EXTRACTION PAR L'EDTA DE METAUX TRACES DE SOLS POLLUES ; APPLICATION A L'ETUDE DE LA FAISABILITE D'UNE SPECIATION DE CES METAUX PDF Download
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Author: JEAN-PHILIPPE.. GHESTEM
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Languages : fr
Pages : 175
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Book Description
LE RISQUE LIE A LA PRESENCE DANS CERTAINS SOLS DE GRANDES QUANTITES DE METAUX TRACES PEUT ETRE ESTIME GRACE A LA DETERMINATION DE LA SPECIATION DE CES METAUX. DANS CE CADRE, LA POSSIBILITE DE REALISER UNE SPECIATION OPERATIONNELLE DIFFERENCIANT DES CATIONS LABILES (EXTRAITS RAPIDEMENT) ET DES CATIONS NON LABILES (EXTRAITS PLUS LENTEMENT) A ETE ETUDIEE. L'EDTA A ETE CHOISI COMME EXTRACTANT POUR SES CAPACITES A EXTRAIRE FORTEMENT DES CATIONS DE LA PLUPART DES ELEMENTS IMPORTANTS DU SOL. DANS UNE PREMIERE PARTIE, LA REACTIVITE A L'EQUILIBRE DES CATIONS TRACES EN FONCTION DU PH ET DE LA CONCENTRATION DE REACTIF A ETE EXAMINEE. CECI A PRINCIPALEMENT MONTRE DES COMPORTEMENTS VARIABLES DES CATIONS SUIVANT LES CONDITIONS D'EXCES OU DE DEFAUT D'EDTA : EN EXCES, L'EXTRACTION EST CONSTANTE SUR LE DOMAINE DE PH ETUDIE ; EN DEFAUT, DES COMPETITIONS ENTRE CATIONS TRACES ET CATIONS MAJEURS DU SOL LIMITENT L'EXTRACTION A PH ACIDE (2-3) ET A PH NEUTRE (6-8). LA METHODE DE SPECIATION CHOISIE A ENSUITE ETE MISE EN OEUVRE A PARTIR DES CINETIQUES D'EXTRACTION DES CATIONS TRACES PAR L'EDTA. LA DECOMPOSITION DE CES COURBES EN UNE SOMME DE SEULEMENT DEUX CINETIQUES DU PREMIER ORDRE S'EST REVELEE POSSIBLE ET A CONDUIT A DEFINIR DES QUANTITES DE CATIONS LABILES ET NON LABILES. LA REPETABILITE DE LA METHODE A ETE TESTEE : ELLE EST SATISFAISANTE POUR LE CALCUL DES QUANTITES DE CATIONS MAIS MEDIOCRE POUR CELUI DES CONSTANTES DE VITESSE. APRES CETTE ETUDE DE FAISABILITE, L'INTERET DE LA SPECIATION A ETE RECHERCHE DE FACON SUCCINTE : L'APPLICATION DE LA METHODE A DES SOLS DE CARACTERISTIQUES VARIEES SEMBLE INDIQUER QUE LES QUANTITES DE CATIONS LABILES POURRAIENT SERVIR A ESTIMER LE RISQUE ENVIRONNEMENTAL LIE A LA PRESENCE DES METAUX TRACES (ESTIMATION DE LA MOBILITE OU DE LA BIODISPONIBILITE).
Author: JEAN-PHILIPPE.. GHESTEM
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Pages : 175
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LE RISQUE LIE A LA PRESENCE DANS CERTAINS SOLS DE GRANDES QUANTITES DE METAUX TRACES PEUT ETRE ESTIME GRACE A LA DETERMINATION DE LA SPECIATION DE CES METAUX. DANS CE CADRE, LA POSSIBILITE DE REALISER UNE SPECIATION OPERATIONNELLE DIFFERENCIANT DES CATIONS LABILES (EXTRAITS RAPIDEMENT) ET DES CATIONS NON LABILES (EXTRAITS PLUS LENTEMENT) A ETE ETUDIEE. L'EDTA A ETE CHOISI COMME EXTRACTANT POUR SES CAPACITES A EXTRAIRE FORTEMENT DES CATIONS DE LA PLUPART DES ELEMENTS IMPORTANTS DU SOL. DANS UNE PREMIERE PARTIE, LA REACTIVITE A L'EQUILIBRE DES CATIONS TRACES EN FONCTION DU PH ET DE LA CONCENTRATION DE REACTIF A ETE EXAMINEE. CECI A PRINCIPALEMENT MONTRE DES COMPORTEMENTS VARIABLES DES CATIONS SUIVANT LES CONDITIONS D'EXCES OU DE DEFAUT D'EDTA : EN EXCES, L'EXTRACTION EST CONSTANTE SUR LE DOMAINE DE PH ETUDIE ; EN DEFAUT, DES COMPETITIONS ENTRE CATIONS TRACES ET CATIONS MAJEURS DU SOL LIMITENT L'EXTRACTION A PH ACIDE (2-3) ET A PH NEUTRE (6-8). LA METHODE DE SPECIATION CHOISIE A ENSUITE ETE MISE EN OEUVRE A PARTIR DES CINETIQUES D'EXTRACTION DES CATIONS TRACES PAR L'EDTA. LA DECOMPOSITION DE CES COURBES EN UNE SOMME DE SEULEMENT DEUX CINETIQUES DU PREMIER ORDRE S'EST REVELEE POSSIBLE ET A CONDUIT A DEFINIR DES QUANTITES DE CATIONS LABILES ET NON LABILES. LA REPETABILITE DE LA METHODE A ETE TESTEE : ELLE EST SATISFAISANTE POUR LE CALCUL DES QUANTITES DE CATIONS MAIS MEDIOCRE POUR CELUI DES CONSTANTES DE VITESSE. APRES CETTE ETUDE DE FAISABILITE, L'INTERET DE LA SPECIATION A ETE RECHERCHE DE FACON SUCCINTE : L'APPLICATION DE LA METHODE A DES SOLS DE CARACTERISTIQUES VARIEES SEMBLE INDIQUER QUE LES QUANTITES DE CATIONS LABILES POURRAIENT SERVIR A ESTIMER LE RISQUE ENVIRONNEMENTAL LIE A LA PRESENCE DES METAUX TRACES (ESTIMATION DE LA MOBILITE OU DE LA BIODISPONIBILITE).
Author: Annie Lebourg
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Languages : fr
Pages : 296
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L'extractibilite des métaux en traces du sol par des solutions de chlorure de calcium, de nitrate de sodium et de nitrate d'ammonium est fortement influencée par la méthode de filtration appliquée. L'extractibilite et la spéciation des éléments en solution sont liées et dépendent de l'affinité des métaux pour les différents compartiments du sol ainsi que des caractéristiques physico-chimiques du réactif et du sol. Par ailleurs, l'examen de l'état de saturation de différents extraits révèle que les concentrations en plomb sont probablement limitées par la précipitation de divers phosphates. Dans ces conditions, il est montre que la biodisponibilité du plomb ne peut être évaluée. Une analogie entre la composition de la solution du sol et des extraits de nitrate de sodium souligne l'intérêt de ce réactif pour estimer la mobilité des métaux en traces. D'après de nombreuses études suisses cette méthode serait également pertinente pour évaluer leur biodisponibilité. Cependant, l'élaboration d'un référentiel d'interprétation des résultats des extractions en termes de risques de toxicité nécessite des études complémentaires.
Author: Nastaran Manouchehri
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Languages : fr
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Le risque lié à la présence des éléments traces métalliques dans les sols peut être estimé grâce à la détermination de la « spéciation » de ces métaux dans la phase solide ainsi que dans la solution du sol. Dans ce travail la disponibilité de trois ETM (cadmium, cuivre et plomb) dans ces deux phases et sous deux aspects, cinétique et thermodynamique, a été étudiée pour 15 échantillons de sol de Bourgogne. L'étude thermodynamique nous a permis d'apporter une meilleure connaissance de la réactivité des ETM du sol ainsi que l'influence des cations majeurs sur l'extractibilité des ETM en milieu EDTA qui est un réactif couramment utilisé en sciences du sol. Cette étude a permis de montrer que l'extractibilité des ETM diminue dans les sols ayant des teneurs importantes en carbonates de calcium. En ce qui concerne l'étude cinétique, l'objectif principal était de déterminer l'étape limitante, au point de vue cinétique, dans le passage du métal de la phase solide du sol vers les végétaux. Pour ce faire, les constantes cinétiques d'extraction de trois ETM des deux phases, solide et liquide, ont été calculées. Le transfert du métal du sol vers la plante a aussi été simulé à l'aide du modèle simplifié sol-EDTA-résine. L'application de ce modèle ainsi que la comparaison entre les constantes cinétiques, les résultats déduits du modèle et les teneurs en ETM dans les végétaux poussés sur les 15 sols de Bourgogne nous ont permis d'identifier l'étape limitante dans le passage de trois cations étudiés à partir de ces échantillons de sol vers les végétaux. Trois typologies différentes ont été observées pour la cinétique du passage de plomb, de cuivre et de cadmium du sol vers le végétal.
Author: Denis Baize
Publisher: Editions Quae
ISBN: 9782738009937
Category : Technology & Engineering
Languages : fr
Pages : 584
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Ce livre expose des travaux scientifiques récents, applications au plan local de méthodes d'intérêt général : possibilités, limites des techniques modernes et précautions à prendre ; études de cas dans lesquels les raisonnements de la pédologie et les caractéristiques des sols permettent l'interprétation des teneurs en éléments traces. En quatre parties - écosystèmes peu anthropisés, sols agricoles modérément contaminés par des pratiques courantes, sols fortement contaminés par des activités industrielles et méthodes de réhabilitation, étude de la mobilité des éléments traces dans les sols et de leur biodisponibilité - un ouvrage destiné à un large public d'ingénieurs de disciplines diverses.
Author: Gilles Varrault
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Languages : fr
Pages : 185
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Author: Marie Ponthieu
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Languages : fr
Pages : 16
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Les problèmes de pollution des sols par des éléments traces métalliques étant de plus en plus nombreux, il est important de comprendre le comportement des métaux au sein de ces sols et d'appréhender leur transfert. Cette compréhension passe par une description des interactions entre ces éléments et les principaux compartiments réactifs des sols (matière organique, oxydes de fer et de manganèse et argiles). L'objectif de ce travail était de développer une approche basée sur la combinaison de plusieurs modèles pour l'étude de la Spéciation des éléments traces métalliques dans le sol et la solution du sol. Les modèles utilisés pour décrire les interactions des métaux avec les principales phases reactives du sol sont CD-MUSIC (oxydes de fer amorphes et cristallisés), NICA-Donnan (matière organique et oxydes de manganèse) et un modèle d'échange cationique basé sur .la convention de Gaines Thomas (argiles). Ce travail implique dans un premier temps la définition de constantes permettant de décrire les interactions des métaux étudiés (Cd, Cu, Pb et Zn) avec les oxydes de fer et de manganèse, une partie de ces informations n'étant pas disponible dans la littérature. La combinaison de ces modèles a été appliquée à deux sites naturels. Le premier est situé dans le Nord de la France à proximité d'une usine pyrométallurgique, il est contaminé en métaux par dépôts atmosphériques et le deuxième, situé en Bretagne est contaminé en cuivre et en zinc par épandage intensif de lisier porcin. Les résultats de la modélisation ont été comparés avec des résultats analytiques (extractions chimiques sélectives, utilisation d'une membrane échangeuse de cations et études EXAFS réalisées au cours de travaux antérieurs), afin de valider l'approche utilisée.
Author: Jean-Sébastien Dubé
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Languages : fr
Pages : 235
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La contamination mixte des sols par les dérivés organiques pétroliers et les métaux lourds est une situation répandue et problématique dans les zones urbaines et industrialisées. Toutefois, aucun travail ne s'était penché, à ce jour, sur le rôle joué au sein de ce type de contamination par les interactions entre les métaux lourds et les liquides organiques non miscibles (NAPL). Les objectifs de la présente étude ont été de 1) vérifier la présence d'une influence des NAPL résiduels sur le transfert métallique dans les sols, 2) déterminer la nature de cette influence et 3) caractériser les mécanismes qui la déterminent. Les travaux entrepris ont permis d'identifier et de mesurer à l'échelle du laboratoire, à l'aide de colonnes de sol, les mécanismes d'interaction NAPL-métaux dans les sols. Un premier volet expérimental a servi à identifier la nature des interactions NAPL-métaux et à proposer leurs mécanismes sous-jacents. Un second volet expérimental a permis de quantifier les mécanismes d'influence du NAPL résiduel sur l'écoulement aqueux par modélisation mathématique. Les résultats de modélisation de l'écoulement aqueux ont ensuite été utilisés afin d'analyser les modifications du transfert des métaux lourds. Les résultats ont montré que les NAPL résiduels peuvent modifier le transfert des métaux lourds en altérant les conditions hydrodynamiques au sein du sol. La présence de NAPL résiduel a accentué l'hétérogénéité du réseau poreux en déconnectant les chenaux préférentiels et les micropores. Ceci a eu pour résultat de confiner la phase aqueuse au sein des chenaux préférentiels. En conséquence, ceci a modifié la capacité du sol à atténuer le flux métallique infiltrant. Les résultats ont aussi souligné le rôle de certains paramètres importants sur l'impact des NAPL résiduels sur le transfert des métaux lourds, notamment la viscosité du NAPL, les conditions hydriques initiales du sol et de la vitesse d'écoulement aqueux.
Author: Bashar Hussein Qasim
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Languages : en
Pages : 0
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Cette thèse a porté sur la détermination et l'étude écodynamique d'éléments traces métalliques sur des technosols fortement contaminés en métaux et metalloïdes en contexte de revégétalisation naturelle ou de phytoremédiation. Deux schémas d'extractions séquentielles ont été utilisés conjointement à des extractions sélectives en parallèle avec la détermination de la concentration totale dans les sols, de la concentration totale dissoute dans les eaux porales, du pool labile (sondes DGT) et des tests de germination avec des haricots nains pour étudier la spéciation, la mobilité et la phytodisponibilité de métaux et métalloïdes (Zn, Pb, Cd, As et Sb) pour les technosols de deux sites post-minier (La Petite Faye) et industriel (Mortagne-du-Nord). De plus de jeunes plants de P. euramericana Dorskamp ont été cultivés en rhizobox sur les technosols de Mortagne-du-Nord pour étudier l'effet rhizosphèrique sur la mobilité des métaux. Enfin l'effet de l'addition d'azote sous forme de nitrate et d'ammonium sur le comportement de ces métaux a été également étudié pour P. euramericana Dorskamp sur ces mêmes sols. Malgré les fortes concentrations totales en métaux et métalloïdes dans les sols du site de La Petite Faye, la mobilité de ces éléments potentiellement toxiques est limitée car associés à la fraction résiduelle. La phytodisponibilité est également limitée et corrélée avec le pool labile des technosols. La culture de P. euramericana Dorskamp a généré un effet rhizosphèrique caractérisé par une augmentation de la valeur du pH et la concentration de carbone organique dissout (COD) de la solution de sol ainsi qu'une diminution des concentrations totale dissoute des métaux (Zn, Pb et Cd) dans la solution de sol. L'addition d'azote sous forme de nitrate et d'ammonium a respectivement augmenté et diminué le pH de la solution de sol et dans le cas de l'ammonium a augmenté également le COD et stabilisé les métaux dans la rhizosphère par rapport aux sols de contrôle.
Author: Luisa Maria Flores Velez
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Languages : fr
Pages : 264
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LE TRAVAIL CONCERNE LA DISTRIBUTION DU CUIVRE DANS LES SOLS DE VIGNOBLE OU LE CUIVRE EST APPORTE EN ABONDANCE PAR DES TRAITEMENTS PHYTOSANITAIRES. PREFERENTIELLE: DANS LES FRACTIONS GROSSIERES ET DANS LES FRACTIONS FINES. VIS A VIS DE LA DISTRIBUTION DU CU NOUS AVONS PU IDENTIFIER AVEC LES METHODES CHIMIQUES UNE DIFFERENCE EN REACTIVITE DU CU DANS LES DEUX SOLS ETUDIES SURTOUT DANS LES FRACTIONS FINES. LE CU ECHANGEABLE EST PLUS ELEVE DANS LE SOL ACIDE AINSI QUE CELUI EXTRAIT AVEC L'EDTA, CE QUI INDIQUE UNE MOBILITE ET DISPONIBILITE IMPORTANTE. EN EFFET DES TESTS DE TOXICITE SUR LES SOLS QUE NOUS AVONS ETUDIE ONT MONTRE QUE LE SOL ACIDE EST TOXIQUE CONTRAIREMENT AU SOL CALCAIRE OU IL N'Y A PAS EU PROBLEMES DE TOXICITE. LES CARACTERISTIQUES DE SOLS ETUDIES ONT COMME CONSEQUENCE UNE DIFFERENCE DISTRIBUTION DU CU EN FONCTION DU TYPE DE SOL. LES SOLS CARBONATES ONT DES TENEURS PLUS IMPORTANTES DU C ET DU CU DANS LES FRACTIONS FINES, CELA INDIQUE UNE BONNE MINERALISATION DE LA MATIERE ORGANIQUE MALGRE LA PRESENCE DU CU. DANS CES SOLS CARBONATES LA PROPORTION DES FRACTIONS FINES EST PLUS IMPORTANTE EN CONSEQUENCE LA PROPORTION DU C ET DU CU DANS CES FRACTIONS EST PLUS CONSIDERABLE. DANS LES SOLS ACIDES L'IMPORTANCE DES PROPORTIONS DU CU LIEES AUX FRACTIONS GROSSIERES ORGANIQUES AUGMENTE, CE QUI IMPLIQUE UNE MINERALISATION PLUS REDUITE PEUT ETRE LIEE A UNE CERTAINE TOXICITE DU CU. EN CONSEQUENCE ON A UNE DOUBLE LOCALISATION. LA SEPARATION PHYSIQUE DE DEBRIS VEGETAUX EN VOIE DE DECOMPOSITION DANS CES SOLS ONT MONTRE QU'ILS SE DISTINGUENT PAR DES TENEURS PARTICULIEREMENT ELEVEES EN CET ELEMENT (1000 A 3000 MG PAR KG DE DEBRIS VEGETAUX). CES DEBRIS, QUAND IL N'Y A PAS DE TRAVAIL DU SOL, SONT ABONDANTS EN SURFACE. IMMEDIATEMENT SOUS CETTE SURFACE, 20 A 40% DU CUIVRE TOTAL D'UNE TRANCHE DE SOL DONNEE PEUVENT ETRE AINSI LIES A CES DEBRIS ALORS QUE LA TENEUR EN MATIERE ORGANIQUE DE CETTE TRANCHE EST FAIBLE. CETTE MATIERE ORGANIQUE CONTINUE A EVOLUER VERS DES COMPOSES HUMIFIES: ELLE PEUT DONC ETRE CONSIDEREE COMME UNE FORME DE STOCKAGE TEMPORAIRE DU CUIVRE JUSQU'A SA MINERALISATION COMPLETE
Author: Franck Marot
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Category : Decontamination (from gases, chemicals, etc.)
Languages : fr
Pages : 352
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L'objectif de cette étude est d'évaluer les possibilités de décontamination des vases de dragage polluées par des métaux lourds et de déterminer leur devenir après traitement. Les travaux portent sur des sédiments d'estuaires et de canaux prélèves sur différents sites français. Dans un premier temps, les caractérisations physiques, chimiques et minérales de ces produits ont montré des pollutions complexes et parfois très marquées. Les études de spéciation menées par une succession de séparations physiques, d'observations binoculaires et d'analyses au microscope électronique a balayage et a la microsonde, ont permis de déterminer pour chaque sédiment, les principaux porteurs de métaux (microsulfures, précipitations de carbonates, adsorptions sur des grains d'oxyde de fer, particules anthropiques,...). A l'issue de ces travaux, des essais de traitement physique et physico-chimique visant à concentrer ces porteurs sur une fraction pondérale réduite, ont été effectués. La flottation a conduit aux résultats les plus prometteurs. L'efficacité de cette technique de tri est cependant très sensible à la nature des collecteurs chimiques utilises et seuls des tests d'optimisation sont en mesure de parfaire leur choix. Par ailleurs, selon les objectifs de décontamination fixés, des séparations gravimétriques ou densimétriques complémentaires peuvent permettre d'affiner le traitement. Dans un troisième temps, le devenir des matériaux traités a été étudié sur le plan du comportement mécanique. Avec des fractions fines souvent importantes, la consolidation de ces produits est très lente. Pour prédire son évolution dans le temps, une étude expérimentale a été menée en centrifugeuse sous macrogravité. Les degrés de consolidation atteints en fin d'essai (90% après un temps équivalent de 900 jours) et les tassements mesures (70% de la hauteur initiale) ont montré la lenteur et l'importance du phénomène étudié.
