Chapitre 1 :
Synthèses bibliographiques
16
6.1. Le pH
Le pH du sol est un paramètre très influant, lequel joue un rôle majeur dans de nombreuses
réactions physico-chimiques telles que les réactions de précipitation/solubilisation ou
l’adsorption/désorption sur les phases solides du sol et la spéciation des métaux en solution
aqueuse. Le pH influence également la spéciation des métaux et aussi leurs interactions avec
les phases solides du sol. La diminution du pH de l’eau interstitielle du sol est accompagnée
par un accroissement du nombre de protons dans la solution lesquels entrent en compétition
avec les cations métalliques adsorbés sur les phases solides du sol et provoquent leur
libération dans la phase aqueuse (Swift et McLaren, 1991). C’est l’inverse pour les
oxyanions.
D’une façon générale, la solubilité des éléments chimiquement stables sous forme de cations
tels que Cd, Pb et Zn diminue lorsque le pH augmente. Inversement pour les éléments
chimiquement stables sous forme d’anions tels que Cr (VI), As et Se, la solubilité augmente
avec le pH.
6.2. Le potentiel redox
Les conditions d’oxydo-réduction (Eh) déterminent le comportement des éléments chimiques
à plusieurs valences. Elles mesurent l’aptitude d’un milieu à fournir les électrons à un agent
oxydant ou à retirer des électrons à un agent réducteur. L’Eh influence notamment la capacité
d’un ETM à se fixer sur une phase réceptrice en modifiant le degré d’oxydation de l’élément.
Une modification du produit de solubilité de cette association potentielle peut de ce fait
intervenir, soit en la privilégiant soit en la défavorisant (Deneux-Mustin et al., 2003).
La solubilité de plusieurs métaux et métalloïdes (Mn, As et Cr) est directement corrélée avec
l’Eh et le pH (Masscheleyn et al., 1991). En outre, le Cd, Pb et Zn possèdent un nombre plus
faible d’états d’oxydation. La solubilité de ces éléments est affectée indirectement par l’Eh et
le pH, notamment avec la dissolution réductrice des oxy-hydroxydes de Fe et de Mn en
conditions réductrices (Chuan et al., 1996).
7. Diagenèse et diagenèse précoce
7.1. La Diagenèse
Suite à de nombreuse transformations physiques, chimiques et biologiques, le sédiment se
transforme en roche cohérente (diagenèse sédimentaire) et d’important gradients bio-physicochimiques se trouvent dans ces sédiments au niveau des cours d’eau.
Selon (Berner,1980), l’ensemble de processus physiques et biogéochimiques assurant la
transformation des sédiments déposés en roches sédimentaires cohérentes est qualifié en tant
que diagenèse.
Pour que l’opération de transformation ait lieu, deux mécanismes la gouverne : la compaction
et la cimentation.
La compaction
Phénomène physique visant à modifier la structure du sédiment et cela sous l’effet de
l’augmentation du gradient de pression avec la profondeur. Ce phénomène est reconnu à
travers les réarrangements serrés des constituants des sédiments.
La cimentation
Processus chimique conduisant à la réduction de la porosité et au durcissement du
sédiment. Lorsque les conditions physico-chimiques du milieu (pH, température et indice de
Synthèses bibliographiques
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6.1. Le pH
Le pH du sol est un paramètre très influant, lequel joue un rôle majeur dans de nombreuses
réactions physico-chimiques telles que les réactions de précipitation/solubilisation ou
l’adsorption/désorption sur les phases solides du sol et la spéciation des métaux en solution
aqueuse. Le pH influence également la spéciation des métaux et aussi leurs interactions avec
les phases solides du sol. La diminution du pH de l’eau interstitielle du sol est accompagnée
par un accroissement du nombre de protons dans la solution lesquels entrent en compétition
avec les cations métalliques adsorbés sur les phases solides du sol et provoquent leur
libération dans la phase aqueuse (Swift et McLaren, 1991). C’est l’inverse pour les
oxyanions.
D’une façon générale, la solubilité des éléments chimiquement stables sous forme de cations
tels que Cd, Pb et Zn diminue lorsque le pH augmente. Inversement pour les éléments
chimiquement stables sous forme d’anions tels que Cr (VI), As et Se, la solubilité augmente
avec le pH.
6.2. Le potentiel redox
Les conditions d’oxydo-réduction (Eh) déterminent le comportement des éléments chimiques
à plusieurs valences. Elles mesurent l’aptitude d’un milieu à fournir les électrons à un agent
oxydant ou à retirer des électrons à un agent réducteur. L’Eh influence notamment la capacité
d’un ETM à se fixer sur une phase réceptrice en modifiant le degré d’oxydation de l’élément.
Une modification du produit de solubilité de cette association potentielle peut de ce fait
intervenir, soit en la privilégiant soit en la défavorisant (Deneux-Mustin et al., 2003).
La solubilité de plusieurs métaux et métalloïdes (Mn, As et Cr) est directement corrélée avec
l’Eh et le pH (Masscheleyn et al., 1991). En outre, le Cd, Pb et Zn possèdent un nombre plus
faible d’états d’oxydation. La solubilité de ces éléments est affectée indirectement par l’Eh et
le pH, notamment avec la dissolution réductrice des oxy-hydroxydes de Fe et de Mn en
conditions réductrices (Chuan et al., 1996).
7. Diagenèse et diagenèse précoce
7.1. La Diagenèse
Suite à de nombreuse transformations physiques, chimiques et biologiques, le sédiment se
transforme en roche cohérente (diagenèse sédimentaire) et d’important gradients bio-physicochimiques se trouvent dans ces sédiments au niveau des cours d’eau.
Selon (Berner,1980), l’ensemble de processus physiques et biogéochimiques assurant la
transformation des sédiments déposés en roches sédimentaires cohérentes est qualifié en tant
que diagenèse.
Pour que l’opération de transformation ait lieu, deux mécanismes la gouverne : la compaction
et la cimentation.
La compaction
Phénomène physique visant à modifier la structure du sédiment et cela sous l’effet de
l’augmentation du gradient de pression avec la profondeur. Ce phénomène est reconnu à
travers les réarrangements serrés des constituants des sédiments.
La cimentation
Processus chimique conduisant à la réduction de la porosité et au durcissement du
sédiment. Lorsque les conditions physico-chimiques du milieu (pH, température et indice de