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Thèse soutenue

Caractérisation du cadmium phytodisponible des sols par méthodes isotopiques

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Auteur / Autrice : Émilie Gérard
Direction : Jean-Louis Morel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Résumé

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La quantification du cadmium (Cd) phytodisponible des sols est essentielle à l'évaluation du risque de transfert de ce métal toxique vers les plantes. Des méthodes isotopiques (cinétiques d'échange isotopique (CEI), marquage isotopique) couplées à la culture de végétaux, ont été mises en œuvre dans le but d'identifier l'origine du Cd prélevé par la plante et, sur le plan pratique, de définir des méthodes chimiques d'évaluation du Cd phytodisponible. Le ray grass (Lolium perenne L. ), la laitue (Lactuca sativa L. ) et l'hyperaccumulatrice de Cd Thlaspi caerulescens Presl. & C. Presl. Ont été choisis pour leurs prélèvements variés en Cd. Les terres retenues sont polluées par du Cd d'origine industrielle, elles ont des pH différents et représentent une gamme de concentration en Cd total. Les résultats montrent que, dans une tette à tendance acide, toutes les plantes ont accès à un même compartiment, le Cd2+ isotopiquement échangeable. C'est aussi le cas dans des terres carbonatées pour le ray grass mais la laitue et T. Caerulescens ont alors accès à une fraction plus importante et non isotopiquement échangeable du Cd représentant 16 à 52 % des quantités phytodisponibles. La majorité du Cd dans une terre à tendance acide est rapidement isotopiquement échangeable (87 % en 21 jours). Dans les terres carbonatées, le Cd se répartit en deux fractions, l'une très rapidement échangeable et l'autre non échangeable après 21 jours (21 à 70 % du Cd total), en relation avec les faibles quantités de Cd labile dans les poussières à l'origine de la contamination. La mesure en solution de la composition isotopique du Cd2+ et les CEI permettent de quantifier le Cd phytodisponible dans les sols, mais restent peu utilisables en routine. La plupart des réactifs chimiques courants testés (CaCl2, DTPA etc. ) rendent compte du Cd phytodisponible des sols. Cependant, pour les terres carbonatées, le réactif doit parfois être choisi en fonction de la plante.