Chapitre 1 :
Synthèses bibliographiques
5
I. Éléments traces métalliques
1.Généralités sur les métaux lourd
Les définitions des métaux lourds sont multiples et dépendent du contexte dans lequel on se
situe ainsi que de l'objectif de l'étude à réaliser. D'un point de vue purement scientifique et
technique, les métaux lourds peuvent être également définis comme :
Définition 1
- tout métal ayant une densité supérieure à 5g/ cm
3 ,
- tout métal ayant un numéro atomique élevé, en général supérieur à celui du Sodium
(Z=11),
- tout métal pouvant être toxique pour les systèmes biologiques. Certains chercheurs utilisent
des définitions plus spécifiques encore. Le géologue par exemple, considérera comme métal
lourd tout métal réagissant avec la pyrimidine (Miquel, 2001).
Définition 2
Ce terme désigne tout métal ou métalloïde qui a une masse volumique supérieure ou égale à
4.5 g.cm-3, et qui présente des risques de toxicité pour les organismes vivants. Cependant
cette définition englobe un nombre important d’éléments chimiques (N=65) et n’a pas de réel
fondement scientifique, ni juridique. (Convention de Genève sur la pollution atmosphérique
transfrontalière à longue distance (1979, ONU/CEE)).
2. Notion des éléments traces métalliques
Les éléments traces métalliques (ETM) présentent généralement une concentration inférieure
à 0.1 %. Ils représentent ensemble seulement 0.6% du total de la croûte terrestre alors que les
12 éléments majeurs (Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, K, Ti, P, Mn, S et Ba) interviennent pour 99.4%
(Alloway 1995; Baize 1997).
Ces éléments sont engagés dans des réactions biochimiques et contribuent à l’équilibre du
milieu marin.
Les ETM ne sont pas biodégradables et peuvent se répandre dans tous les compartiments
environnementaux.
A l’état de trace, certains métaux sont essentiels aux organismes vivants mais ils deviennent
toxiques si leur concentration augmente. Les métaux les plus dangereux pour la santé
retrouvée de manière significative dans les sédiments sont les suivants : le mercure, le
cadmium, le plomb, le nickel (Haynes et Johnson, 2000). Bien que présents à l’état de trace
dans le milieu naturel (constitution de la roche), leurs quantités ont augmenté avec les
activités industrielles et urbaines, participant à la toxicité du milieu ( Mulligan et al., 2001).
2.1. Classification des ETM
Dans les écosystèmes, les ETM (métaux et métalloïdes) peuvent être classés en 3 catégories
en fonction de leurs effets et de leurs réactions avec les composantes organiques et minérales
du sédiment :
a- Les éléments « essentiels » ou « Oligo – élément » réunit tous les éléments présents à
l'état de trace mais indispensables à la vie des organismes et qui possèdent un rôle
primordial pour le développement des végétaux et pour une bonne reproduction des
organismes vivants, exemples : (Cu, Zn, Co, Fe, Mn, Ni, V, Mo, Se, Sn).
Synthèses bibliographiques
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I. Éléments traces métalliques
1.Généralités sur les métaux lourd
Les définitions des métaux lourds sont multiples et dépendent du contexte dans lequel on se
situe ainsi que de l'objectif de l'étude à réaliser. D'un point de vue purement scientifique et
technique, les métaux lourds peuvent être également définis comme :
Définition 1
- tout métal ayant une densité supérieure à 5g/ cm
3 ,
- tout métal ayant un numéro atomique élevé, en général supérieur à celui du Sodium
(Z=11),
- tout métal pouvant être toxique pour les systèmes biologiques. Certains chercheurs utilisent
des définitions plus spécifiques encore. Le géologue par exemple, considérera comme métal
lourd tout métal réagissant avec la pyrimidine (Miquel, 2001).
Définition 2
Ce terme désigne tout métal ou métalloïde qui a une masse volumique supérieure ou égale à
4.5 g.cm-3, et qui présente des risques de toxicité pour les organismes vivants. Cependant
cette définition englobe un nombre important d’éléments chimiques (N=65) et n’a pas de réel
fondement scientifique, ni juridique. (Convention de Genève sur la pollution atmosphérique
transfrontalière à longue distance (1979, ONU/CEE)).
2. Notion des éléments traces métalliques
Les éléments traces métalliques (ETM) présentent généralement une concentration inférieure
à 0.1 %. Ils représentent ensemble seulement 0.6% du total de la croûte terrestre alors que les
12 éléments majeurs (Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, K, Ti, P, Mn, S et Ba) interviennent pour 99.4%
(Alloway 1995; Baize 1997).
Ces éléments sont engagés dans des réactions biochimiques et contribuent à l’équilibre du
milieu marin.
Les ETM ne sont pas biodégradables et peuvent se répandre dans tous les compartiments
environnementaux.
A l’état de trace, certains métaux sont essentiels aux organismes vivants mais ils deviennent
toxiques si leur concentration augmente. Les métaux les plus dangereux pour la santé
retrouvée de manière significative dans les sédiments sont les suivants : le mercure, le
cadmium, le plomb, le nickel (Haynes et Johnson, 2000). Bien que présents à l’état de trace
dans le milieu naturel (constitution de la roche), leurs quantités ont augmenté avec les
activités industrielles et urbaines, participant à la toxicité du milieu ( Mulligan et al., 2001).
2.1. Classification des ETM
Dans les écosystèmes, les ETM (métaux et métalloïdes) peuvent être classés en 3 catégories
en fonction de leurs effets et de leurs réactions avec les composantes organiques et minérales
du sédiment :
a- Les éléments « essentiels » ou « Oligo – élément » réunit tous les éléments présents à
l'état de trace mais indispensables à la vie des organismes et qui possèdent un rôle
primordial pour le développement des végétaux et pour une bonne reproduction des
organismes vivants, exemples : (Cu, Zn, Co, Fe, Mn, Ni, V, Mo, Se, Sn).