Evaluation d'un protocole d'extraction chimique séquentielle pour l'étude de la distribution géochimique des éléments Cu et Zn dans les sédiments du bassin de la Loire

Bien que nécessaire en très faible quantité pour une bonne physiologie chez la plupart des êtres vivants évolués, certains métaux tels que le cuivre et le zinc sont régulièrement en excès voire en quantité toxique dans les masses d'eau françaises et posent le problème de l'atteinte du bon état chimique ou écologique de ces dernières. Le comportement des éléments depuis leur source d'émission jusque dans les différents compartiments naturels n'est pas toujours maîtrisé et reste une donnée indispensable et préalable à une remédiation. Selon les origines naturelles ou anthropiques et la minéralogie de la fraction sédimentaire, la spéciation des métaux dans la phase solide est variable. Il s'agit d'une donnée mal connue car difficile à caractériser. Cette spéciation conditionne la remise en suspension potentielle des métaux et leur remobilisation sous forme dissoute dans le milieu environnant. Cette étude a consisté à optimiser un protocole d'analyse des sédiments par extraction séquentielle, validé sur le bassin de la Loire. Les verrous sont l'évaluation de l'efficacité et de la sélectivité de différents réactifs afin de définir une suite pertinente et robuste de séquences d'extractions. Une étude minéralogique des sédiments, par diffractométrie des rayons-X, microscopie électronique à balayage et spectroscopie Raman, associée aux analyses chimiques de solutions après chaque extraction a permis de définir ce protocole et d'acquérir la connaissance approfondie de la distribution géochimique des éléments en fonction de 5 classes de constituants ou fractions chimiques : (i) fraction échangeable, (ii) acido-soluble, (iii) oxydable, (iv) réductible ou (v) résiduelle. Ce protocole devrait permettre d'établir une modélisation plus complète des systèmes, à la demande des observatoires soucieux de reconquête de la qualité des milieux.