Mesure et modélisation du potentiel de migration de métaux lourds lors de leur transfert dans le réservoir hydrogéochimique sous-jacent de la ville de Guatemala

par Sergio Rolando Muñoz Juarez

Thèse de doctorat en Géologie

Sous la direction de Giovanni Maria Zuppi.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

mots clés

• Eau -- Teneur en métaux lourds
• Métaux lourds -- Migration
• Hydrologie -- Guatemala -- Guatemala (Guatemala)

Résumé

L'objectif etait de verifier si le reservoir geologique non sature sous-jacent a la ville de guatemala pouvait avoir un effet retardateur et/ou de piegeage vis-a-vis de metaux lourds et, si dans l'affirmative, de savoir si ce role pourrait etre durable ? les resultats les plus marquants ont ete regroupes selon trois axes de recherche. Le premier axe rend compte du contexte geologique du site etudie. Il s'agit d'un reservoir multicouche forme d'une alternance de niveaux cendro-ponceux (tephra et coulees de cendres) et de niveaux sedimentaires (paleosols et diatomites). Les analyses mineralogiques revelent la presence de mineraux zeolitiques, d'oxydes de fer, de manganese, de silice et d'argiles, a fort pouvoir d'adsorption de metaux lourds. Le deuxieme axe concerne la caracterisation du reservoir d'un point de vue hydrodynamique. L'etude des transferts d'eau revele une anisotropie verticale des proprietes hydrodynamiques des formations geologiques. L'existence d'une interstratification sequentielle de niveaux permeables et semi-permeables conduit a une augmentation des temps de transferts d'eaux et de polluants depuis la surface du sol jusqu'a l'aquifere. Le troisieme axe, geochimique, rassemble des donnees ayant une incidence theorique sur les processus de sorption/migration. L'etude geochimique montre que la matrice rocheuse a un fort pouvoir d'adsorption de cations metalliques (cuivre et cadmium) et un faible pouvoir de fixation d'anions inorganiques (chrome hexavalent). Des etudes cinetiques montrent que les reactions de sorption sont extremement rapides et sont tributaires des proprietes physiques et chimiques des solides et du milieu aqueux. Ainsi, l'analyse conjuguee des resultats des differentes disciplines montre que le compartiment geologique a un role de reacteur multifonctionnel. La morphologie du reservoir, ses proprietes mineralogiques, hydrodynamiques et geochimiques, ont un effet retardateur non negligeable vis-a-vis des transferts d'eau et de metaux lourds dans la zone non saturee

Titre traduit

Measurement and modelling of heavy metal migration potential in the unsaturated hydrodeochemical system underlying Guatemala City, Guatemala

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