SOL: Mobilité et biodisponibilité des métaux dans le sol.

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Mobilité et biodisponibilité des
métaux dans le sol.
Objectif: Etablir ou non le lien entre
mobilité des métaux dans les sols et la
biodisponibilité au regard des résultats
obtenus durant le stage
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Introduction
• Les métaux sont naturellement présents dans les sols
à faible concentration
• L’activité humaine renforce ces teneurs (retombées
atmosphériques, apport des déchets, amendements
agricoles)
• L’accumulation des métaux lourds a des effets sur la
santé des êtres humains et des animaux
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Mobilité et biodisponibilité
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Mobilité et biodisponibilité
• Les facteurs qui influencent la biodisponibilité sont:
–Le pH
–La CEC
–Les activités biologiques
–Les propriétés physico-chimiques des
éléments
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Sites: ArcelorMittal et Rassuen
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Prélèvements
• Différents échantillons prélevés:
- sol ( prélèvements en triangle)
- sédiments
- eau de surface/ eau interstitielle
- végétaux
- animaux
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Méthode
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Méthode
• Extraction sélective.
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Méthode
• Un extractant est il propre à une faction du sol?
Sol P39 (-14,5cm)
HNO3
180.0%
160.0%
oxyde de fer
140.0%
est
utilisé
pour
l’extraction
totale
,
et
représente donc 100%.
acido-soluble
120.0%
100.0%
soluble
80.0%
60.0%
échangeable
40.0%
20.0%
0.0%
Cd
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Les normes
Éléments
Normes (en ppm de
matière sèche)
Cd
2
Zn
300
Pb
100
Remarque: il n’existe pas de nos jours une réglementation sur l’arsenic. Selon une étude anglaise
on considère qu’une teneur de plus de 50 microgrammes par litre d’eau est une contamination
importante.
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Usine Rassuen
• Usine désaffectée – Fermeture en 1988
• Spécialisée au début dans la production de
soude, puis en 1928 production d’engrais.
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Points de prélèvements
65-66-72
• Sol 65
• Eau et
sédiments 66
• Sol et
racine72
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Sols 65 et 72
Les métaux les plus mobiles sont le Cadmium et le Zinc
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Eau - Sédiments 66 et 72
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Comparaison sol – racine au point 72
Bioaccumulation du plomb et de l’arsenic dans la racine
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Point de prélèvement
39
Sol 39
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Sol 39
L’arsenic est le métalloïde le plus présent dans le sol 39 à 62cm
Le plomb est le métal le plus échangeable aux deux profondeurs
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Point de prélèvement
77
Sol et racine 77
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Sols 77
L’arsenic est le métalloïde le plus présent dans le sol 77
L’anti-moine est le métal le plus échangeable
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Racine 77
Relation entre fraction échangeable et biodisponibilité mise en évidence
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Point de prélèvement
69-70
• Sol, feuille et racine 69
• Racine et feuille 70
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Sol 69
L’arsenic, et le plomb sont les métaux les plus présents dans le sol 69
L’antimoine est le métal le plus échangeable
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Racine et feuille 69 - 70
Plante 69: plante grasse
Plante 70: plante sèche,
un peu cramé
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Conclusion usine Rassuen
• Mobilité différente selon la nature du sol
• Biodisponibilité augmente avec la fraction
échangeable
• Bioaccumulation dans les végétaux
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Proximité de l’usine d’ArcelorMittal
• Aciérie possédant des hauts fourneaux
• Métaux susceptibles de contaminer les zones:
–Pb, As, Sb (impuretés des constituants de
l’acier)
–Zn (traitement anti corrosion de l’acier)
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Point de prélèvement
Eau 1
Eau et alevin 1
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Eau et alevin 1
Les polluants présents dans l’eau sont assimilés par l’alevin
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Point de prélèvement
5
Sol 5
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Sol 5 – Surface, intermédiaire et profond
Migration des métaux de la surface vers le sol en profondeur
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Différence de concentration entre la surface, le
sol intermédiaire et le sol profond
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Conclusion ArcelorMittal
• Pollution par voie diffuse, concentration totale de
polluants en surface et plus faible en profondeur
• Les polluants contenus dans l’eau sont biodisponibles
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Axes d’amélioration
• Mesure du pH des sols:
– Joue un rôle important dans la mobilité des
métaux
– Intérêt pour la détermination de la CEC
• Adapter les extractants pour les métalloïdes:
– l'octylmercaptan primaire et le dodécyl
mercaptan tertiaire pour l’antimoine
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Conclusion
• Lien établit entre la fraction échangeable, la mobilité
et la biodisponibilité
• Bioaccumulation dans les végétaux et les animaux
• Accumulation dans les sols ( lixiviation, sédimentation)
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