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Dynamique des éléments traces dans un anthroposol développé sur des sédiments de curage fortement contaminés. I. Migration à l'échelle du profil.

Résumé : Le maintien d'une profondeur d'eau suffisante des voies de navigation nécessite leur curage régulier. Le devenir le plus fréquent des matériaux dragués est la mise en dépôt à proximité du lieu d'extraction. Jusqu'à il y a une vingtaine d'année celle-ci se faisait sans précaution particulière et dans certaines régions industrialisées, des matériaux contaminés en divers polluants organiques et inorganiques ont été déposés sur des sols drainants. L'un de ces sites est à l'heure actuelle particulièrement préoccupant en raison d'un niveau de contamination exceptionnel en divers éléments inorganiques (Pb, Zn, Cd, As, Se...). L'altération météorique de ce sédiment de curage depuis sa mise en dépôt en 1976 conduit à la formation d'un anthroposol au fonctionnement pédologique mal connu. Les potentialités de transfert des polluants vers la nappe de la craie ne sont donc pas appréhendées à l'heure actuelle. Au cours de ce travail, des observations de terrain, suivies de caractérisations au laboratoire, ont été entreprises pour comprendre les processus pédogénétiques impliqués dans la transformation du sédiment et en déduire leur impact sur la mobilisation des polluants au cours du temps. Les observations de terrain jusqu'à un mètre de profondeur environ ont montré que le matériau très contaminé constitue l'horizon de surface d'un profil pédologique complexe dont la structure générale est en grande partie due à la succession de phases de dépôt différées dans le temps. L'horizon de surface présente des fractures quasi verticales de largeur parfois centimétrique qui sont des passages préférentiels des eaux météoriques. Il en découle un gradient d'altération à l'échelle du décimètre entre le matériau au contact de la fracture et celui plus éloigné des passages préférentiels des fluides oxydants. Une analyse fine des teneurs totales en éléments de deux matériaux correspondant à des degrés d'altération différents, couplée à un traitement statistique des données obtenues, a permis de mettre en évidence un départ de près de 60% du Cd et 20% du Zn du matériel initial après environ 25 ans d'altération. Ces deux éléments ont migré et sont retrouvés dans les horizons sous-jacents du profil étudié, à la différence de As et Pb. Aucune différence significative entre les teneurs des deux matériaux n'a été mise en évidence pour Pb. Un enrichissement d'un facteur 3 en As a été constaté dans le matériau altéré par rapport à son homologue peu altéré. Il s'accompagne d'une augmentation des concentrations en fer de l'ordre de 25%. Les néoformations associant Fe et As, identifiées localement, sont des pièges efficaces pour As puisque cet élément n'est que peu présent dans les horizons sous-jacents. Les données recueillies indiquent finalement que le matériau est en cours d'altération et constitue une source d'éléments toxiques dont certains sont mobilisables par un simple échange ionique. L'incidence de la structure du profil sur son évolution géochimique est soulignée.
Liste complète des métadonnées

https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-00795060
Contributeur : Agnes Laboudigue <>
Soumis le : mercredi 27 février 2013 - 10:56:39
Dernière modification le : jeudi 17 septembre 2020 - 12:29:33

Identifiants

  • HAL Id : hal-00795060, version 1

Citation

Philippe Bataillard, Bertrand Girondelot, Valérie Guérin, Agnès Laboudigue, Julie Lions, et al.. Dynamique des éléments traces dans un anthroposol développé sur des sédiments de curage fortement contaminés. I. Migration à l'échelle du profil.. Etude et Gestion des Sols, Association Française pour l'Etude des Sols, 2008, 15 (1), pp.7-18. ⟨hal-00795060⟩

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