Spéciation solide du nickel et du chrome dans un site minier et industriel à usage agricole (Szklary, Pologne)

Discipline

Matériaux Minéraux

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

pollution et polluants, sols, déchets, métaux, altération (géologie)

Mots-clés

Nickel - Spéciation - Thèses et écrits académiques,

Chrome - Spéciation - Thèses et écrits académiques,

Altération (géologie) - Pologne - Thèses et écrits académiques,

Sols - Pologne - Pologne,

Terrils - Pologne - Thèses et écrits académiques

Dans le site étudié du Massif de Szklary (Pologne), Ni et Cr sont présents à des concentrations élevées dans deux environnements d'origine distincte : naturelle (sols développés sur serpentinites) et industrielle (haldes de déchets pyrométallurgiques issus de l'exploitation du Ni). L'objectif de cette étude est de localiser les minéraux porteurs d'éléments potentiellement toxiques (EPT), principalement de Ni et Cr, dans ces divers environnements et de comparer leur mobilité dans les conditions actuelles d'altération (climat tempéré transitionnel de Pologne). Ces travaux s'intéressent également à l'évaluation du risque environnemental causé par l'abondance du Cr, du Ni, et par la présence d'autres EPT (Co, Cu, Pb et Zn) à Szklary. Ces éléments se retrouvent notamment dans les sols cultivés dans l'environnement immédiat des haldes de déchets. L'identification des formes solides porteuses de Ni et Cr a été réalisée par approche minéralogique (DRX, MEB-EDS, EPMA, micro Raman, MET) et par analyses chimiques (ICP-MS, extractions sélectives et séquentielles). Ces deux approches complémentaires ont donné des résultats concordants. Alors que les observations minéralogiques fournissent une indication qualitative de la stabilité effective des métaux dans les conditions superficielles actuelles (sols drainants, oxydés, riches en matière organique, de pH neutre à légèrement basique), les analyses chimiques précisent la spéciation solide des métaux en termes quantitatifs et mettent en évidence l'implication des phases organiques et amorphes dans l'immobilisation actuelles des EPT. De plus, l'analyse minéralogique des résidus d'extractions séquentielles a permis de contrôler l'effet des solvants chimiques sur les différents matériaux étudiés. L'ensemble des analyses minéralogiques et chimiques revèlent la stabilité relative du Cr par rapport au Ni dans le site étudié. Ils confirment en outre la contamination du sol cultivé près des haldes par les déchets industriels. Bien qu'apportés en moindre quantité par l'activité industrielle, Zn et Cu présentent un risque environnemental, car ils se retrouvent actuellement immobilisés dans des fractions plus biodisponibles que les fractions contenant Ni et Cr.