Localisation des éléments traces métalliques dans les sols. Application au fonds géochimique naturel - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1998

Localisation des éléments traces métalliques dans les sols. Application au fonds géochimique naturel

Christelle Latrille
  • Function : Author
  • PersonId : 781205
  • IdRef : 153586796

Abstract

A geochemical reference in trace metal elements in soil, i.e. the background level of trace metal elements, is needed for evaluation of contamination state. These element stocks change during soil evolution, due to divers element transfers. ln these study, these transfers were determined following physicochemical soil characteristics. Their identification was established by investigation of « host » compartments isolated by physical methods (grain-size and magnetic fractionation), and examined at decreasing but complementary scales (metre to nanometre). Geochemical evaluations allowed to estimate « host» compartments changes, defined by their size and their nature. Two soil type, representative of the temperate climate, were chosen for these study. An andosol formed on basaltic scoriae, characterised by hydrolysis processes, allowed to evidence neoformation of organomineral compounds highly reactive towards Cu and Zn. These poorly stable components, affected the mobility of Cu and Zn in the soil. At the contrary, the ferric and ferromagnesian minerals (titanomagnetite, olivine, augite), more resistant, have scavenged Cr, Ni and a part of Zn. A typical luvisol formed on loess formations was characterised by clay and Fe migration as weil as Fe-Mn concretions due to varying oxydoreduction conditions in the soil. These characteristics have determined vertical and lateral transfers of the elements. Fe-Mn oxyhydroxides were identified as scavengers of trace metals. In this soil, Fe-Mn oxyhydroxides were particularly linked with clay minerals. Consequently, trace elements associated with Fe-Mn oxyhydroxides were redistributed in the soil with clay minerals sudmitted to pedogenetic processes. Factors of trace elements mobility, identified in these two pedogenetic contexts, were characteristic of the specific soil differentiation.
Une référence géochimique en éléments traces métalliques (ETM) des sols, ou fonds géochimique, est nécessaire pour diagnostiquer un état de contamination. Cette référence évolue à cause des différents transferts d'éléments dans les sols. Dans la présente étude, ces transferts sont déterminés en fonction des caractères physico-chimiques du milieu. Leur identification a été établie par l"investigation des compartiments « hôtes » isolés par des méthodes physiques, appliquées en cascades (fractionnement granulométrique et magnétiques) et des examens à des échelles dégressives et complémentaires (mètre au nanomètre). L'établissement de bilans géochimiques a permis d'estimer les changements de compartiments « hôtes », définis par leur taille et leur nature. Deux types de sol, de pédogenèse représentative des climats tempérés humides, ont été sélectionnés pour cette étude. Il s'agit. d'une part d'un andosol sur lapilli de scories basaltiques caractérisé par un processus d'hydrolyse et la néformation de composés organominéraux très réactifs vis-à-vis du Cu et du Zn. Ces derniers ayant une faible stabilité conditionnent la mobilité à court terme du Cu et du Zn dans le sol. Inversement, les minéraux primaires ferrifères et ferromagnésiens (titanomagnétite, olivine, augite) renfermant les éléments Cr, Ni et en partie le Zn, sont faiblement altérés et bloquent ainsi ces ETM. D'autre part, un luvisol typique sur loess décarbonaté est caractérisé par l 'illuviation d' argile et de Fe ainsi que des ségrégations de Fe et Mn dues à des variations des conditions d' oxydoréduction du milieu. Ces caractères déterminent les transferts verticaux et latéraux des éléments dans le sol. Les composés du Fe et du Mn, sous forme d'oxyhydroxydes, ont été identifiés comme les porteurs des métaux traces. De part l'association particulière des oxyhydroxydes de Fe et Mn avec les phyllosilicates du sol, les ETM sont redistribués dans le sol en fonction des changements de compartiments de ces minéraux. Les vecteurs de transport des ETM identifiés dans ces deux contextes pédologiques, sont caractéristiques des différenciations de chaque type de sol.
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Dates and versions

tel-01747070 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01747070 , version 1

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Cite

Christelle Latrille. Localisation des éléments traces métalliques dans les sols. Application au fonds géochimique naturel. Sciences de la Terre. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1998. Français. ⟨NNT : 1998NAN10057⟩. ⟨tel-01747070⟩
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