Influence de la matière organique d’origine urbaine sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux traces dans les eaux fortement anthropisées.

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2010.vol20

Les métaux traces sont présents dans les milieux aquatiques sous différentes formes chimiques. Ces différentes formes, qui évoluent en fonction des conditions physico-chimiques du milieu, conditionnent non seulement le temps de séjour dans les différents compartiments du milieu, mais aussi la biodisponibilité, voire la toxicité du métal vis à vis des organismes vivants. Dans les systèmes aquatiques, la matière organique dissoute joue un rôle clé dans la spéciation, la biodisponibilité et la toxicité des métaux traces (Buffle, 1988; Tessier et Turner, 1995). De nombreuses études ont déjà été publiées sur la capacité de la matière organique dissoute (MOD) à complexer les métaux. Cependant, la plupart de ces études se sont bornées à étudier les substances humiques. Les substances humiques sont des polyélectrolytes hétérogènes qui représentent en moyenne de 40 à 60% du carbone organique dissous dans les eaux naturelles de surface (Martin-Mousset et al.,1997). Elles sont définies de manière purement opérationnelle comme étant la fraction hydrophobe acide de la matière organique. Dans les cours d’eau sous forte influence urbaine, en raison des rejets urbains et de la productivité primaire induite, le caractère hydrophobe de la matière organique dissoute diminue au profit de son caractère hydrophile (Imai et al., 2002). Des études récentes menées sur des eaux usées urbaines (Sarathy et Allen, 2005; Buzier et al., 2006) ont mis en évidence leur capacité à complexer les métaux malgré leur forte teneur en substances hydrophiles. Cependant en raison de la très grande difficulté de l’isolation de la matière organique hydrophile, très peu d’informations sont disponibles dans la littérature sur l’affinité complexante de la matière organique hydrophile vis-à-vis des métaux traces. C’est dans le but d’étudier la MOD d’origine urbaine et principalement sa composante hydrophile que nous avons déposé et obtenu une demande de financement (Projet Biomet 2006-2009) à l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre de l’appel d’offres Jeune chercheur 2005. Ce support de l’ANR ainsi que l’insertion de ce projet dans les programmes Piren Seine et OPUR nous ont permis de mener à bien cette étude et de réaliser les objectifs initiaux. Les objectifs de ce projet sont multiples, il s’agit de caractériser la matière organique provenant des rejets de temps sec des stations d’épuration, en particulier la fraction hydrophile et notamment d’étudier: • La polarité de la matière organique dissoute et la répartition du carbone organique dissous entre la fraction hydrophobe et la fraction hydrophile à la fois dans les rejets de temps sec des stations d’épuration mais aussi dans le milieu récepteur • Ses caractéristiques physico-chimiques : composition élémentaire, aromaticité, poids moléculaire, teneurs et natures des groupements fonctionnels • Sa capacité à moduler la spéciation et biodisponibilité des métaux dans les milieux récepteurs sous forte pression urbaine.