Etude de l'évolution de la spéciation du zinc dans la phase solide d'un sédiment de curage contaminé, induit par phytostabilisation

par Frédéric Panfili

Thèse de doctorat en Biosciences de l'environnement, chimie et santé. Géochimie de l'environnement

Sous la direction de Marie-Françoise Libert et de Alain Manceau.

Soutenue en 2004

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .

mots clés

• Agrostis tenuis
• Zinc -- Spéciation
• Phytorestauration
• Rhizosphère
• Racines (botanique)
• Sédiments fluviaux -- Teneur en zinc -- Décontamination
• Fétuques
• Spectrométrie EXAFS

Résumé

Le curage des sédiments des cours d'eau est nécessaire pour limiter les risques d'inondations et permettre la navigation fluviale. A cause des activités humaines, les sédiments de curage sont souvent contaminés en métaux, ce qui rend leur gestion problématique. Dans ce contexte, la phytostabilisation a été testée sur un sédiment de curage contaminé principalement par le zinc. Les plantes (Agrostis tenuis et Festuca rubra) ont été cultivées en serre, dans des mésocosmes qui contenaient le sédiment amendé (hydroxylapatite et amendement sidérurgique) ou non amendé. L'objectif principal de ce travail était de caractériser l'évolution de la spéciation du zinc induite par deux ans de phytostabilisation. L'approche employée a consisté à utiliser de façon couplée des techniques de caractérisation physique résolues (MEB-EDS, [mu]EXAFS) et non-résolues (EXAFS) spatialement, ce qui a permis l'identification et la quantification des phases zincifères présentes dans le matrice solide. Ainsi, les changements induits par le traitement ont pu être mis en évidence : en deux ans la spéciation du zinc a évolué de façon significative dans les mésocosmes amendés non-végétalisés, puisque l'on observe une diminution de la proportion de ZnS, la phase zincifère initialement majoritaire dans le sédiment, et la néoformation d'un phosphate de zinc. L'évolution de la spéciation du zinc est spectaculaire dans les mésocosmes végétalisés (amendés ou non), puisque dans ce cas, ZnS a été totalement oxydée et d'autres phases zincifères, telles qu'un phosphate de zinc et un phyllosilicate zincifère et/ou de l'hydrotalcite zincifère, se sont formées.

Titre traduit

Evolution of zinc speciation in the solid phase of a dredged contaminated sediment, induced by phytostabilization

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