Contribution à l'étude du fractionnement de l'aluminium libéré dans des solutions de sols forestiers : Influence de la quantité et de la nature de la matière organique

Discipline

Chimie et Microbiologie de l'Eau

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie,

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

pollution et polluants, eau, sols, matière organique, métaux

Mots-clés

Sols -- Teneur en aluminium - Thèses et écrits académiques,

Composés organiques - Thèses et écrits académiques

Le présent travail est une contribution à l'étude du fractionnement de l'aluminium en solution complexé à la matière organique (MO) afin de quantifier la fraction d'aluminium monomère toxique prédominant en milieu acide. La MO naturelle est celle libérée dans des solutions de sols forestiers, recouverts de Douglas ou de châtaigniers. Ces sols, à tendance acide, sont caractérisés par analyses physico-chimiques usuelles (AFNOR sol) et extractions sélectives de l'aluminium. Le pH, la conductivité, les concentrations en cations (Na, K, Mg, Ca, Fe, Al) dosés par absorption ou émission atomique flamme (SAAF ou SEAF) et l'évolution du carbone organique dissous sont mesurés dans les solutions de sol. La concentration de l'aluminium total est dosée par SAAF, l'aluminium monomère total est mesuré par méthode colorimétrique au Chromazurol S. Son fractionnement met en évidence les formes mobiles toxiques d'aluminium. Il est réalisé en utilisant 2 techniques différentes : (i) rétention sur résine cationique IR 120 des formes libres d'aluminium, (ii) adsorption sur résine XAD 2 de la MO hydrophobe (méthode mise au point). Ces deux fractionnements donnent des résultats similaires. La libération de l'aluminium en réacteurs discontinus est ensuite étudiée pour deux horizons d'un même sol (A supérieur et riche en MO, ainsi que S proche de la roche mère). Les expériences sont menées à 2 pH pour les horizons seuls puis en mélange. Des essais de modélisation cinétique permettent de calculer les capacités des sols à libérer de l'aluminium. Les interactions entre 2 horizons en mélange sont mises en évidence et estimées. Finalement, l'étude est réalisée en régime dynamique sur les horizons seuls puis superposés. Ceci permet de mettre en évidence l'influence des éléments libérés par l'horizon A sur le comportement de l'horizon S. L'élution des colonnes par différentes solutions aqueuses montre la capacité des horizons à fixer ou libérer l'aluminium libre.