L’origine et la composition de la matière organique des sédiments

1.1 Les sédiments des bassins d’infiltration d’eaux pluviales

1.2.2 L’origine et la composition de la matière organique des sédiments

1.2.4 Le rôle de la matière organique sur la rétention des polluants ... 60 1.2.5 Quel devenir pour la matière organique dans les sédiments ? ... 61

1.2.5.1 La dynamique de la matière organique des sédiments ... 61 1.2.5.2 Les facteurs influençant la minéralisation de la matière organique des sédiments ... 63 1.2.5.3 Le devenir des polluants organiques : transformation et dégradation ... 66

1.2.6 Quelle est l’influence de la matière organique sur le fonctionnement hydrique des bassins ? ... 68

1.3 L’ECOULEMENT DES EAUX DANS LA ZONE NON SATUREE DES BASSINS D’INFILTRATION

... 69 1.3.1 L’espace poral, lieu de transfert ... 69 1.3.2 Les mouvements de l’eau dans un sol non saturé... 71

1.3.2.1 L’état énergétique de l’eau ... 71 1.3.2.2 Les équations de l’écoulement de l’eau ... 72

1.3.3.1 La rétention en eau ... 73 1.3.3.2 La conductivité hydraulique ... 75 1.3.3.3 Les phénomènes d’hystérèse ... 78

1.3.4 Mouillabilité / hydrophobicité ... 80

1.3.4.1 La tension superficielle et l’angle de contact ... 80 1.3.4.2 Les méthodes de mesure de la mouillabilité ... 81 1.3.4.3 L’effet de la mouillabilité sur les propriétés hydriques ... 82

1.3.5 La capacité d’infiltration et le colmatage des bassins ... 83

1.1 Les sédiments des bassins d’infiltration d’eaux pluviales

Les sédiments des bassins d’infiltration d’eaux pluviales proviennent de l’accumulation, à la surface du sol, des particules solides présentes dans les eaux de ruissellement et déversées dans les bassins. Les sédiments sont constitués de matériaux d’origine et de nature différentes. En effet, les particules apportées par les eaux de ruissellement (exogènes au bassin) peuvent être d’une part d’origine naturelle avec des matériaux organiques (i.e. fragments d’insectes, débris végétaux), et des matériaux minéraux (i.e. aluminosilicates, particules siliceuses, oxydes métalliques) ; et d’autre part d’origine anthropique (polystyrène, verre, carrosserie de véhicule, enrobés bitumineux, résidus de plaquettes de frein ou de pneu, etc.) provenant des véhicules et des infrastructures (El-Mufleh, 2011; Legret & Pagotto, 1999; Pagotto et al., 2000; Roger et al., 1998; Thorpe & Harrison, 2008). Les particules peuvent également être endogènes au bassin et provenir de la végétation et de la microfaune locales ou bien des constituants minéraux du sous-sol. Ces particules sont alors essentiellement d’origine naturelle.

Les éléments présentés dans cette partie ont pour but de décrire les caractéristiques connues de ces sédiments. Cette synthèse, non exhaustive, s’appuie notamment sur les analyses bibliographiques récentes de Badin (2009) et El-Mufleh (2011).

1.1.1 La texture et la structure des sédiments

De nombreux travaux rendent compte de la texture des sédiments issus de l’infiltration des eaux pluviales. Badin (2009) a notamment recensé une dizaine d’études portant sur la granulométrie d’une vingtaine de sédiments et a ainsi montré que plus de 75 % de leur masse ou volume est constitué de particules inférieures à 100 µm. Ces sédiments sont classés, selon le diagramme triangulaire de classification de la texture des sols, dans la catégorie des sols à texture limoneuse (Badin, 2009; Delmas-Gadras, 2000; Durin, 2006; El-Mufleh, 2011). Cette texture fine rend bien compte de la décantation et de l’accumulation des particules, contenues dans les eaux pluviales, à la surface des bassins. Dans certains bassins, le dépôt de particules fines, réduisant les vitesses d’infiltration, peut également expliquer le phénomène de colmatage (Badin, 2009).

D’après Larmet (2007), ces sédiments possèdent une structure fragmentaire : les colloïdes et la matière organique jouant un rôle de ciment et rendant le sol agrégé et assez compact. Plusieurs auteurs (Badin, 2009; Cannavo et al., 2010; Durand, 2003; El-Mufleh, 2011; Pétavy, 2007) ont également relevé que ces sédiments pouvaient se structurer pour former des agrégats.

1.1.2 Les paramètres chimiques globaux des sédiments

Les paramètres chimiques globaux des sédiments des bassins recensés dans la littérature concernent essentiellement : le pH, les teneurs en éléments majeurs et les teneurs en matière organique (MO) (par perte au feu) et en carbone organique total (COT). Ces paramètres sont fortement dépendants de la composition des sédiments et de l’environnement du bassin, ils sont donc variables d’un sédiment à l’autre. Le Tableau 1.1 présente quelques exemples de composition chimique de sédiments issus de huit bassins français.

Tableau 1.1 : Paramètres physico-chimiques globaux de sédiments issus de l’assainissement des eaux

pluviales

Référence Bassin pH Eléments majeurs (mg g^-1) ^{Fraction organique}

(g kg^-1) Al Ca Fe K Mg Na MO COT Larmet 2007 Bron (Lyon, 69) ^7,1 ¹⁶ ⁵³ ¹⁹ ³ ⁴ ² ¹⁵⁹ ⁹⁹ Delmas-Gadras 2000 ^7,0 ⁵¹ ¹¹ ³¹ ²⁰ ⁷ ¹¹ ¹⁵⁰ ⁸⁷ Durand 2003 ^6,8 ⁶¹ ¹² ³⁵ ²⁴ ⁸ ¹² ¹⁵⁰ ¹²⁰ Durin 2006 Cheviré (Nantes, 44) 7,2-7,9 56-66 1-16 30-38 23-26 8-9 12-14 117-142 84-94 Badin et al. 2009b ^6,2 ⁵⁵ ⁸ ³⁷ ²⁵ ⁸ ¹⁰ ²⁰⁷ ^- Cannavo et al. 2010 ^7,2 ^- ^- ^- ^- ^- ^- ¹⁴⁸ ⁸⁶ El-Mufleh 2011 ^6,3-7,5 ^49-68 ^10-18 ^24-39 ^20-23 ^6-9 ^10-14 ^85-173 ^81-179 Pétavy 2007 Citroën (Paris, 93) ^- ⁷⁹ ³⁵ ¹¹ ⁹ ⁵ ³⁶ ¹³⁴ ³⁶ Larmet 2007 Django-Reinhardt (Chassieu, 69) 7,2 35 105 27 10 7 5 132 85 Badin et al. 2009b ^7,6 ³³ ¹²³ ²⁵ ⁸ ⁹ ⁵ ¹⁴³ ^- El-Mufleh 2011 G08 (Lens, 62) ^7,8-8,2 ^9-12 ^56-60 ^43-53 ^12-16 ^9-10 ⁵ ^166-183 ^129-163 Durand 2003 Ronchin (Lille, 59) ^8,2 ⁴⁹ ¹²⁷ ³⁰ ¹⁴ ⁸ ³ ¹⁶⁰ ¹⁰⁰ St Joseph (Nantes, 44) ^6,9 ⁷⁶ ⁸ ³³ ²⁴ ⁸ ⁸ ¹⁴⁰ ⁹⁰ Wissous (Paris, 91) ^7,5 ³⁶ ⁵⁷ ³⁰ ¹¹ ⁸ ⁵ ²²⁰ ¹⁹⁰

Le pH des sédiments est influencé par le contexte géologique local mais également par la présence de MO qui, en fortes concentrations, tendent à acidifier le milieu (Badin, 2009; El-Mufleh, 2011). Les valeurs de pH rencontrées dans les sédiments sont en moyenne de 7,5 ± 0,7 dans les exemples cités dans le Tableau 1.1. Le pH des sédiments influence la rétention des micropolluants. En effet plus le pH est fort (basique) plus la densité de charges négatives à la surface des constituants solides est importante, ce qui favorise la rétention des cations. Inversement, l’acidification des sédiments va favoriser la mobilisation des métaux (Citeau, 2006; Durand, 2003).

De même que pour le pH, les teneurs en éléments majeurs résultent de l’environnement local des bassins. Par exemple, en contexte carbonaté, les teneurs en calcium peuvent être importantes, comme c’est le cas notamment pour le bassin de Django-Reinhardt (Lyon) (Badin, 2009; Larmet, 2007). Les teneurs en sodium peuvent être également élevées suite à l’utilisation du chlorure de sodium comme fondant routier (Durin, 2006). De plus, si on compare (Tableau 1.1) les concentrations en éléments majeurs mesurées sur plusieurs années dans les bassins de Cheviré et de Django-Reinhardt, on constate que celles-ci sont du même ordre de grandeur d’une année sur l’autre pour un même bassin. Il semble donc que l’évolution temporelle des concentrations en éléments majeurs soit relativement lente voire inexistante au sein de ces bassins (Durin, 2006; El-Mufleh, 2011).

Concernant la fraction organique des sédiments des bassins, ceux-ci sont globalement riches en MO, avec des teneurs en moyenne de 151 ± 34 g kg^-1 de masse sèche (MS) (toujours d’après les valeurs citées dans le Tableau 1.1). Le COT quant-à lui représente en moyenne 103 ± 42 g kg^-1 de MS. L’environnement des bassins influence là encore les concentrations en MO et en COT. Il est possible d’observer des valeurs allant de 85 à 220 g kg^-1 pour la MO et de 36 à 190 g kg^-1 pour le COT.

Des études mentionnent également des valeurs de capacité d’échange cationique (CEC) pour ces sédiments (Cannavo et al., 2010; Dechesne et al., 2004; Delmas-Gadras, 2000; Larmet, 2007). Celles-ci sont variables et comprises entre 26 et 188 meq kg^-1. Généralement, la CEC des sols naturels de surface varie de 50 (oxisols^a) à 1400 (histosols^b) meq kg^-1 (Calvet, 2003; FAO, 2006), et la MO possède une CEC de 2000 à 5000 meq kg^-1 de carbone (Delmas-Gadras, 2000; Duchaufour, 2001; Larmet, 2007). La valeur de CEC constitue un bon indicateur de la capacité d’adsorption des sédiments vis-à-vis des micropolluants, une faible CEC signifie que les cations sont peu retenus par les constituants du sol (Barbosa & Hvitved-Jacobsen, 1999; Citeau, 2006).

1.1.3 La composition géochimique des sédiments

1.1.3.1 Les constituants minéraux

La fraction minérale des sédiments a fait l’objet de plusieurs études (Badin et al., 2009; Clozel et al., 2006; Delmas-Gadras, 2000; Durand, 2003; Durin, 2006; El-Mufleh, 2011; El-Mufleh et al., 2012; Lee & Touray, 1998; Lee et al., 1997; Pétavy, 2007; Roger et al., 1998). Les phases minérales ont essentiellement été déterminées par diffraction des rayons X (DRX) et dans certains cas par des

Oxisols : sols lessivés, contenant à toutes profondeurs moins de 10% de minéraux altérables et une faible CEC. Ils sont de couleur rouge ou jaunâtre (due à leur forte teneur en fer (III) et en oxydes et hydroxydes d’aluminium). Ils sont également appelés ferralsols (FAO, 2006).

Histosols : sols composés principalement de matières organiques (au minimum 12-18% en poids de MO sur 40 cm parmi les 80 premiers cm du sol) (FAO, 2006)

analyses thermogravimétriques (ATG) (Roger et al., 1998), des analyses infrarouges, ou encore de la microscopie électronique à balayage couplée à une sonde d’analyse dispersive en énergie (MEB-EDX) (Durand, 2003; El-Mufleh et al., 2012).

Le Tableau 1.2 présente des compositions minéralogiques de sédiments issus de l’assainissement des eaux pluviales recensées par El-Mufleh (2011). Les phases minérales des sédiments sont essentiellement caractéristiques du contexte géochimique local du bassin versant drainé (Badin, 2009). Par exemple, dans les bassins situés en contexte cristallin (comme Cheviré et St Joseph), le quartz est le minéral majoritaire ; dans les bassins reposant sur des terrains sédimentaires (comme Django-Reinhardt et Ronchin), le quartz et la calcite sont majoritaires.

Tableau 1.2 : Exemples de compositions minéralogiques de six sédiments (d’après El-Mufleh, 2011)

Cheviré (Nantes) Ronchin (Lille) St Joseph (Nantes) Dj-Reinhardt (Chassieu) Les Ardillières (Orléans) A9 (Hérault) Durand (2003) Durin (2006) Durand (2003) Durand (2003) Badin et al. (2009) Lee et al. (1997) Roger et al. (1998) Non magnétiques Quartz ₊₊₊ ₊₊ ₊₊₊ ₊₊ ₊₊ _35% Fd plagioclase + trace + ++ + 5% Fd orthoclase trace trace trace 8%

Muscovite + +

Illite + trace + + Chlorite + trace +

Smectite trace

Kaolinite trace trace trace ++ Montmorillonite ₊₊

Calcite <10% ++ ++ 20%

Dolomite _3%

Amphibole _trace _trace

Gypse 2%

Magnétiques Oxydes de fer + Alliages Pb, Cr,

Ni, Cu ⁺

La majorité des minéraux sont d’origine naturelle, toutefois, certains alliages ont été identifiés par Durand (2003) comme étant d’origine anthropique, ce qui atteste bien de la double origine (naturelle/anthropique) des particules des sédiments (El-Mufleh, 2011).

1.1.3.2 Les constituants organiques

Comme nous l’avons énoncé précédemment, la fraction organique des sédiments des bassins d’infiltration d’eaux pluviales constitue une part importante des sédiments, la MO représentant en moyenne 151 ± 34 g kg^-1 MS.

important d’effectuer quelques rappels sur les composants de la MO d’origine naturelle dans les sols. ******

Au sens large, la MO du sol regroupe l’ensemble des composés organiques issus de résidus d’organismes (végétaux ou animaux) à différents stades de décomposition, synthétisés par les organismes vivants ou des produits de dégradation (Baldock & Nelson, 2000; Calvet, 2003; Shibu et al., 2006; Stevenson, 1994). La MO se subdivise généralement en deux catégories : les substances non-humiques et les substances humiques.

Les substances non-humiques (ou biomolécules), sont des composés aux caractéristiques chimiques reconnaissables, qui n’ont pas, ou partiellement, été dégradés depuis leur synthèse par les organismes vivants. Ainsi, on peut distinguer des glucides, principalement la cellulose et les hémicelluloses, ainsi que les lignines, les lipides, les protéines, les tanins, la cutine, la subérine, etc.

La décomposition de la MO aboutit à la formation de substances humiques qui se classent selon leur solubilité : les acides humiques, solubles en milieu alcalin ; les acides fulviques, solubles à la fois en milieu acide et alcalin ; et, l’humine, insoluble dans une solution alcaline (Baldock & Nelson, 2000).

******

Il existe peu d’études sur la composition de la MO présente dans les sédiments. Les critères pris en compte dans la plupart des études concernent principalement l’estimation de leur teneur en MO (par perte au feu) et en COT.

Les premières données disponibles sur les constituants de la MO proviennent d’un important travail de caractérisation, réalisé par Durand (2003), sur la fraction organique de trois sédiments de bassin. Celui-ci a procédé à un fractionnement chimique de la MO selon le protocole IHSS, recommandé par la Société Internationale des Substances Humiques pour l’étude de la MO des sols (Calderoni & Schnitzer, 1984). La MO a été séparée en quatre fractions (lipides, acides humiques, acides fulviques et humine) en fonction de leur solubilité dans différents types de solvants. Les fractions ainsi obtenues ont ensuite été caractérisées par des analyses globales (spectroscopie infrarouge et RMN ¹H, ¹³C) et moléculaires (chromatographie en phase gazeuse couplé à la spectrométrie de masse (GC-MS)).

Le Tableau 1.3 reprend les résultats obtenus par Durand (2003) sur les proportions des différentes fractions organiques pour trois sédiments de bassin. L’humine et les lipides constituent, pour ces trois sédiments, les composants principaux : l’humine pouvant représenter de la moitié aux trois-quarts de la teneur totale en MO dans les sédiments, et les lipides jusqu’à un tiers de la fraction organique.

Les analyses globales et moléculaires sur les fractions séparées ont permis d’identifier un certain nombre de composés organiques d’origine naturelle ou anthropique : substances humiques, acides

gras, hydrocarbures aliphatiques, hydrocarbures linéaires et ramifiés, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), stérols, stanols, etc.

Tableau 1.3 : Proportions des différentes fractions organiques dans des sédiments de bassin (% massique

de la MO totale) (d’après Durand, 2003)

Bassin Acides humiques Acides fulviques* Humine Lipides

Cheviré (Nantes) 18 4,5 57,6 19,9 Ronchin (Lille) 2,6 10,3 75,7 11,4 Wissous (Paris) 13,3 4,7 46,6 35,4

* Obtenus par différence

Les études de Durand (2003), Durand et al. (2005; 2004), Badin et al. (2008) et El-Mufleh (2011) ont mis en évidence une double origine des MO présentes dans les sédiments de bassin : une partie de la MO est naturelle et provient de la décomposition de résidus végétaux ou animaux; et l’autre partie est anthropique, constituée essentiellement d’hydrocarbures, dont des HAP, ayant pour origine les huiles moteurs et les diesels.

Nous reviendrons plus en détails sur les spécificités de cette fraction organique dans le paragraphe 1.2 et plus précisément sur l’origine et la nature des différents constituants de la MO dans le paragraphe 1.2.2.

1.1.3.3 Les organismes vivants dans les bassins

D’un point de vue biologique, les études menées sur la caractérisation des organismes vivants dans les sédiments des bassins d’infiltration ont essentiellement porté sur les végétaux, les invertébrés et les micro-organismes. Mermillod-Blondin et al. (2008) suggèrent que les sédiments doivent être considérés comme de véritables réacteurs biologiques. Les bassins peuvent être définis comme des écosystèmes « anthropisés ».

Les végétaux

Les bassins de rétention ou d’infiltration peuvent présenter la particularité d’être spontanément colonisés par la végétation (Badin, 2009; Saulais et al., 2010; Saulais et al., 2012; Saulais et al., 2009). Seuls quelques éléments de caractérisation de ces végétaux existent.

Saulais (2011) a consacré une partie de ses travaux à la caractérisation de la flore se développant dans les bassins d’infiltration et de rétention. Six bassins ont été étudiés dont quatre sont des bassins d’infiltration présentant une végétalisation naturelle. Cette étude montre que les bassins présentent une biodiversité végétale moyenne et semblable aux milieux anthropisés des zones urbaines et

périurbaines, allant d’une végétation rudérale^a éparse à une végétation dense caractéristique de zones humides. Dans les zones sèches des bassins, la diversité botanique est importante. Les espèces prédominantes sont indicatrices de milieux nus ou remaniés fréquemment, humides et herbeux, soumis à de forts contrastes hydriques. La plupart des espèces sont annuelles ou bisannuelles et considérées comme pionnières. Les zones humides se caractérisent, quant à elles, par une végétation moins diversifiée, avec quelques espèces prédominantes typiques de milieux saturés ou immergées par l’eau. Il s’agit principalement d’espèces vivaces adaptées aux milieux perturbés, présentant une forte croissance et un important recouvrement (Saulais et al., 2009). De plus, dans les zones humides des bassins, la végétation s’organise en patchs recouvrant la surface du sol alors que dans les zones les plus sèches, la flore se développe sous forme de mosaïques regroupant une variété d’espèces sans véritable organisation. La distribution de la végétation se dessine donc en fonction de la quantité d’eau arrivant dans l’ouvrage, du cheminement de l’eau, et des zones de stagnation et d’infiltration privilégiées.

Les invertébrés

Plusieurs études ont mis en évidence la colonisation des sédiments de bassin par des invertébrés, présentant une faible diversité (Datry et al., 2003; Mermillod-Blondin et al., 2005; Mermillod-Blondin et al., 2006). Les plus étudiés sont les vers tubificidés, qui sont capables de vivre dans un milieu contaminé et qui peuvent surmonter des stress hypoxiques de longues durées, et se reconstituer rapidement des réserves énergétiques lors des brèves périodes oxiques dues aux épisodes pluvieux (Datry, 2003; Datry et al., 2003). Les études réalisées sur les invertébrés ont notamment abordé les effets de la bioturbation sur le colmatage (Mermillod-Blondin et al., 2007; Nogaro, 2007; Nogaro et al., 2006), l’impact des vers sur le fonctionnement biogéochimique des systèmes d’infiltration d’eaux pluviales (Nogaro, 2007; Nogaro & Mermillod-Blondin, 2009; Nogaro et al., 2007), et également leur rôle dans le transfert de polluants (HAP, métaux lourds mais aussi nutriments) (Mermillod-Blondin et al., 2005; Mermillod-Blondin et al., 2008). La faune aquatique des bassins observée est globalement peu diversifiée et essentiellement composée d’oligochètes, de larves de chironomes, de nématodes et de micro-crustacés (Badin, 2009; Mermillod-Blondin et al., 2006).

Les microorganismes

Les sédiments de bassin présentent une biomasse microbienne très importante, avec une activité et une diversité des bactéries élevées (Badin et al., 2011; Bedell et al., 2004; Larmet, 2007; Nogaro et al., 2007; Winiarski et al., 2006). Des analyses de la teneur en micro-organismes et en polluants (Zn, Pb, Cu, Cd, etc) ont été réalisées dans un bassin d’infiltration (Django Reinhardt) jusqu’à quatre mètres de

Désigne des espèces végétales qui croissent dans l’espace rural, dans les friches ou au bord des chemins. S’applique de façon plus générale à toute entité propre à des sites habités ou très perturbés, Ramade, F. (2008). Dictionnaire encyclopédique

profondeur. Malgré la présence de fortes teneurs en hydrocarbures et en métaux lourds, les microorganismes sont très nombreux dans les cinquante premiers centimètres du sol et aussi concentrés que dans des sols naturels (Crosnier & Delolme, 2006). De plus, la microflore est très active malgré la présence de polluants minéraux (Bedell et al., 2004; Nogaro et al., 2007). La quantification de l’activité des microorganismes est importante puisqu’elle va agir directement sur la dégradation de la MO (Larmet, 2007) et sur la mobilité des métaux.

De plus, le compartiment microbien est en perpétuelle évolution. Badin et al. (2011) montrent que dans les bassins d’infiltration, les biomasses sont plus fortes à la suite d’un évènement d’inondation et d’infiltration qu’à la suite d’une période sèche. La structure des communautés bactériennes est donc fortement influencée par la dynamique hydrique des bassins.

Réciproquement, le développement des colonies bactériennes à la surface du sol des bassins influe sur leur capacité d’infiltration. En effet, la surface du sol est un milieu favorable (présence de nutriments, dioxygène, etc.) au développement et à la mise en place de colonies sous forme de biofilms. Ces biofilms se développent sur tous les types de surface présentant une rugosité, favorisant ainsi l’adhésion des bactéries. Ils sont constitués d’une matrice d’exopolymères qui joue un rôle de fixation et de protection. Au fur et à mesure du développement des colonies bactériennes, l’espace poral s’obstrue, entrainant une diminution de la conductivité hydraulique et une augmentation de la rétention physique et chimique (adsorption avec les colloïdes bactériens) des particules (Winiarski et al., 2006). Toutefois, les biofilms ont besoin d’une humidité minimale pour survivre. Dans le cas des bassins d’infiltration, l’alternance des périodes sèches et humides, permet de limiter leur développement.

1.1.4 Les polluants des sédiments

Depuis longtemps, il est largement reconnu que les sédiments issus de l’assainissement des eaux pluviales présentent de forts taux de contamination en polluants métalliques et organiques (Barbosa & Hvitved-Jacobsen, 1999; Bechet et al., 2007; Legret et al., 1995). Les eaux de ruissellement constituent un vecteur prépondérant dans le transport des éléments trace métalliques (ETM) vers les différents compartiments solides de l’environnement. Les ETM sont pour la plupart associés aux particules en suspension dans les eaux qui se déposent à la surface des bassins (Legret & Pagotto, 1999). Les sédiments sont également fortement chargés en polluants organiques comme les HAP, les pesticides, les polychlorobiphényles (PCB), etc. (Datry et al., 2003; Pitt et al., 1999). Or, les bassins d’infiltration ont également une fonction de recharge de nappe par infiltration, ces sédiments peuvent alors être une source potentielle de contamination pour les eaux souterraines (Datry et al., 2003; Pitt et al., 1999). Seuls les ETM et les HAP sont présentés par la suite.

1.1.4.1 Les éléments trace métalliques (ETM)

Les ETM, ou « métaux lourds », généralement retrouvés dans les sédiments de bassin sont le cadmium (Cd), le chrome (Cr), le cuivre (Cu), le nickel (Ni), le plomb (Pb) et le zinc (Zn). Ils sont considérés comme non volatils, de solubilité variable dans l’eau, selon leur spéciation (état d’oxydation) et sont très stables. De plus, ils sont particulièrement toxiques pour l’environnement et pour l’homme. Tous les ETM sont présents naturellement à l’état de traces dans le sol et proviennent en grande partie de l’altération de la roche mère du sous-sol (Jeannot et al., 2001). L’activité humaine peut renforcer cette présence ; en effet, nombre d’ETM jouent un rôle majeur dans la vie quotidienne.

Les concentrations en ETM dans les sédiments de différents bassins sont synthétisées dans le Tableau 1.4. Le recensement de ces différents sédiments provient en partie des études de Badin (2009), El-Mufleh (2011) et Pétavy (2007). Comme l’atteste le nombre d’études (une vingtaine) répertoriées dans ce tableau, les ETM ont fait l’objet d’une attention importante et ce, depuis longtemps. Dans ce tableau, des valeurs de référence pour les sols pollués sont également mentionnées afin d’évaluer la pollution de ces sédiments. Ces valeurs de référence sont celles de la directive européenne n°86-278 (1986), relative à la protection de l’environnement et notamment des sols, lors de l’utilisation des

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