Distribution et comportement biogéochimique des métaux en trace dans les sédiments estuariens de l'Escaut.

Doctoral thesis (2002)

L’objectif de cette étude est la détermination de la distribution et des propriétés des métaux traces dans les sédiments de l’estuaire de l’Escaut, en vue d’améliorer la compréhension de leur comportement ... [more ▼]

L’objectif de cette étude est la détermination de la distribution et des propriétés des métaux traces dans les sédiments de l’estuaire de l’Escaut, en vue d’améliorer la compréhension de leur comportement biogéochimique. Dans ce but, les distributions des éléments majeurs (Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, P, matières organiques et pertes au feu) et mineurs (Cd, Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, Co, Mn et Li) ont été examinées dans 59 échantillons de sédiments de surface. L’analyse factorielle des résultats de la composition des dépôts montre que le processus de piégeage dans la zone de turbidité maximale constitue le facteur le plus important qui explique les teneurs des métaux traces dans les sédiments. De plus, la distribution de ces éléments a été étudiée dans différentes fractions granulométriques démontrant l’accumulation des métaux toxiques dans les fractions les plus fines. Elle permis de discuter de manière critique les méthodes de normalisation les plus utilisées dans la littérature et d’adopter la normalisation par le Li comme la méthode la plus adéquate dans le cas de l’Escaut, l’Al reste un bon élément de normalisation sauf pour les sables. La normalisation des concentrations métalliques des sédiments par le Li, montre une accumulation importantes du Cd, du Zn, du Cu, du Pb et du Mn limitée à la zone amont et un comportement conservatif pour le Cr, le Ni et le Co. Une étude de spéciation géochimique des solides a été réalisée par une nouvelle approche basée sur la titration acide des sédiments mis en suspension. Cette méthode permet, contrairement à la méthode de digestion sélective, de préciser la spéciation, la mobilité et la réactivité des métaux traces dans les sédiments. Les fractions les plus réactives des métaux étudiés sont notées dans le cas du Cd (80%), du Pb (70%), du Cu (70%), du Zn (80%) et du Mn (80%), notamment dans les vases anaérobiques de la zone amont. Le piégeage de ces métaux d’origine anthropogénique s’explique par la précipitation du Cd et du Zn sous forme de sulfures, la précipitation du Mn avec les carbonates et le recyclage du Pb avec les oxyhydroxydes de Fer à l’interface eau/sédiment. [less ▲]