Variabilité spatiale et temporelle de la spéciation des métaux particulaires en Seine : approche par l'extraction séquentielle

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2009.vol03

Dans la Seine et ses affluents, 50-90 % des métaux se trouvent sous la forme particulaire (Thévenot et al., 2009). Bien qu’il soit admis que ce sont les métaux dissous qui posent des risques directs sur les êtres vivants, (c’est pourquoi leur concentration est régulée par la Directive Cadre de l’Eau européenne pour Cd, Ni, Pb, Hg), les métaux particulaires pourraient être une source aussi bien qu’un puit de métaux pour la phase dissoute. Selon la forme physico-chimique de ces métaux particulaires, ils peuvent être relativement mobiles ou stables au regard de la phase dissoute. En conséquence, il est important de caractériser leurs formes et leur spéciation dans la phase solide afin de mieux comprendre le risque engendré par ces métaux vers l’écosystème. En effet, cette étude est inscrite dans une étude plus large ayant pour but de mieux comprendre la géochimie des métaux dissous dans la Seine. Il existe plusieurs méthodes de caractérisation de la spéciation de métaux : les méthodes physiques et les méthodes chimiques. Des études dans le cadre de Piren Seine ont été menées en continuité dans le but de mieux comprendre la spéciation des métaux particulaires en se focalisant sur une méthode physique telle que la microscopie électronique à balayage(MEB) (Priadi et al., 2009, Ayrault et al., 2008). Nous avons eu besoin d’aller plus loin et cette année nous avons choisi de focaliser les travaux sur les extractions séquentielles. La spéciation par extraction séquentielle permet d’accéder, à l’aide de moyens disponibles dans un laboratoire de chimie analytique environnementale, à la répartition des métaux entre différentes fractions de mobilité décroissante. Très attrayante par sa facilité de mise en œuvre et par les résultats attendus, cette méthode a été développée en 1979 pour la matière solide environnementale (Tessier et al., 1979). Mais ce n’est que 20 ans plus tard que le Bureau Communautaire des Référence (BCR) de l’Union Européenne a validé une méthode certifiée d’extraction séquentielle. En effet, la moindre variation du protocole entraîne une grande variation sur les résultats. Le manque de reproductibilité est un des handicaps majeurs de l’extraction séquentielle. Cependant, cette méthode reste indispensable dans une étude de caractérisation des métaux particulaires visant à obtenir une vue globale de la spéciation, souvent complexe. La standardisation par le BCR du protocole des extractions séquentielles permet en quelque sorte de faciliter la comparaison des résultats entre les différentes études de spéciation de métaux sur la phase solide dans l’environnement. Dans cette étude, nous avons (1) vérifié la reproductibilité et la justesse des résultats que nous obtenons sur un sédiment référencé, (2) validé le protocole pour des masses de sédiments inférieures à 1 gramme, (3) appliqué le protocole aux matières en suspension de la Seine, collectées mensuellement d’octobre 2008 à octobre 2009, en trois points : Marnay-sur-Seine, Bougival et Triel-sur-Seine.