Les acides humiques peuvent-ils adsorber l’arsenic ?
Résumé
L’empoisonnement à l’arsenic (As), via la contamination des eaux souterraines
utilisées comme eaux de boisson est responsable de l’une des
plus grandes mortalités et morbidités. En conditions oxydantes, l’As est
majoritairement présent à l’état V et le fer (Fe) sous forme d’oxydes,
connus pour adsorber l’As, alors qu’en conditions réduites l’As(III),
plus toxique, est libéré. La matière organique (MO) est composée de
groupements fonctionnels réactifs (phénoliques, carboxyliques, amines
ou thiols), autorisant l’adsorption à sa surface de nombreux éléments
chimiques. Si de nombreuses études de terrain et de laboratoire ont
montré que l’As(III) et l’As(V) étaient capables de se complexer à la
MO, les mécanismes mis en jeu restent controversés. Une complexation
de l’As via des ponts cationiques de Fe ou une complexation directe de
l’As sur les groupements fonctionnels de la MO ont été envisagées. De
récentes études EXAFS (Extended X-Ray Absorption Fine Structure)
ont montré que l’As pouvait se complexer aux groupements thiols de la
MO.
Dans cette étude, des expériences de batch ont été effectuées sur une
gamme de pH de 2 à 9 pour étudier l’adsorption de l’As(III,V) sur deux
acides humiques (AH) différents (Aldrich et Léonardite). La Léonardite
a ensuite été enrichie en SH-, reproduisant des concentrations plus fortes
en groupements thiols. Les résultats ont montré que de faibles quantités
d’As(III,V) sont complexées aux AHs, mais que l’As(V) était plus fortement
adsorbé que l’As(III). De plus, l’enrichissement en groupements
thiols de la Léonardite augmente la quantité d’As(III,V) adsorbé. Ces
données expérimentales ainsi que celles de la littérature seront utilisées
pour déterminer les constantes de complexation entre l’As(III,V) et la
MO via un modèle spécifique de la complexation des éléments par la
MO (PHREEQC-Model VI). Ceci permettra de prédire les processus
mis en jeu dans le milieu naturel, en conditions réduites ou oxydantes.