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Transfert des métaux trace dans les cours d'eau. Modélisation des échanges solide-liquide et diagénèse précoce.


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Titre du congrès :50ème Congrès de l'Association Française de Limnologie (AFL)
Ville du congrès :Toulouse
Date du congrès :13/11/2007

Type de document > *Congrès/colloque

Mots clés >

Unité de recherche > IRSN/DEI/SECRE/LME

Auteurs > BOUDENNE Jean-Luc, BOYER Patrick, COULOMB Bruno, DEVALLOIS Valérie

Date de publication > 15/11/2007

Résumé

  Les micropolluants métalliques transférés dans les cours d’eau se présentent dans la suspension et le sédiment sous des formes dissoutes et fixées sur les particules. Ces dernières peuvent s’accumuler dans les zones sédimentaires et constituer des stocks importants de polluants. La mobilité de ces stocks dépend principalement des processus d’érosion, de diffusion interstitielle des phases mobiles et de bioturbation.
Ces travaux concernent la modélisation de la mobilité par diffusion interstitielle. Cela implique de prendre en compte : 1) le fractionnement solide-liquide des métaux traces et 2) la diffusion des phases mobiles (dissoutes et colloïdales).
Le premier point, est régi par les phénomènes de sorption. Ce sont des réactions chimiques à la surface des particules qui dépendent, notamment, des conditions physico-chimiques. Au sein de la colonne sédimentaire, ces conditions sont fortement influencées par la diagénèse précoce liée à la minéralisation de la matière organique par l’activité bactérienne.
Les analyses de carottes de sédiments prélevées dans la Durance et le Rhône montrent la distribution verticale des paramètres prépondérants (pH, redox, O2) et des formes solide-liquide de certains métaux (Fe, Mn, Ni, Zn, Co, Pb, Cu). Afin de simuler et d’interpréter ces profils, un modèle 1D vertical couplant les phénomènes de sorption et de diagenèse précoce est présenté. La modélisation des processus de sorption s’appuie sur les conditions sédimentaires déterminées par un modèle de diagenèse précoce (Wang et Van Cappellen, 1996) Ce modèle incorpore les différentes étapes de minéralisation de la matière organique ainsi que les réactions de précipitation-dissolution des minéraux.