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Étude de l'enlèvement du Cd, Cu, Mn et Zn par solubilisation biologique dans les sédiments lacustres fortement contaminés
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| Zeitschriftentitel: | Revue des sciences de l'eau |
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| In: | Revue des sciences de l'eau, 7, 2005, 3, S. 251-268 |
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Couillard, D. Chartier, M. Mercier, G. Couillard, D. Chartier, M. Mercier, G. |
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Couillard, D. Chartier, M. Mercier, G. Revue des sciences de l'eau Étude de l'enlèvement du Cd, Cu, Mn et Zn par solubilisation biologique dans les sédiments lacustres fortement contaminés Water Science and Technology |
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Couillard, D. Chartier, M. Mercier, G. 1718-8598 0992-7158 Consortium Erudit Water Science and Technology http://dx.doi.org/10.7202/705200ar <jats:p>Des essais en erlenmeyers de 0,5 L ont été faits afin d'évaluer les possibilités d'application d'un procédé de solubilisation biologique aux sédiments. Ce procédé utilise la capacité des thiobacilles de lixivier les métaux en milieu acide. Au cours des essais, l'influence, sur la solubilisation des métaux, de la quantité de substrat (FeSO4 × 7H2O), du pourcentage d'inoculum et de la teneur en solides totaux a été suivie. La concentration de substrat n'a pas d'effet sur l'enlèvement du Cd, du Zn, du Mn et du Cu. Les taux d'enlèvement moyens pour le Cd, Zn et Mn, sont, après 46 heures, de 70 à 90 %, 90 à 100 % et 64 à 72 % pour des concentrations de substrat variant de 0 à 30 % FeSO4 × 7H2O (poids sec/poids sec). A 29 et 46 heures, des coefficients de détermination (r<jats:sup>2</jats:sup>) de 0,46 et 0,59 entre le pH et la concentration de FeSO4 × 7H2O, et de 0,92 et 0,55 entre le POR et la concentration de FeSO4 × 7H2O ont été trouvés. A plus forte teneur en FeSO4 × 7H2O, le POR est moins élevé, surtout au début des essais. La présence des ions ferreux en plus grande quantité expliquerait les plus faibles valeurs du potentiel-rédox. </jats:p> <jats:p>A 20 % d'inoculum, la solubilisation des métaux est optimale avec une solubili- sation de 86 % pour le Cd et 73 % pour le Cu et le Mn. La forte corrélation entre le POR, le pH et le pourcentage d'inoculum (r<jats:sup>2</jats:sup> à 29, 46 et 70 heures de 0,94, 0,94 et 0,63 pour le POR et le pourcentage d'inoculum et de 0,80, 0,69 et 0,60 pour le pH et le pourcentage d'inoculum), a permis d'établir une corrélation entre le POR, le pH et la solubilisation du Cu. Les seuils trouvés permettant une solubilisation du Cu supérieure à 10 % sont un pH de 3,75 et un POR de 260 mV.</jats:p> <jats:p>L'augmentation des solides totaux (ST) semble limiter le développement des thiobacilles et diminue les rendements de solubilisation du Cd (à 21 heures) et du Zn (à 45 heures). Ainsi, pour le Cd, les pourcentages de solubilisation passent de 71 % à 24 % pour 3 et 15 % ST, alors que dans le cas du Zn, ils diminuent de 94 % à 81 % pour 3 et 15 % ST. La solubilisation du Mn serait, pour sa part, plutôt de type chimique.</jats:p> Étude de l'enlèvement du Cd, Cu, Mn et Zn par solubilisation biologique dans les sédiments lacustres fortement contaminés Revue des sciences de l'eau |
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<jats:p>Des essais en erlenmeyers de 0,5 L ont été faits afin d'évaluer les possibilités d'application d'un procédé de solubilisation biologique aux sédiments. Ce procédé utilise la capacité des thiobacilles de lixivier les métaux en milieu acide. Au cours des essais, l'influence, sur la solubilisation des métaux, de la quantité de substrat (FeSO4 × 7H2O), du pourcentage d'inoculum et de la teneur en solides totaux a été suivie. La concentration de substrat n'a pas d'effet sur l'enlèvement du Cd, du Zn, du Mn et du Cu. Les taux d'enlèvement moyens pour le Cd, Zn et Mn, sont, après 46 heures, de 70 à 90 %, 90 à 100 % et 64 à 72 % pour des concentrations de substrat variant de 0 à 30 % FeSO4 × 7H2O (poids sec/poids sec). A 29 et 46 heures, des coefficients de détermination (r<jats:sup>2</jats:sup>) de 0,46 et 0,59 entre le pH et la concentration de FeSO4 × 7H2O, et de 0,92 et 0,55 entre le POR et la concentration de FeSO4 × 7H2O ont été trouvés. A plus forte teneur en FeSO4 × 7H2O, le POR est moins élevé, surtout au début des essais. La présence des ions ferreux en plus grande quantité expliquerait les plus faibles valeurs du potentiel-rédox. </jats:p>
<jats:p>A 20 % d'inoculum, la solubilisation des métaux est optimale avec une solubili- sation de 86 % pour le Cd et 73 % pour le Cu et le Mn. La forte corrélation entre le POR, le pH et le pourcentage d'inoculum (r<jats:sup>2</jats:sup> à 29, 46 et 70 heures de 0,94, 0,94 et 0,63 pour le POR et le pourcentage d'inoculum et de 0,80, 0,69 et 0,60 pour le pH et le pourcentage d'inoculum), a permis d'établir une corrélation entre le POR, le pH et la solubilisation du Cu. Les seuils trouvés permettant une solubilisation du Cu supérieure à 10 % sont un pH de 3,75 et un POR de 260 mV.</jats:p>
<jats:p>L'augmentation des solides totaux (ST) semble limiter le développement des thiobacilles et diminue les rendements de solubilisation du Cd (à 21 heures) et du Zn (à 45 heures). Ainsi, pour le Cd, les pourcentages de solubilisation passent de 71 % à 24 % pour 3 et 15 % ST, alors que dans le cas du Zn, ils diminuent de 94 % à 81 % pour 3 et 15 % ST. La solubilisation du Mn serait, pour sa part, plutôt de type chimique.</jats:p> |
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