3 Méthodes de mesure des teneurs en chlore du sol : comparaison et choix
3.2 Résultats
3.2.4 Comparaison de méthodes de mesures des formes de chlore
Cette partie relate l’influence du type d’appareil utilisé sur la détermination des teneurs en chlore d’un échantillon de sol.
3.2.4.1 Influence de l’analyseur d’AOX utilisé sur la mesure des teneurs en chlore
La comparaison des teneurs en ClTOT et ClO des échantillons de sol VF2012 et MF2012 obtenues sur deux analyseurs d’AOX est illustrée dans la Figure 3. 13.
Figure 3.13. Teneurs en ClTOT et ClO pour les échantillons de sol VF2012 et MF2012 obtenues par deux analyseurs d’AOX. AOX 1 : LIEC (Nancy, France) ; AOX 2: compagnie TE Instrument,
Pays-Bas. Moyenne ± écart-type (n = 3). Test statistique : ANOVA à deux facteurs (AOX – forme de chlore). Les ANOVA ont été faites séparément pour chaque échantillon de sol. Les barres ayant
les mêmes lettres ne sont pas significativement différentes (P<0,05)
Les teneurs en ClTOT mesurées pour l’échantillon de sol VF2012, de l’ordre de 130 mg.kg-1, ne sont pas significativement différentes lorsqu’elles sont mesurées par l’analyseur d’AOX 1 ou par l’analyseur d’AOX 2. De la même façon, pour VF2012, aucune différence n’est constatée entre les teneurs en ClO mesurées par les deux appareils.
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Concernant l’échantillon de sol MF2012, les résultats acquis sur les deux appareils ne sont pas significativement différents, que ce soit pour le ClTOT et pour le ClO. Les teneurs en ClTOT et en ClO sont toujours proches de 40 mg.kg-1.
L’analyseur d’AOX employé pour déterminer les teneurs en chlore d’un échantillon de sol ne semble donc pas avoir d’influence sur le résultat obtenu.
3.2.4.2 Comparaison des résultats obtenus par analyseur d’AOX et activation neutronique
Les teneurs en ClTOT et ClO mesurées par analyseur d’AOX ont été comparées aux résultats obtenus par activation neutronique, afin de confronter ces deux techniques de mesure. Ces mesures des teneurs en chlore ont été effectuées sur différents échantillons de sol (Figure 3. 14).
Figure 3.14. Teneurs en ClTOT et ClO obtenues par analyseur d’AOX 1 et par activation neutronique pour CE, VF, VP, MF et MC. Les résultats obtenus pour VF, VP, MF et MC correspondent aux résultats moyennés pour les 3 années de prélèvements (2012, 2013 et 2014). Moyenne ± écart-type (n = 3 en 2012 et n = 4 en 2013 et 2014). Tests statistiques : test t de Student. Les résultats
obtenus par AOX 1 et par activation neutronique sont comparés par paires pour une même forme de chlore et un même échantillon de sol. Les barres ayant les mêmes lettres ne sont pas
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Les teneurs en ClTOT sont comprises entre 25 et 100 mg.kg-1 respectivement pour les échantillons MF, VF et VP. Pour chaque échantillon, ces valeurs ne sont pas significativement différentes lorsqu’elles sont mesurées par l’analyseur d’AOX 1 et par activation neutronique, bien que les valeurs aient tendance à être plus basses lorsqu’obtenues par analyseur d’AOX. Pour CE et MC, les résultats obtenus par activation neutronique sont significativement supérieurs à ceux obtenus par analyseur d’AOX 1.
Les teneurs en ClO montrent des tendances similaires à celles observées pour les teneurs en ClTOT. Les résultats sont non significativement différents lorsqu’ils sont obtenus par analyseur d’AOX 1 et par activation neutronique pour VF, VP et MF et les teneurs en ClO sont significativement supérieures lorsqu’elles sont mesurées par activation neutronique pour CE et MC.
L’ensemble des résultats obtenus est assez reproductible, avec des écarts-type ne dépassant jamais les 20%, excepté pour les teneurs en ClTOT et ClO des échantillons VF pour lesquels l’écart type peut atteindre 50%, sans doute parce que les échantillons des 3 années, qui différaient beaucoup pour VF (voir chapitre 4), ont été moyennés.
Globalement, la méthode de mesure des teneurs en chlore par analyseur d’AOX permet donc d’aboutir à des résultats similaires à ceux obtenus par activation neutronique. Les valeurs obtenues par analyseur d’AOX sont toujours plus faibles que celles obtenues par activation neutronique, bien que la différence ne soit pas toujours significative.
La teneur en ClTOT certifiée de l’échantillon CE a été comparée aux teneurs en ClTOT
obtenues par analyseur d’AOX 1 et par activation neutronique afin de déterminer la méthode de mesure la plus juste (Figure 3. 15).
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Figure 3.15. Teneurs en ClTOT de l’horizon de sol CE certifiée, obtenues par activation neutronique et par analyseur d’AOX 1. Moyenne ± écart-type (n = 4).
La teneur certifiée en ClTOT pour CE est égale à 75 ± 9 mg.kg-1. La mesure de cet échantillon de sol par activation neutronique permet d’obtenir une valeur de 65 ± 1 mg.kg-1
contre seulement 45 ± 0,5 mg.kg-1 lorsque la teneur en ClTOT est mesurée par analyseur d’AOX 1. La méthode de mesure par activation neutronique permettrait ainsi d’accéder à un résultat plus proche de la valeur certifiée que par analyseur d’AOX.
Il est possible d’estimer un rendement de mesures réalisées par analyseur d’AOX 1 par rapport à celles obtenues par activation neutronique. La Figure 3. 16 permet d’observer ces rendements pour les horizons de sols CE, VF, VP, MF et MC pour les teneurs en ClTOT et en ClO
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Figure 3.16. Rendement de la mesure de chlore total (ClTOT) et organique (ClO) par analyseur d’AOX par rapport à l’activation neutronique pour les échantillons de sol CE, VF, VP, MF et MC. Les résultats obtenus pour VF, VP, MF et MC correspondent aux résultats moyennés pour les 3 années de prélèvements (2012, 2013 et 2014). Moyenne ± écart-type (n = 3). Test statistique : ANOVA à un facteur (sol). Les ANOVA ont été réalisées séparément pour le ClTOT et le ClO. Les
barres ayant les mêmes lettres ne sont pas significativement différentes (P<0,05)
Les rendements obtenus pour le ClTOT, d’environ 60%, par rapport à la mesure réalisée par activation neutronique, sont significativement les mêmes pour les sols CE, VP et MC (respectivement 67, 57 et 62%). Pour VF (80%) et MF (91%), les rendements ne sont pas significativement différents des précédents mais une tendance à des valeurs plus élevées est observée (moyenne de 85%). Concernant le ClO, les résultats obtenus sont sensiblement les mêmes : le rendement est d’environ 60 % pour les sols CE, VP et MC (62, 51 et 66% respectivement) et 80% en moyenne pour les horizons VF (82%) et MF (81%). Ainsi, il semblerait que les horizons de sols agricoles (de culture ou de prairie) présentent en moyenne des rendements inférieurs (environ 60%) à ceux des horizons de sols forestiers (environ 80%). Ce rendement étant variable selon les sols, il est difficilement envisageable de proposer un facteur de correction systématique des mesures par analyseur d’AOX.
3.2.4.3 Comparaison des résultats obtenus par analyseur d’AOX et par ICP MS HR
Les résultats des analyses effectuées sur les sols VF2014 et MC2014 après extraction au TMAH (Figure 3. 8) ont été comparés à ceux obtenus sur les mêmes échantillons de sols par analyseur d’AOX. Les valeurs obtenues par ICP MS HR sont inférieures à celles obtenues
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par analyseur d’AOX. Un « rendement » pour les fractions ClTOT et ClONE obtenues par ICP MS HR par rapport à l’analyse de ces fractions par analyseur d’AOX a été calculé. Il varie entre les formes de chlore, il est de 88% pour ClTOT et est supérieur à 55% pour ClONE (Tableau 3. 1).
Tableau 3.1. Teneurs en chlore total (ClTOT) et en chlore organique non extractible (ClONE) mesurées par l’analyseur d’AOX et par ICP MS HR pour les sols VF et MF et rendement de la
mesure par ICP MS HR par rapport à l’analyseur AOX.
ClTOT (mg.kg-1) ClONE (mg.kg-1) VF2014 MF2014 VF2014 MF2014
ICP MS HR 38 23 22 15
AOX 43 26 40 23
Rendement (%) 88 88 55 65