Origines de l’arsenic dans les eaux, sols et sédiments du district aurifère de St-Yrieix-la-Perche (Limousin, France) : contribution du lessivage des phases porteuses d’arsenic

par Angélique Bossy

Thèse de doctorat en Eau, Sol, Environnement

Sous la direction de Cécile Grosbois-Bacchi et de Hubert Bril.

Soutenue en 2010

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Afin de comprendre la pollution des eaux en arsenic (As), il est important de connaître les processus biogéochimiques impliqués dans le transfert de ce métalloïde du réservoir solide vers les eaux. Les objectifs étaient d’évaluer (i) la contribution du lessivage des phases solides riches en As, issues d’une anomalie géochimique naturelle, par le biais d’une caractérisation minéralogique et (ii) la mobilisation abiotique et biotique de l’As au cours d’un suivi hydrologique et de tests en laboratoire. Le profil de sol a montré une diminution des teneurs totales en As au cours de la pédogénèse. La caractérisation minéralogique des phases porteuses d’As a montré une évolution dans le profil de sol, des arséniates (pharmacosidérite riche en barium) présents dans la roche mère et la saprolite vers des oxyhydroxydes de fer (goethite, hématite et ferrihydrite) de moins en moins riches en As vers la surface du sol. Le suivi des concentrations en As dissous dans le compartiment aqueux a permis de mettre en évidence les sources de contribution telles les eaux souterraines, les eaux de la zone humide et les eaux de mine à la pollution des eaux de surface. De plus, le suivi in situ de l’As dissous dans les solutions de sol et les eaux de ruissellement a montré un plus fort relargage de ce métalloïde en surface par rapport aux horizons profonds, contribuant également à la composition chimique du ruisseau. Ceci suggère aussi que les phases porteuses d’As sont de moins en moins stables au cours de la pédogénèse. En plus de la mobilisation physicochimique, cette étude a montré l’influence de l’activité bactérienne sur la spéciation de l’As dans les eaux du bassin versant, avec un relargage d’As(III) dissous avant celui du Fe(II) dans les eaux souterraines.

  • Titre traduit

    Origins of arsenic in waters, soils and sediments of gold mining district of St-Yrieix-la-Perche (Limousin, France) : contribution of arsenic-bearing phases weathering


  • Résumé

    In order to understand the pollution of waters in arsenic (As), it is important to know the biogeochemical processes involved in the transfer of this metalloid from the solid reservoir to waters. The aims were to evaluate (i) the contribution of As-rich solid phases weathering, from natural geochemical anomaly, through mineralogical characterization and (ii) the abiotic and biotic mobilization of As during hydrological monitoring and laboratory experiments. The soil profile showed a decrease of As bulk content during pedogenesis. Mineralogical characterization of the As-bearing phases showed an evolution in the soil profile from arsenates (Ba-rich pharmacosiderite) in the bedrock and the 135-165 cm soil horizon into Fe-oxyhydroxides (goethite, hematite and ferrihydrite) less and less rich in As towards the soil surface. The monitoring of dissolved As in the aqueous compartment showed the contribution of ground-, wetland and mine waters, runoff and soil solutions (in the surface horizons) to surface water pollution. Indeed, in situ monitoring of dissolved As in soil solutions showed a higher As release in the 0-5 cm soil horizon (25-119 μg. L-1) than in the deep soil horizons (6-56 μg. L-1), suggesting that As-bearing phases were less and less stable during pedogenesis. In addition to the physico-chemical mobilization, this study showed the influence of bacterial activity on As speciation in the waters of watershed, with the dissolved As(III) release before the Fe(II) in the groundwaters.

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  • Détails : 1 vol. (178 p.)
  • Annexes : Bibliog. p. 141-160

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  • Cote : 2010LIMO4036
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