Caractérisation physico-chimique des produits de l'assainissement pluvial : origine et devenir des métaux traces et des polluants organiques

Physical chemical characterisation of sediments from storm water drainage systems : origin and fate of trace metals and organic pollutants

• Auteur / Autrice : Cédric Durand
• Direction : André Amblès, Véronique Ruban
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale, industrielle et chimie environnementale
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Teneur en polluants

Sédiments (géologie)

Pollution -- Lutte contre

Composés aromatiques polycycliques

Résumé

Le but de ce travail multidisciplinaire était la caractérisation globale et fine de la matière organique et minérale des produits issus de l'assainissement pluvial. La fraction minérale des sédiments des bassins de retenue et des produits de balayage a été étudiée par différentes méthodes chimiques et physiques ; cette étude a concerné les éléments majeurs et les métaux traces. Les résultats montrent que les sédiments sont souvent pollués, avec des concentrations supérieures aux valeurs de référence pour les sols pollués. L'étude de la fraction organique montre que les différentes fractions lipidiques sont essentiellement constituées d'hydrocarbures et de HAP à des concentrations élevées. Les acides humiques et l'humine ont été étudiés par des techniques globales et de thermochimiolyse en présence de divers agents alkylants. La technique avec TMAH montre que les substances humiques étudiées contiennent des biopolymères d'origine végétale ou microbienne et des fibres ligneuses. L'utilisation de TEAAc permet de montrer que les composés libérés sont pour partie piégés dans le réseau macromoléculaire humique et sont libérés dès que celui-ci est altéré. La dernière partie de ce travail a concerné la mobilité des métaux traces dans les différentes fractions organiques extraites et suivant le schéma d'extraction séquentielle du BCR. Les métaux peuvent être classés par ordre croissant de mobilité au sein de l'environnement de la manière suivante : Cr £ Ni < Pb £ Cu < Zn £ Cd. Tous ces résultats pourront servir de base à l'élaboration d'un cahier des charges pour les collectivités locales de manière à leur apporter des solutions efficaces de gestion des produits de l'assainissement.

The objective of this multidisciplinary work was to characterise the mineral and organic matters in the sediments from storm water drainage systems. Several physical chemical techniques were used to study the mineral fraction of sediments from retention ponds and street sweeping. This study concerned major elements and trace metals. The results show that the sediments are often polluted, with concentrations higher than the reference values for polluted soils. The study of organic matter shows that the lipid fractions are mainly composed of hydrocarbons and PAHs at high concentrations. Humic acids and humine were studied by global techniques and by thermochimiolysis with different alkyl agents. The TMAH technique shows that the studied humic substances contain biopolymers from plant and bacterial origins, as well as ligneous fibres. The use of TEAA allows to show that the released compounds are partly trapped in the humic macromolecular net and are released as soon as this one is altered. The last part of the work was devoted to trace metal mobility in the different organic fractions and using the BCR sequential extraction scheme. The mobility sequence of trace metals appears to be : Cr £ Ni < Pb £ Cu < Zn £ Cd. These results could be used as a basis for recommendations to local governments in order to improve the management of sediments from storm water drainage systems.