Estimation des constantes de sorption de métaux traces sur les différents composants des sédiments aquatiques oxiques.

Alfaro de la Torre, Ma. Catalina (1993). Estimation des constantes de sorption de métaux traces sur les différents composants des sédiments aquatiques oxiques. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 151 p.

Prévisualisation

PDF Télécharger (53MB) | Prévisualisation

Résumé

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Des sédiments superficiels et de l'eau ont été recueillis dans des lacs de différents pH: Silver (pH 4.16), Tantaré (pH 5.65), Brady (pH 6.70), Saint-Joseph (pH 6.74), McFarlane (pH 7.70) et Memphrémagog (pH 7.92). Nous avons déterminé la sorption de Cu, Pb et As sur les sédiments après avoir enlevé ou non, par extraction chimique, différents composants des sédiments (carbonates, oxyhydroxydes de Fe et Mn, matière organique) soupçonnés d'être responsables de la sorption des éléments traces. Les expériences de sorption étaient effectuées en ajoutant des quantités connues des éléments traces aux sédiments (amputés ou non de certains composants) mis en suspension dans l'eau des lacs; le pH était maintenu à la valeur mesurée originalement dans le lac pendant la durée des expériences (10 jours, telle que déterminée par des expériences préalables de cinétique de sorption). Ces expériences nous ont permis: i) de déterminer des constantes de sorption conditionnelles de As, Cu et Pb sur la matière organique (K4), sur les oxyhydroxydes de Fe (K3), sur les oxyhydroxydes de Mn (K2) et sur les carbonates (K1), et ii) de comparer ces valeurs avec celles de la littérature obtenues soit pour l'adsorption des éléments traces étudiés sur des substrats synthétiques ressemblant à ceux des sédiments soit obtenues par d'autres méthodes pour la sorption des mêmes éléments traces sur des composants des sédiments. Il nous a été impossible de déterminer des constantes valables pour la sorption sur les carbonates, à cause de la propagation des erreurs associées et de la faible sorption des éléments traces sur les carbonates. Les constantes de sorption de As pour les autres composants des sédiments sont indépendantes du pH; les valeurs moyennes obtenues sont log K4(As) = 2.47; log K3(As) = 4.64 et log K2(As) = 6.02. Les valeurs obtenues pour K3(As) sont très semblables à celles obtenues à partir de mesures in situ pour la sorption de As sur les oxyhydroxydes de Fe naturels. Les constantes de Cu et Pb avec la matière organique sont fonction du pH et s'écrivent: log K4(Cu) = 0.87pH - 2.00 et log K4(Pb) = 0.70pH - 0.62. La variation en fonction du pH des constantes de sorption de ces deux métaux sur les oxyhydroxydes de Fe s'écrit: log K3(Cu) = 0.43pH + 2.29 et log K3(Pb) = 1.18pH - 1.17. Ces valeurs de constantes conditionnelles K3 sont très semblables à celles calculées par la version couche diffuse du modèle de complexation de surface en utilisant des constantes intrinsèques dérivées d'études d'adsorption sur de la ferrihydrite synthétique peu cristalline. Les constantes de sorption de Pb sur les oxyhydroxydes de Mn varient aussi avec le pH: log K2(Pb) = 1.79pH - 4.41; la constante de sorption de Cu avec les oxyhydroxydes de Mn n'a pu être déterminée que pour le lac McFarlane. Ces valeurs de K2 sont semblables à celles calculées par la version triple couche du modèle de complexation de surface avec des constantes intrinsèques obtenues pour l'adsorption de Cu et Pb sur des oxyhydroxydes de Mn synthétiques peu cristallins. On peut utiliser les constantes conditionnelles obtenues et des concentrations de composants des sédiments pour calculer la répartition de As, Cu et Pb entre ces composants. Ce calcul confirme que la sorption de As et Pb est dominée par les oxyhydroxydes de Fe et Mn et que la matière organique joue un rôle important pour fixer Cu dans les sédiments.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Tessier, André
Informations complémentaires:	Résumé avec symboles
Mots-clés libres:	sorption; métaux traces; arséniate; cuivre; plomb; sédiment lacustre; eau surnageante; oxyhydroxyde
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	04 juin 2013 19:53
Dernière modification:	23 mai 2023 13:56
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/1341

Gestion Actions (Identification requise)

Modifier la notice