Etude des interactions fer-arsenic dans les eaux souterraines du Bangladesh : approche physico-chimique et microbiologique

A physico-chemical and microbiological study of arsenic and iron interactions in Bangladesh groundwaters

• Auteur / Autrice : Sophie Thoral
• Direction : Jean-Yves Bottero
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eau -- Analyse

Microorganismes

Bangladesh

Eaux souterraines

Fer

Arsenic

Résumé

Les concentrations d'arsenic (As) présentes dans les eaux souterraines du Bangladesh sont supposées être contrôlées par les interactions fer-arsenic (Fe-As) et les conditions rédox mais les anticorrélations fréquemment observées entre les concentrations de Fe et d'As restent inexpliquées. Deux approches, l'une microbiologique et l'autre physico-chimique, sont utilisées dans ce travail pour apporter des éléments de réponse à cette variabilité. Les microorganismes du milieu jouent un rôle important en ce qui concerne le découplage entre le relarguage du fer et de l'arsenic en conditions réductrices : une quantité significative d'arsenic peut être mobilisée depuis l'aquifère vers la phase dissoute sans que les oxyhydroxydes de fer soient nécessairement dissous. Nous montrons dans un second temps par spectroscopie XAS que les silicates (Si) naturellement présents dans ces eaux et l'arsenic forment des complexes de sphère interne, inhibant les interactions As--Fe en conditions oxydantes.

Arsenic (As) and iron (Fe) interactions together with redox conditions are supposed to control the naturally occuring As concentrations in Bangladesh groundwaters. However, the rather scattered relation between dissolved As and Fe in these waters suggests that a reductive dissolution hypothesis might be an oversimplification. Both a microbiological and a physico-chemical approaches have been used in this work to explain as least partly this variability. Microorganisms seem to play an important role with respect to the decoupling of As and Fe release to Bangladesh groundwaters under reducing conditions : microbially-mediated reduction of FeIII oxyhydroxides within the solid phase can indeed lead to As mobilization without a significant increase in dissolved Fe concentrations. XAS spectroscopy reveals that natural silicates (Si) and As form inner-sphere complexes inhibiting As--Fe interactions under reducing conditions.