m) Relation entre la densité apparente et sa
porosité
Le tableau 12 montre la relation entre la densité
apparente et la porosité Tableau 12. Relation entre la
densité apparente et sa porosité
|
Densité apparente en g/Cm3
|
Porosité
|
|
1 à 1,2
|
55 à 62%
|
|
1,2 à 1,4
|
46 à 54%
|
|
1,4 à 1,6
|
40 à 46%
|
|
1,6 à 1,8
|
Moins de 40%
|
(CRAAQ, 2003).
De ce tableau 12 ressort que chaque densité apparente
d'un sol correspond à une porosité bien spécifique et plus
la valeur de la densité apparente augmente, plus celle de la
porosité augmente aussi.
n) Métaux lourds
- 19 -
D'un point de vue physique, le terme « métaux
lourds » désigne les éléments métalliques
naturels, métaux ou dans certains cas métalloïdes (environ
65 éléments), caractérisés par une forte masse
volumique supérieure à 5 g.cm3. D'un autre point de
vue biologique, on en distingue deux types en fonction de leurs effets
physiologiques et toxiques : métaux essentiels (Cu, Ni, Zn, Fe) et
métaux toxiques (Pb, Hg, Cd). Les métaux essentiels peuvent
devenir toxiques lorsque la concentration dépasse un certain seuil
(Dung, 2009).
La forme des métaux dans les sols dépend de
manière dynamique de leur composition minéralogique, des
conditions de salinité, de pH, d'oxydo-réduction, de la
granulométrie du sol, de sa teneur en eau, de la présence de
ligands en solution et de micro-organismes. Tous ces facteurs influencent la
solubilisation des métaux ou au contraire, leur précipitation ou
leur adsorption (Sirven, 2006).
Le problème principal avec les métaux lourds
comme le plomb, le cadmium, le cuivre et le mercure est qu'ils ne peuvent pas
être biodégradés, et donc persistent pendant de longues
périodes dans des sols. Leur présence dans les sols peut
être naturelle ou anthropogénique (Dung, 2009).
Le tableau 13, donne les valeurs médianes, maximales et
seuil d'appréciation quantitative des concentrations en métaux
lourds dans le sol d'après La norme AFNOR U 44-041(1985) Tableau 13.
Valeurs médianes, maximales et seuil d'appréciation quantitative
des
concentrations en métaux lourds dans le sol
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Eléments
|
Cd
|
Se
|
Cr
|
Cu
|
Ni
|
Pb
|
Zn
|
Hg
|
|
Valeurs médianes en ppm
|
0,22
|
-
|
52,5
|
15,0
|
24,5
|
30,4
|
68
|
|
|
Seuil préconisé en métaux
lourds dans un sol en ppm
|
2
|
10
|
150
|
100
|
50
|
100
|
300
|
1
|
(Sirven, 2006)
Le tableau 13 montre les écarts de toxicité
entre des métaux (mercure/cadmium, dont les valeurs indicatives sont
beaucoup plus basses que les autres éléments) très
toxiques et présents dans le sol en faible concentration , des
éléments au statut intermédiaire comme le chrome, le
nickel ou le plomb (moins toxiques/plus concentrés dans le sol) et des
éléments dont la toxicité est beaucoup moins critique
(cuivre, zinc). Ces écarts ont naturellement des conséquences sur
le traitement des sols, qui sera différent selon le rapport
toxicité/abondance de l'élément
considéré.
Les teneurs naturelles de quelques éléments
traces (En mg/kg) au-dessus desquelles il y a excès dans le sol selon la
norme de la règlementation française cité par Baize (2002)
sont données dans le tableau 14.
(Baize, 2002).
- 20 -
Tableau 14. Teneurs naturelles de quelques
éléments traces (En mg/kg) au-dessus desquelles il y a
excès dans le sol.
|
Métaux lourds
|
Teneurs naturelles en éléments traces dans les
sols
|
|
Concentration moyenne dans la
croûte terrestre
|
Valeurs extrêmes relevées dans les roches
|
|
Cadmium (Cd)
|
0,2
|
46
|
|
Cobalt (Co)
|
23
|
100-200
|
|
Chrome (Cr)
|
100-200
|
1500-3000
|
|
Cuivre (Cu)
|
45-70
|
80-150
|
|
Nickel (Ni)
|
80
|
2000
|
|
Plomb (Pb)
|
13-16
|
30
|
|
Zinc (Zn)
|
70-132
|
120
|
(Baize, 2002).
Chaque éléments correspond à une valeur
spécifique de la concentration dans la roche mère ainsi que dans
la croute terrestre au-dessus de la quelle il y aurait excès en cet
élément dans le sol.
Les métaux lourds et la santé
Les métaux lourds s'accumulent dans l'organisme et
provoquent des effets toxiques à court et/ou long terme. Ils peuvent
affecter le système nerveux, les fonctions rénales,
hépatiques, respiratoires ou autres.
Le tableau 15 donne les Concentrations en métaux et
métalloïdes définissant les limites de qualité d'une
eau potable. (Législation Française, OMS)
Tableau 15. Concentrations en métaux et
métalloïdes définissant les limites de qualité d'une
eau potable
|
Eléments
|
Décret n°2001-1220
|
Recommandations OMS
|
Seuil toxique
|
|
As
|
10 tg/l
|
10 tg/l
|
|
|
Cd
|
5,0 tg
|
l 3,0 tg/l
|
>13 tg/l
|
|
Cr
|
50 tg/l
|
50 tg/l (chrome total)
|
50 tg/l
|
|
Cu
|
2,0 mg/l
|
2,0 mg/l
|
50 tg/l
|
|
Hg
|
1,0 tg/l (mercure total)
|
1,0 tg/l (mercure total)
|
1 tg/l
|
|
Ni
|
20 tg/l
|
20 tg/l
|
50 tg/l
|
|
Pb
|
10 tg/l
|
10 tg/l
|
50 tg/l
|
|
Se
|
10 tg/l
|
10 tg/l
|
|
- 21 -
Le tableau 15 que, chaque élément correspond
à un seuil de recommandation précise au-dessus du quel il y a
excès en cet élément dans le sol mais aussi quand on
atteint des concentrations supérieures ou égales à des
valeurs reprises dans les dernières colonnes de la partie droite du
tableau, il y a toxicité du métal dans le sol.
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