Etude de la spéciation chimique de l'arsenic présent dans les sols pollués de la ville de Marrakech

3.3 Les sources de l'arsenic

3.3.1 Les sources naturelles

L'arsenic est un composant naturel de l'écorce terrestre avec une concentration dans la partie superficielle évaluée à 2 mg/kg, et pouvant atteindre localement 100 mg/kg voire 200 mg/kg dans les dépôts calcaires ou phosphatés et dans les schistes. On le trouve en proportions plus considérables dans les roches, oùplus de 99% de l'arsenic présent se trouve sous forme de minerais de cuivre, de zinc et de plomb, les plus importants étant l'arsénopyrite (FeAsS), le réalgar (As4S4), et l'orpiment (As2S3)

L'érosion, les précipitations et le lessivage des sols entrainent une redistribution de l'arsenic vers les compartiments aquatiques sous forme dissoute ou particulaire. Certaines eaux issues de sols volcaniques peuvent contenir des teneurs atteignant 300 ug/L, mais plus généralement, l'arsenic dissous dans les eaux superficielles se trouve à des concentrations comprises entre 0,1 et 10 ug/L. Dans l'atmosphère, le flux d'arsenic est principalement causépar l'érosion éolienne et l'activitévolcanique.[10]

3.3.2 Les sources anthropiques

La production mondiale d'arsenic en 2008 était estimée à 53500 tonnes, dont 97% sous forme de trioxyde d'arsenic (As2O3 = As(III)). L'élément arsenic est produit par pyrolyse de l'arsénopyrite ou par grillage de sulfure puis réduction de l'oxyde forméavec du carbone. Le trioxyde d'arsenic est formélors de la fusion du plomb ou du cuivre, par évaporation et oxydation dans l'air de l'arsenic combinéavec ces métaux [10]. L'arsenic et ses composés sont utilisés dans de nombreux domaines :

- En agriculture, il entre dans la composition de nombreux pesticides, herbicides...etc.

12

Première partie: ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE

- Dans l'industrie du bois pour la protection contre les insectes sous forme de complexe cuivre/chrome/arsenic (CCA);

- Dans l'industrie du verre pour favoriser la sortie des bulles d'air et comme agent décolorant;

- Dans l'industrie des semi-conducteurs, pour la fabrication de piles photovoltaïques, de diodes électroluminescentes, de circuits intégrés;

- Dans l'industrie pharmaceutique et vétérinaire, dans la fabrication d'antibiotiques pour l'élevage des volailles dans certains pays.

- Dans les industries métallurgiques, pour durcir le cuivre et le plomb.

3.4 Spéciation chimique de l'arsenic dans les sols

Dans les sols, l'arsenic est présent principalement sous forme inorganique, telle que la forme As(V) est majoritaire dans les conditions d'aération normale ce qui assure une mo-bilitéassez limitée, car l'As(III) est reconnu pour être plus mobile que l'As(V). Cependant l'activitémicro-biologique peut conduire à des réactions de méthylation ou déméthylation, et également à des réactions d'oxydoréduction, ce qui engendre un changement des formes d'arsenic.[11]

Au cours des dernières décennies, beaucoup de recherches scientifiques ont étéeffec-tuées sur l'arsenic, comme réponse à la croissance de ses effets nocifs sur la santéet l'environnement [12]. En même temps la connaissance de la concentration totale en arsenic ne suffit pas pour évaluer le risque de cet élément. En effet, sa toxicitéaiguëet chronique dépend de sa spéciation, c'est-à-dire de la détermination de la forme chimique sous laquelle il se trouve, et aussi de la voie d'absorption. La toxicitéde l'arsenic varierait comme suit [1] :

AsH3 gaz, As(-III) > As(III) >As(V )> composés méthylés

parmi les études de spéciation réalisée sur l'arsenic on cite :

V- Une étude de spéciation a étéeffectuésur plusieurs sols agricoles contaminés de la zone Aznalcollar (Espagnol) montre que la concentration totale varie entre 12,6 et 766 mg/kg et que l'arséniate est la principale espèce dans tous les sols analysés, cependant dans certains échantillons l'arsénite et les espèces méthylés pourraient également être détectés [13].

V- Au Ghana, proche d'une mine d'or (Ashanti), la spéciation d'arsenic montre que la teneur totale varie entre 189 et 1025 ppm, et que dans les sols a~erobies l'arséniate est l'espèce la prédominante, alors que l'arsénite se trouve en grande quantitédans les sols ana~erobies [14].

Dans le tableau suivant on cite quelques exemples de sols contaminés par l'arsenic :

13

Première partie: ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE

Tableau 2 - Concentration moyenne en arsenic dans des sols contaminés par des activités industrielles [1]

Sols contaminés	Arsenic ( mg.kg^-1)	Auteurs
Sol de jardin situéà proximitéd'activités industrielles,mines fonderies (SO de l'Angleterre)	144 à 892	Thornton, 1996
Sol situéprès d'activités industrielles, mines et fonderies de Pb, As...	1400	Davis et al., 1992
Sol situéà proximitéd'activités métallurgiques (Freiberg District, Erzgebirge, Allemagne)	100 à 1200	Bombach et al., 1994
Sol de verger à proximitéd'une usine de pesticides (Auzon, Auvergne, France)	180	Eisenlohr et Laperche, 2001
Sol agricole situéprès d'activités industrielles, fonderies de Zn et As (Reppel, Belgique)	113	Boisson- Gruppen, 1999

14

Deuxième partie

MATÉRIELS ET MÉTHODES

15

Deuxième partie: MATÉRIELS ET MÉTHODES

1 Site d'étude 1.1 Introduction

Au cours des dernières années, le Maroc a connu une croissance démographique, un développement économique et une amélioration du niveau de vie, ce qui a engendréune augmentation avec complexitéde la quantitéde déchets solides.

Les déchets sont définis par la loi 28-00 relative à leur gestion et à leur élimination comme : « tous résidus d'un processus de production, de transformation ou d'utilisation, toute substance matériaux, produit ou plus généralement tout bien meuble abandonnéou que son détenteur destine à l'abandon ou à l'obligation de s'en défaire dans le but de ne pas nuire à la collectivitéet de protéger l'environnement ».

Au niveau de la ville de Marrakech la génération totale de déchets solides est plus de 150 000 tonnes par an, leurs répartition selon leurs origines comme la suivante :

*- Ordures ménagères : environ 125 000 t/an soit 82%

*- Déchets industriels : environ 27 000 t/an soit 18%

*- Déchets hospitaliers : environ 750 t/an soit 1% [15]

La collecte des déchets de la ville est assurée par les services d'assainissement de chaque commune urbaine, 60 % à 70% des déchets sont collectés et mis à la décharge publique sans aucun traitement, ni séparation préalable, les ordures non collectées s'accumulent sur la voie publique ou dans des décharges sauvages.

A la décharge publique des tonnes des déchets solides s'accumulent chaque jours, formant des couches très complexes en terme de composition (matières organiques, métaux lourds ...etc). Dans des conditions de lumière, de température, de pluie et d'aération, ces déchets se dégradent en contaminant les sols de ce site.