Transfert des polluants de minéraux vers la phase aqueuse

Transfert des polluants de minéraux vers la phase aqueuse

POLLUTION  Multiple définitions ont été attribuées au terme pollution dans la littérature:

 la Directive Européenne 2000/60/CE du 23 octobre 2000 l’a défini comme étant l’introduction directe ou indirecte, par suite de l’activité humaine, de substances dans l’air, dans l’eau ou dans le sol, susceptibles de porter atteinte à la santé humaine ou à la qualité des écosystèmes aquatiques ou des écosystèmes terrestres, qui entraînent des détériorations aux biens matériels, une détérioration ou une entrave à l’agrément de l’environnement ou à d’autres utilisations légitimes de ce dernier ;
 en se référant au petit Larousse, la pollution est une modification physico-chimique ou biologique d’un écosystème par l’introduction d’un élément extérieur qui créait des nuisances voir un danger pour le monde du vivant.

 Morère et Pujol dans le Dictionnaire raisonné de biologie affirme que une pollution comme une « altération que subit la biosphère, en particulier d’ordre chimique et physique, et qui engendre des déséquilibres du fonctionnement à tous les niveaux ». Cette prise en compte des impacts permet d’inclure dans les pollutions la présence de substances naturelles qui ne posent pas de problèmes aux niveaux naturels de concentration, mais qui en posent aux niveaux de concentrations engendrés par l’activité humaine. Le caractère normal ou anormal de leur présence, de même que le caractère évitable ou inévitable de cette présence n’entrent pas en ligne de compte.

La présence d’une substance est considérée comme polluante si elle atteint un seuil pour lequel des dommages sont susceptibles de se produire. Par contre, si la substance considérée est une substance radioactive, sa présence anormale dans un milieu est nommée contamination. Ce terme fait intervenir la notion de normalité de la présence de substances mais n’intègre pas la manifestation d’effets potentiels liés à cette présence [5]. Au sens élargi, ce terme contaminant englobe toute substance chimique dont la concentration dépasse les concentrations de fond ou qui ne se trouve pas naturellement dans l’environnement. Tandis que polluant regroupe tout élément introduit dans un écosystème et contribuant à dégrader sa qualité, à perturber son fonctionnement ou à contraindre ses usages. Dans le cadre de cette présente étude on se limite seulement aux éléments trace métalliques (ou ETM) et aux quelques radioéléments. D’une part, quelques exemples des ETM sont : arsenic (As), cadmium (Cd), chrome (Cr), cuivre (Cu), zinc (Zn), mercure (Hg), nickel (Ni), soufre (S), sélénium (Se), plomb (Pb), baryum (Ba), argent (Ag), fluor (F), aluminium (Al) … On peut les classer suivant trois niveaux de toxicité :
Niveau 1 : Très toxique qui regroupe les ETM non essentiels à la vie et présentant des effets neurologiques, cardiaques ethématologiques à des doses très faibles comme le Pb. Ils présentent en général un léger risque de cancer [6].
Niveau 2 : Toxique où on trouve le Co, le Cu et le Mn… nécessaires aux fonctions biologiques mais à forte concentration deviennent nuisibles et probablement cancérigène [7, 8, 9].
Niveau 3 : Peu toxique, dans lequel sont classés les ETM comme le Zn ne présentant pas d’effets chroniques facilement éliminé de l’organisme humain tout en intervenant dans de nombreuses réactions enzymatiques [10]. D’autre part, les radioéléments sont composés de l’uranium, du thorium et leurs descendants.

Source et origine de la pollution de l’eau

Un milieu aqueux est dit pollué lorsque son équilibre est modifié de façon durable par l’apport trop important de substances toxiques d’origine naturelle ou anthropique comme des métaux lourds et quelques radioéléments du genre uranium, thorium et leurs descendants entrainant ainsi l’altération de sa qualité et rendant son utilisation dangereuse pour les usagers.
Les sources de pollutions des milieux aqueux sont multiples, mais d’après Forstner et Wittmann, l’altération géologique constitue la principale source parmi tant d’autres. En effet, l’érosion des sols et des roches porteuses de métaux apparaît quand les processus d’érosion par le vent, de lessivage par la pluie et d’érosion par les eaux courantes détachent et transportent les particules du sol. Cette érosion dépend de la force ou de l’énergie de ces processus d’érosion (érosivité) et de la capacité du sol à leur résister (érodibilité). Ces deux aspects de l’érosion impliquent certains processus d’interaction chimique, biologique et mécanique opérant à différentes échelles. La contribution de cette source particulière à la pollution en métaux lourds des eaux mérite une attention particulière [11]. Il y a cinq (05) principaux types de pollution de l’eau selon la nature des paramètres considérés:  pollution physico-chimique illustrée par la pollution thermique, la modification de couleur et la modification de pH [12].  pollution minérale due aux radioéléments ou aux sels minéraux comme les nitrates.  pollution par matières organiques ou microbiologiques peut être rencontrée dans les aquifères fissurés (karst) et dans les aquifères alluviaux favorisée par l’apparition de mauvais goûts, notamment à la suite d’une chloration, et d’odeurs désagréables.  pollution due aux hydrocarbures et pesticides comme les polychlorobiphényles ou PCB et leurs impuretés PCT.  pollution par matières en suspension affectant la transparence de l’eau et diminue la pénétration de la lumière et, par suite, la photosynthèse ainsi que gêner la respiration des poissons [13]. Ces pollutions sont des sources préoccupantes et inquiétantes pour l’environnement. Bien que la compréhension de ce qui constitue la source de pollution soit une information très pertinente, elle n’est pas toujours disponible.

Table des matières

INTRODUCTION GÉNÉRALE
PARTIE 1 Polluants – Transfert des polluants de minéraux vers la phase aqueuse – Normes
Chapitre 1. POLLUTION
1.1- Généralités
1.2- Source et origine de pollution de l’eau
1.3- Radioactivité de l’eau
1.4- Modèle, circulation et comportement de la pollution de l’eau
Chapitre 2. CLASSIFICATION DES POLLUANTS IDENTIFIES
2.1. Polluants non radioactifs
2.2. Polluants radioactifs
Chapitre 3. MECANISME DE TRANSFERT PHASE SOLIDE- PHASE AQUEUSE DES POLLUANTS
3.1- Solubilité des polluants potentiels
3.2- Complexation des radionucléides
3.3- Transport des contaminants
3.4- Paramètres affectant la transformation des contaminants potentiels
3.5- Normes de potabilité
3.6- Historique de Tranomaro et problématique
PARTIE 2 Techniques d’analyses utilisées
Chapitre 4. PRINCIPE DE LA SPECTROMETRIE DE MASSE
4.1- Principe de base
4.2-Techniques d’ionisation
4.3- Les différents types de pic
4.4- Théorie et processus de dissociation
Chapitre 5. INSTRUMENTATION
5.1- Sources d‘ionisation
5.2 – Analyseurs de masse
5.3 – Détections
5.4 – Informatisation
Chapitre 6. PRINCIPE DE LA DIFFRACTION
6.1. Théorie de base de la diffraction
6.2. La diffraction de dimension 2
6.3. La diffraction de dimension 3
6.4. La diffraction multi-cristalline
6.5. Influence des éléments constitutifs sur le spectre de diffraction
Chapitre 7. ELEMENTS DE CRISTALLOGRAPHIE
7.1. Cristallographie des minéraux
7.2. Cristallographie de l’Uranium
7.3. Cristallographie du Thorium
7.4. Cristallographie de l’uraninite et de la thorianite
PARTIE 3 Caractérisation
Chapitre 8. TRAVAUX DE TERRAIN ET PRELEVEMENTS
8.1. Echantillonnage des minéraux
8.2. Echantillonnage d’eau
Chapitre 9. CARACTÉRISATION DES MINÉRAUX
9.1. Caractérisation des minéraux par ICP-MS
9.2. Caractérisation des minéraux par XRD
Chapitre 10. CARACTÉRISATION DES ÉCHANTILLONS D’EAU
10.1. Préparations et analyse
10.2. Résultats
INTERPRETATION GÉNÉRALE
CONCLUSION GÉNÉRALE
ANNEXE 1
ANNEXE 2
ANNEXE 3
ANNEXE 4
BIBLIOGRAPHIE

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