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INVENTAIRE, SPÉCIATION ET DYNAMIQUE DES CONTAMINANTS MÉTALLIQUES DANS DES PRODUITS RÉSIDUAIRES ORGANIQUES Travaux de Marie Tella, post-doctorante et Emmanuel.

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1 INVENTAIRE, SPÉCIATION ET DYNAMIQUE DES CONTAMINANTS MÉTALLIQUES DANS DES PRODUITS RÉSIDUAIRES ORGANIQUES Travaux de Marie Tella, post-doctorante et Emmanuel Doelsch, chercheur UR Recyclage et risque Dakar, décembre 2011 Frédéric Feder, UR Recyclage et risque, LEMSAT, IRD-ISRA-UCAD campus de Bel-Air, Dakar

2 Objectifs généraux Teneurs totales PRO brut Répartition granulométrique Incubations en conditions contrôlées Mesures par DGT (Diffusive Gradients in Thin films) Modélisations physico- chimiques 2 1. Inventaire 3. Dynamique Méthodes spectroscopiques Extractions chimiques 2. Spéciation Caractérisation des ETM au sein des PRO Comportement des ETM lors dinteractions sol/PRO * PRO = Produits Résiduaires Organiques

3 Bilan des teneurs totales en ETM Très large gamme de teneurs 5 PRO sur 14 possèdent de très fortes teneurs en ETM 3 Caractéristiques de la population PRO (mg.kg -1 MS)CuZnPbNiCrCd Cette étude Littérature e.g., Anderson, 2001 ; Sager, 2007; He et al., 2007.

4 Caractéristiques de la population 4 Sources de contamination Zn/Cu/Cd/Pb : composts dordures ménagères Absence de tri des ordures Présence déchets industriels Cu/Pb/Zn Pb/Zn/Cd Zn/Cd Pb

5 Caractéristiques de la population 5 Sources de contamination Zn/Cu : déchets agricoles Alimentation porc : ZnO : 250 mg.kg -1 MS CuSO 4 : 150 mg.kg -1 MS 90 % du Zn fournis aux porc est excrété et se retrouve dans le lisier (Revy et al., 2003) Additifs alimentaires Compost de lisier de porc

6 Fractionnement granulométrique 6 Répartition granulométrique ETM Compost OM, Mahajanga, Madagascar Enrichissement en Cu dans la fraction fine

7 Fractionnement granulométrique 7 Répartition granulométrique ETM : résumé Compost OM, Mahajanga, Madagascar Présence dans <0.2 µmCu/Ni Enrichis dans 0,2-20 µm Cu/Zn/Pb/Ni/Cr/Cd Enrichis dans > 2000 µmNi/Cr/Cd Enrichissement de tous les ETM dans fraction fine Discrimination : - présence dans le dissout - enrichissement dans fraction grossière Répartition non constante entre les PRO

8 Conclusions sur la partie inventaire 8 50 % des composts comportent des teneurs pour au moins 1 ETM > valeurs légiférées – Risque encouru par la pratique de lépandage agricole Boues de STEP : aucun risque dus aux ETM daprès les normes Pas de discrimination de lorigine géographique des PRO (nord vs sud) dans les teneurs totales en ETM Trois groupes dETM selon les sources de contamination existantes Ni et Cr = sources géogénique ou anthropique urbaine Cu/Zn = sources anthropique agricole ou urbaine Pb/Cd = source anthropique urbaine Fractionnement granulométrique Enrichissement des ETM dans fraction fine Association ETM /majeurs pour un PRO identification phases porteuses

9 Intensification agricole par le recyclage des PRO U N DES RISQUES = C ONTAMINANTS MÉTALLIQUES Atkinson et al., 1953 = première étude des ETM dans les fumiers Introduction Prise de conscience tardive Objectif = recherche doutils pour évaluer le risque engendré par la présence de contaminants métalliques Sont-ils disponibles ? 9

10 Contaminants métalliques : démarche de modélisation M ODÈLE E NTRÉES C ALAGE DES P ARAMÈTRES D ENTRÉES S ORTIES Dynamique des ETM au cours de la minéralisation 10 Incubations en conditions contrôlées Mesures par technique DGT Spéciation des ETM Spéciation MO Méthodes Modèle dévolution de la spéciation au cours du temps Adaptation outils existants

11 Méthodes MO Objectif = compréhension de sa réactivité avec les ETM Outils : Extractions chimiques Mesure UV Mesure IR et RMN Spéciation ETM Objectif = Identification des phases porteuses (inorganique ou organique) Outils : Extractions chimiques µfluorescence X Spectroscopie dabsorption X 11

12 Conclusions 12 Court terme : données fournies par PRO sélectionnés Long terme : modélisation prédictive de la dynamique des ETM spéciation des ETM au sein des PRO +


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