Calcination des Sédiments de Dragage Contaminés - Thèses de l ...

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Chapitre I : Synthèse bibliographique Deux facteurs accentuent la gravité des polluants métalliques : d’une part, ils ne sont pas biodégradables, et d’autre part, ils s’accumulent dans l’environnement et en particulier dans les sédiments en s’associant avec les matières organiques et inorganiques par le jeu des phénomènes d’adsorption, de complexation et de combinaisons chimiques [10 , 27 , 28]. Les plus dangereux et les plus fréquemment rencontrés dans les sédiments sont repris ici. I-1.4.1.1 L'arsenic (As) L'As est présent naturellement dans les sols à l'état de traces ; à l'état dissous, l'arsenic inorganique se présente sous forme d'As(III) et d'As(V). L’As (III) prédomine en milieu anoxique [29] . Dans les sédiments récents, l'anoxie progressive solubilise à nouveau l'arsenic sous forme d'As(III) et contribue donc à sa remobilisation partielle. Par contre, dans les horizons profonds, la présence de sulfures favorise la fixation définitive de l'arsenic et de certains autres métaux. Les ions arsénites et arséniates sont les formes les plus dangereuses pour les espèces marines et pour le consommateur de produits marins [30]. I-1.4.1.2 Le cadmium (Cd) Le Cd est principalement utilisé pour la fabrication des batteries, mais son introduction dans le sédiment peut résulter de l'activité minière, des eaux de lavage des routes et des déchets d’hydrocarbures [31]. Ses niveaux de présence dépendent non seulement de la contamination, mais aussi de certains paramètres physico-chimiques influant les équilibres et les distributions [32]. Les ions Cd 2+ constituent la forme prédominante du cadmium dissous en eau douce. Dans les rivières, 95% du cadmium serait sous forme particulaire ; cette proportion s'inverse lorsque la salinité atteint 17 à 20. Dans les sédiments océaniques, la teneur moyenne est voisine de 0,2 µg/g . I-1.4.1.3 Le chrome (Cr) Le Cr est essentiellement insoluble dans le sédiment. Alors que la forme oxydée (VI) est très soluble, la forme réduite (III) possède une forte tendance à s'adsorber sur 34
Chapitre I : Synthèse bibliographique toutes les surfaces et est donc enlevée très rapidement de la colonne d'eau sous forme particulaire [33]. Peu de données sont disponibles sur la toxicité sublétale des différentes formes d'oxydation du chrome. Le seuil sans effet (Treshold Effect Level) dans les sédiments est estimé à 52,3 µg/g. I-1.4.1.4 Le mercure (Hg) Le Hg présente un risque majeur pour l'écosystème et pour le consommateur humain, en raison de sa toxicité et de ses capacités de biomagnification par la chaîne alimentaire. Le mercure peut prendre les degrés d'oxydation zéro, 1 ou 2 et former des liaisons covalentes stables en donnant ainsi des dérivés alkylés ou phénylés très toxiques [34]. I-1.4.1.5 Le plomb (Pb) Le Pb se trouve dans le sédiment principalement sous forme de carbonates PbCO 3 (40 à 80 %) ou de chlorures PbCl 2 (1 à 40 %) et PbCl + (2 à 19 %). Il présente une forte affinité pour la matière particulaire. La fraction adsorbée sur les particules en suspension augmente avec le pH et diminue lorsque la chlorinité augmente. I-1.4.1.6 Le zinc (Zn) A forte concentration, le Zn peut provoquer des sérieux problèmes toxicologiques [35]. Il est introduit dans les zones portuaires à partir de la dissolution des masses de zinc pur fixées sur les parties immergées des bateaux, pour en assurer leur protection contre la corrosion. De plus, certaines peintures antisalissures renferment des quantités importantes d'oxyde de zinc utilisé comme adjuvant anticorrosion. Les sources de pollution des métaux lourds dans les sédiments de dragage sont détaillées dans le tableau 7. I-1.4.2 Les matières organiques Ce sont essentiellement des composés de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote, qui sont pour la plupart des produits fabriqués par l’homme. Il en existe des dizaines de milliers, dont 60 000 sont couramment utilisés. 35
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