Caractérisation des phases porteuses : Métaux particulaires en Seine

Titre
Publication TypeThesis
Year of Publication2010
AuthorsPriadi, CR
Thesis TypeDoctorate
Mots-clésEXAFS, extraction séquentielle, ICP-MS, MEB, mobilité, modèle de mélange, répartition solide/solution, rivière, speciation, urbanisation
Abstract

Dans les systèmes aquatiques, les métaux ont des affinités particulières pour la fraction solide. Cette dernière pourrait donc constituer un risque toxique potentiel vers les organismes vivants. Pour une gestion durable du bassin de la Seine, il est nécessaire de caractériser la phase porteuse particulaire de métaux afin de conna{\^ıtre sa géochimie, d’y identifier l’impact de l’urbanisation de la région parisienne et d’en déduire les sources des métaux et leur mobilité. Ce travail de thèse consiste à étudier les métaux particulièrement anthropiques dans la phase particulaire en Seine, en amont et aval de la région parisienne, et les facteurs contrôlant la variabilité temporelle et spatiale des caractéristiques des phases porteuses. Pour ce faire, les matières en suspension (MES) sont étudiées dans leur milieu dans la colonne d’eau et un zoom progressif est effectué sur ces MES jusqu’à étudier l’environnement moléculaire du métal. Alors que le plomb (Pb) a confirmé son affinité pour la phase particulaire et le Ni pour la phase dissoute, les autres métaux tels que le cobalt (Co), le chrome (Cr), le cuivre (Cu), le manganèse (Mn) et le zinc (Zn) semblent avoir une préférence partagée entre la phase solide et la phase dissoute. En aval de la région parisienne, la répartition solide/dissous de Co, Cu et Ni n’a pas seulement diminué, mais la variation temporelle de la répartition a également baissé, indiquant des formes d’association des métaux plus stables. Pour ce qui concerne Cd, Pb et Zn, c’est leur proportion associée à la fraction oxydable des MES, plus particulièrement aux oxydes de fer (FexOy), qui augmente après le passage de la Seine par la région parisienne. Une source identifiée de ces métaux associés à FexOy serait le sédiment de fond. Lors d’un épisode du déversement des eaux urbaines non traitées en période d’orage, le sédiment de fond est remis en suspension dans la colonne d’eau. Par un modèle de mélange, le sédiment de fond est estimé contribuer de 30-50% des métaux particulaires dans un panache de déversement, par rapport aux 10-30% des métaux provenant du déversement lui-même. Ensuite, le mélange de ce sédiment de fond avec les eaux d’assainissement pourrait apporter également des sulfures de Zn (ZnS). Ces sulfures ont une forme plutôt amorphe, en particules de quelques centaines de nm, isolées ou en grappes. Cette espèce réduite semble être stable car elle persiste dans la colonne d’eau bien que l’eau de la rivière soit considérée comme un milieu oxique.

URLhttps://www.theses.fr/2010PA112288
Full Text