Cu et le Ni),
indispensables à faibles concentrations mais toxiques à fortes concentrations, et les éléments
non nécessaires (comme le Cd, le Pb et le Hg), pour lesquels aucune fonction physiologique
n’a été identifiée et qui sont toxiques à de très faibles concentrations (Bliefert et Perraud,
2001 ; Sigg et al., 2001).
I.1.2. Origine et propriétés des éléments traces métalliques
Les métaux traces se caractérisent par leur faible abondance dans la croûte terrestre. Le terme
« éléments traces » ou « éléments traces métalliques et métalloïdes » est préféré à celui de «
métaux lourds », une expression ancienne et obsolète basée sur la densité volumique des
éléments. Ces éléments sont persistants et non dégradables dans l'environnement. Certains
métaux traces sont des oligo-éléments essentiels à l'activité biologique et à la croissance
cellulaire, mais deviennent dangereux lorsqu'ils dépassent une certaine concentration
(Rigaud, 2011). D'autres, comme le cadmium, le plomb et le mercure, sont nocifs même à
faible dose et n'ont aucun effet bénéfique (Lesven et al., 2008). Le cuivre et le zinc, bien que
nécessaires à de faibles concentrations, présentent une menace sérieuse à haute
concentration en raison de leur toxicité, de leur persistance et de leur capacité à s'accumuler
dans la chaîne trophique (Rigaud, 2011).
Ces éléments sont naturellement présents à l'état de traces dans la croûte terrestre (< 100
ppm) et existent sous diverses formes chimiques, notamment les oxydes, les carbonates, les
silicates et les sulfates. Ils peuvent parfois atteindre des concentrations extrêmement élevées.
Les ETMM peuvent être libérés dans les environnements aquatiques et atmosphériques par
des mécanismes naturels tels que l'érosion et l'altération des roches, les émissions
volcaniques, les incendies de forêt et les sources biogènes (Charriau, 2009 ; Sigg et al., 2001).
Les activités humaines, telles que l'exploitation minière, la métallurgie, l'utilisation
d'insecticides et d'engrais, les centrales électriques, la fabrication de batteries, et certains
processus industriels comme les tanneries, les papeteries et les cimenteries, ainsi que les
rejets d'eaux usées non traitées, contribuent également à l'émission d'ETMM (Mason, 2013 ;
Miller and Orbock Miller, 2007 ; Qian et al., 2018).
Les ETMM peuvent provenir de sources diffuses ou ponctuelles et exister sous forme
particulaire, volatile, dissoute ou solide (Bradl, 2005). Les principales sources d'ETM dans l'eau
douce (rivières et lacs) sont les dépôts atmosphériques, les activités anthropiques ponctuelles
(comme les rejets d'effluents industriels non traités ou d'eaux usées) et le lessivage des sols.
Dans les zones marines, en particulier les zones côtières, les sources anthropiques incluent les
activités portuaires, le trafic maritime et l'aquaculture (sources focales) ainsi que les apports
des rivières, le ruissellement et les dépôts atmosphériques (sources diffuses) (Mason, 2013 ;
Oursel et al., 2013).
Selon leur nécessité pour les organismes vivants, les ETM peuvent être classés en deux
groupes : les éléments essentiels ou oligo-éléments (comme le Zn, le Mn, le Cu et le Ni),
indispensables à faibles concentrations mais toxiques à fortes concentrations, et les éléments
non nécessaires (comme le Cd, le Pb et le Hg), pour lesquels aucune fonction physiologique
n’a été identifiée et qui sont toxiques à de très faibles concentrations (Bliefert et Perraud,
2001 ; Sigg et al., 2001).
I.1.2. Origine et propriétés des éléments traces métalliques
Les métaux traces se caractérisent par leur faible abondance dans la croûte terrestre. Le terme
« éléments traces » ou « éléments traces métalliques et métalloïdes » est préféré à celui de «
métaux lourds », une expression ancienne et obsolète basée sur la densité volumique des
éléments. Ces éléments sont persistants et non dégradables dans l'environnement. Certains
métaux traces sont des oligo-éléments essentiels à l'activité biologique et à la croissance
cellulaire, mais deviennent dangereux lorsqu'ils dépassent une certaine concentration
(Rigaud, 2011). D'autres, comme le cadmium, le plomb et le mercure, sont nocifs même à
faible dose et n'ont aucun effet bénéfique (Lesven et al., 2008). Le cuivre et le zinc, bien que
nécessaires à de faibles concentrations, présentent une menace sérieuse à haute
concentration en raison de leur toxicité, de leur persistance et de leur capacité à s'accumuler
dans la chaîne trophique (Rigaud, 2011).
Ces éléments sont naturellement présents à l'état de traces dans la croûte terrestre (< 100
ppm) et existent sous diverses formes chimiques, notamment les oxydes, les carbonates, les
silicates et les sulfates. Ils peuvent parfois atteindre des concentrations extrêmement élevées.
Les ETMM peuvent être libérés dans les environnements aquatiques et atmosphériques par
des mécanismes naturels tels que l'érosion et l'altération des roches, les émissions
volcaniques, les incendies de forêt et les sources biogènes (Charriau, 2009 ; Sigg et al., 2001).
Les activités humaines, telles que l'exploitation minière, la métallurgie, l'utilisation
d'insecticides et d'engrais, les centrales électriques, la fabrication de batteries, et certains
processus industriels comme les tanneries, les papeteries et les cimenteries, ainsi que les
rejets d'eaux usées non traitées, contribuent également à l'émission d'ETMM (Mason, 2013 ;
Miller and Orbock Miller, 2007 ; Qian et al., 2018).
Les ETMM peuvent provenir de sources diffuses ou ponctuelles et exister sous forme
particulaire, volatile, dissoute ou solide (Bradl, 2005). Les principales sources d'ETM dans l'eau
douce (rivières et lacs) sont les dépôts atmosphériques, les activités anthropiques ponctuelles
(comme les rejets d'effluents industriels non traités ou d'eaux usées) et le lessivage des sols.
Dans les zones marines, en particulier les zones côtières, les sources anthropiques incluent les
activités portuaires, le trafic maritime et l'aquaculture (sources focales) ainsi que les apports
des rivières, le ruissellement et les dépôts atmosphériques (sources diffuses) (Mason, 2013 ;
Oursel et al., 2013).