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En solution, les éléments traces métalliques sont présents sous formes de cations, d’hydroxydes ou d’oxyanions selon le rayon ionique, leur charge et leur électronégativité [12]. Les ions se trouvant en solution aqueuse sont toujours entourés par des molécules d’eau, le plus fréquemment de quatre à six molécules en ce qui concernent les cations. L’intensité de liaison entre l’ion métallique et les molécules d’eau dépend aussi de la charge et du rayon de l’ion. I.2.2.B - Spéciation des ETM dans les sols L’affinité des ETM pour les différentes phases du sol dépend en partie de leurs caractéristiques intrinsèques (masse, charge, rayon atomique). Ainsi une affinité particulière pour certaines phases du sol est observée pour chaque ETM, et reportée dans le Tableau 3. Les formes chimiques communes des ETM renseignent sur leur toxicité et leur disponibilité potentielle. Tableau 3 : Forme chimique dans les sols des différents ETM étudiés, distinction entre forme Elément Antimoine Arsenic Cadmium Chrome adsorbée et dissoute, et composant du sol principalement associé. Forme chimique dans le sol As V si milieu oxydant (H 2AsO 4 2- ). As III si milieu réducteur (HAsO 2, AsSO2 - ) Cd 2+ , CdO 4- , CdCl + , CdHCO 3 + , CdO, CdCO3, Cd(PO 4) 2, CdS, CdCl 2 Cr(III) oxyde de Cr Cr(VI) HCrO 4 - , CrO4 2- Forme chimique dans la solution de sol Principales phases porteuses Oxydes Fe, matière organique, carbonates Cd 2+ ou d’acides fulviques CEC, Carbonates Hydroxydes métalliques, composés organiques,stable seulement si pH élevé et peu de MO(effet reducteur) Cobalt Oxydes Mn et Fe cuivre Cu 2+ , CuCO 3 Cu 2+ si pH bas (8 Matière organique, hydroxydes et carbonates
Molybdène MoO 4 2- Argiles, oxydes de Al et Fe Nickel Ni 2+ , NiSO4, NiHCO3+, NiCO3. plomb Pb 2+ , PbHCO 3+, PbOH+, PbS, PbSO 4, Pb(OH) 2, PbO, Pb(PO 4) 2 Matière organique et carbonates Oxydes Fe et Al, Matière organique, Argiles Sélénium Oxydes Fe Vanadium Zinc Zn 2+ , ZnSO 4, ZnHCO 3, ZnFe 2O 4, ZnSiO 4, Zn 2(PO 4) 2 Chélates de composés organique solubles ou Zn 2+ I.2.2.C - Principaux paramètres influençant la spéciation des ETM Matière organique, argiles, oxydes de Fe Les différents ETM présentent des affinités variables pour les particules solides, et par opposition pour la solution du sol. La propension d’un cation métallique pour la phase aqueuse est traduite par son caractère labile, qui va généralement de pair avec une mobilité importante au sein du profil de sol et une toxicité élevée. Cependant, les conditions physicochimiques du sol peuvent accroître comme réduire la labilité des ETM. Celles-ci sont caractérisées par un nombre limité de variables, généralement qualifiées de paramètres pédologiques. Acidité et pH Le pH des sols est l’une des propriétés essentielles déterminant le comportement des éléments chimiques (Tableau 4). Il tient un rôle majeur dans la mobilité des ETM, notamment dans leur mise en solution et leur mobilité à travers le solum. La diminution du pH de la solution du sol est accompagnée par un accroissement du nombre de protons dans la solution, qui entrent en compétition avec les cations métalliques adsorbés sur la CEC et provoquent finalement leur libération dans la phase aqueuse [17,21-23]. Etat d’oxydo-réduction Les conditions d’oxydo-réduction (Eh) déterminent le comportement des éléments chimiques à plusieurs valences (Fe, Mn, Cr, S, N). 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 des sols varie souvent avec les conditions d’hydromorphie, principalement dans les zones de battement de nappes. Elle influence la capacité d’un ETM à se fixer sur une phase réceptrice en modifiant le degré d’oxydation de l’élément, ou celui de la phase. Une modification du produit de solubilité de cette association potentielle peut de ce fait intervenir, en la privilégiant ou en la défavorisant.
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[16] G. Sposito. The Chemistry of S
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[46] J. E. Fergusson, R. W. Rayes,
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[76] A. Lebourg, T. Stercjeman, H.
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Résumé L’objectif de ce travail
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