Une approche expérimentale du rôle de la dissolution réductrice des oxyhydroxydes de fer et de la dynamique des matières organiques sur les transferts de métaux à l’interface sol / eau

par Malgorzata Grybos

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Gérard Gruau et de Mélanie Davranche.

Soutenue en 2006

à Rennes 1 .

mots clés

• Humus
• Fer -- Réduction par les bactéries
• Métaux lourds
• Zones humides
• pH

Résumé

L’installation de conditions réductrice dans les sols de zones humides peut transférer des éléments traces métalliques (ETM) et de matière organique (MO) dissoute dans la solution. Sachant que les oxyhydroxydes de fer et la MO sont des complexants des ETM, il est très difficile à partir d’un suivi temporel de la chimie de la solution du sol d’identifier le mécanisme responsable à ces relargages. Le but de ce travail était d’identifier les mécanismes exacts de ces transferts. Les résultats d’études expérimentales ont montré que la plupart des ETM mobilisés est lié à la MO. La libération de MO est engendrée par la désorption, provoquée par l’augmentation du pH due aux réactions de réduction. La réduction des oxyhydroxydes de fer, jusqu’ici montrée comme étant la cause principale de la libération des ETM et de la MO, n’apporte que peu de MO et d’ETM dans la solution. Les bactéries semblent réduire préférentiellement le fer colloïdal lié à la MO et non le fer sous forme solide inorganique.

Titre traduit

An experimental assessment of the role of the iron oxyhydroxides reduction and dynamics of organic matter on metals transfer at soil / solution interface

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Résumé

In wetland, large quantities of dissolved organic matter and trace metal (TM) are often released under reductive conditions. Knowing that both, iron oxyhydroxydes and organic matter (OM) are strong complexants for the TM, it is very difficult from a temporal soil solution chemical analysis to identify the responsible mechanism of these releases. The goals of this work was to identify the exact mechanisms of TM and OM transfers. The results showed that the majority of the mobilized TM are related to OM released by desorption in response to pH increase due to the reduction reactions. The reduction of iron oxyhydroxydes, up to now shown as being the principal cause of TM and OM release, brings only little of OM and TM into the solution. The bacteria seem preferentially reduce colloidal iron related to OM and not iron in inorganic solid form.