1.2.3 Les ETMs dans les sols
1.2.3.1 Forme, mobilité et
biodisponibilité des ETMs dans les sols
Les ETMs sont présents naturellement dans les
agroécosystèmes. Il existe des niveaux de concentration naturelle
de ces éléments dans les roches, sols, sédiments, les
eaux, la végétation et les animaux. En ce qui concerne les
matériaux terrestres (substrats géologiques rocheux ou meubles),
l'abondance naturelle des éléments est appelée
fond géochimique. Pour le sol, la gamme des teneurs qui
résulte de l'héritage du matériau parental, des processus
pédogénétiques et des retombées
atmosphériques naturelles, en dehors de tout apport d'origine humaine
constitue le fond pédogéochimique (Pereira et
Sonnet, 2007).
Dans les sols, les ETMs peuvent se trouver sous
différentes formes : formes associées à la phase
solide ou formes solubles. Les formes associées à la phase solide
(incluses dans les réseaux cristallins des minéraux,
adsorbés sur les argiles, etc) sont en quantité très
majoritaire. Les formes solubles (cations ou anions libres, complexes
minéraux neutres, etc) bien que minoritaires revêtent une
importance particulière, puisqu'elles sont plus biodisponibles
(Sims et al, 1984). La répartition
dans les sols des ETMs sous leurs différentes formes ne demeure pas
figée au cours du temps ; les éléments peuvent passer
d'une forme à l'autre, à des vitesses variables, sous l'influence
des facteurs de l'environnement. La mobilité d'un
élément dans les sols désigne l'aptitude de celui-ci
à passer d'une forme où il est retenu avec une certaine
énergie dans une autre où il est de moins en moins
énergiquement retenu, pour aboutir dans la solution du sol (Mench,
2004).
Les principaux facteurs de l'environnement influant sur la
mobilité des ETMs dans les sols sont le pH, le potentiel
d'oxydoréduction et la capacité d'échange cationique
(CEC). Ce dernier paramètre est lié à la quantité
et la qualité de la matière organique ainsi qu'au pourcentage et
aux types des minéraux argileux. D'autres facteurs, comme le climat ou
les interactions entre les différents éléments
présents dans les sols, peuvent aussi modifier la mobilité d'un
ETM (Anne et Isabelle, 2005).
1.2.3.2 Persistance et accumulation des ETMs dans les
sols
Les sols ont la propriété de fixer les ETMs, en
particulier dans les horizons de surface riches en matière organique.
Or, contrairement à des nombreux autres polluants dans les sols, les
ETMs ne peuvent être éliminés ou dégradés par
décomposition. Ils présentent un caractère persistant,
indépendamment du fait qu'ils peuvent se trouver dans les sols sous
différentes formes. Ce caractère permanent a pour
conséquence que les ETMs sont susceptibles de s'accumuler dans les sols.
Pour qu'un élément s'accumule dans le sol à un endroit
donné, il faut que la quantité apportée ne soit pas
contrebalancée par le départ de ce sol d'une quantité
équivalente (Bach et Starmans, 2005).
Ces bilans montrent qu'actuellement les sols se comportent en
accumulateurs des ETMs c'est-à-dire que les flux entrants sont
supérieurs aux flux sortants. Cette capacité d'accumulation fait
que la contamination des sols par les ETMs constitue une dégradation qui
peut être considérée comme irréversible, sauf
utilisation des techniques de dépollution
(phytorémédiation, extraction par voie physique ou chimique, etc)
qui, par leurs coûts, ne peuvent concerner que des petites
étendues (Mench et Baize, 2004).
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