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Analyse et modélisation des interactions Cation/métaux traces-Matière Organique Naturelle dissoute en milieu marin: intérêts de la pseudo-polarographie

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Publication Date
Source
HAL-Ecole des Ponts ParisTech
Keywords
  • [Sde] Environmental Sciences
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Abstract

La mobilité et la biodisponibilité des métaux traces dans l'environnement sont influencées par la présence de matière organique naturelle dissoute (MON) [1]. Les associations métaux- MON, souvent fortes (ex. le FeIII est associé à plus de 99% par des ligands organiques dans les eaux de mer de surface), sont spécifiques de la MON et du métal, et dépendent des conditions physico-chimiques: force ionique, pH, présence d'autres cations majeurs et traces [2]. De part les faibles teneurs en carbone organique dissout (0.1-1 mgC.L-1), la complexité de la MON, et des concentrations totales en métaux dépassant rarement la nanomole, l'étude des interactions entre MON et métaux dans des eaux de mer non polluées reste un challenge. Parmi les techniques utilisées pour l'étude de la MON, les techniques voltamétriques sont bien adaptées car elles sont suffisamment sensibles, non perturbées par la présence de sels et permettent d'étudier la spéciation des métaux sans séparation physique ou chimique préalable. Réalisée dans le cadre du GDR MONALISA (coordonnée par l'IFREMER), cette étude a consisté à coupler différents outils d'analyse et de modélisation afin de mieux caractériser les propriétés de complexation de MON marine vis-à-vis du cuivre. Parmi les techniques utilisées, la pseudopolarographie, basée sur la répétition de mesures par Anodic stripping Voltametry (ASV) en modifiant le potentiel de dépôt, permet de quantifier les différentes fractions du métal comme présenté fig. 1 : libre/labile, complexes électrolabiles, complexes inertes, et par conséquent de mieux caractériser la fraction complexée par la MON [3]. L'association de cette technique à des mesures de potentiométrie, de capacités complexantes et de compétition entre Cu2+/Ca2+/H+ nous renseigne sur la nature et la force des sites complexants spécifiques de la MON. Les données ainsi obtenues sont ensuite modélisées par une distribution discrète à l'aide du logiciel PROSECE [4] afin d'obtenir des paramètres de complexation réalistes et relatifs à la MON étudiée. Ces paramètres de complexation seront par la suite utilisés dans le code de spéciation MOCO, développé par l'IFREMER, afin de mieux appréhender le rôle de la MON sur la spéciation du Cu en milieu marin.

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