Discrimination et traçage isotopique des sources anthropiques du mercure dans l’environnement

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Estrade, Nicolas
Copyright Year	2010
Abstract	A l'echelle globale, les sources anthropiques du mercure (Hg) atmospherique dominent largement les sources naturelles avec une contribution d'environ 50-75% du Hg total. La deposition du mercure anthropique dans les ecosystemes est estimee a au moins trois fois la deposition des sources preindustrielles. A l'echelle locale, les differentes sources anthropiques du mercure (combustion de charbon, incineration, siderurgie, metallurgie, etc.) engendrent des contaminations locales du compartiment terrestre comme les sols, la vegetation ou les systemes aquatiques. Neanmoins, meme s'il est possible de mettre en evidence la contamination liee au mercure dans un echantillon ou un ecosysteme en analysant sa concentration en mercure total, il n'est pas possible de determiner precisement l'origine de ce mercure. Avec l'apport des nouveaux instruments du type MC ICP/MS, on peut maintenant mesurer avec une tres grande precision la composition isotopique du Hg. Cette precision permet d'ouvrir une nouvelle dimension scientifique pour determiner l'origine d'une pollution. La signature isotopique du mercure dans un echantillon devient donc en quelque sorte sa carte d'identite, permettant de reconstruire son histoire et determiner son origine. Le travail de these a consiste a mesurer la composition isotopique du mercure dans differents compartiments environnementaux recepteurs des retombees atmospheriques de Hg ainsi que dans des materiaux issus de systemes industriels afin de discriminer et tracer les sources anthropiques dans l'environnement. Une premiere partie de ce travail s'interesse a l'analyse isotopique du mercure dans differentes matrices environnementales et materiaux de reference en utilisant la generation de vapeurs froides couplee a l'ICP-MS multicollecteur. Ensuite, une etude rapporte les amplitudes de fractionnements isotopiques dependants et independants de la masse mesurees lors de travaux experimentaux sur l'evaporation du mercure dans le systeme liquide - vapeur ainsi que durant sa reduction abiotique par les rouilles vertes. L'amplitude de fractionnement isotopique mesuree dans le systeme liquide-vapeur en cinetique et a l'equilibre presente des contrastes de fractionnements dependants de la masse tres importants. Dans les deux cas, des fractionnements isotopiques independants de la masse de faible amplitude ont ete mis en evidence. L'amplitude de fractionnement mesuree lors de la reduction abiotique montre des fractionnements uniquement dependants de la masse de l'ordre de grandeur rapporte pour d'autres types de reduction. Une troisieme partie s'interesse aux fractionnements dependants et independants de la masse des isotopes du mercure pour tracer les sources anthropiques et naturelles. La composition isotopique du mercure mesuree dans des lichens en milieu urbain montre des gradients significatifs en fonction des zones geographiques permettant de conclure sur l'origine des sources de mercure atmospheriques. La composition isotopique du mercure mesuree dans des sols contamines industriels et urbains indique que la signature de la source de contamination est preservee avec le temps et les conditions du sol permettant ainsi de tracer les sources de contaminations anthropiques. Une quatrieme partie rapporte des resultats preliminaires realises sur un incinerateur de dechets en milieu urbain. La composition isotopique du mercure dans les cendres de l'incinerateur indique des processus de fractionnements isotopiques lors de la condensation des fumees. La composition isotopique du mercure mesuree en sortie de cheminee indique que le Hg(II) susceptible de se deposer a proximite de la source presente uniquement des fractionnements dependants de la masse alors que la fraction Hg0 peut presenter, dans certaines conditions, des fractionnements independants de la masse, donnant ainsi de nouveaux outils pour tracer les sources anthropiques du mercure dans l'environnement.
File Format	PDF HTM / HTML
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Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article