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Informations scientifiques : les éléments-traces dans les sols français

Mise à jour le 25/03/2008
Par Vincent Voisin

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  Les sols contiennent un certain nombre d’éléments traces. Une partie d’entre eux est d’origine naturelle puisqu’ils proviennent des roches. Mais une autre partie, très variable selon les sites est liée aux activités humaines : industries, extractions minières, certaines pratiques agricoles, épandages de déchets urbains, trafic automobile etc. (Stengel, Bruckler, & Balesdent, 2009, p. 102)


Définition d'un élément en traces : substance présente dans un milieu à des concentrations inférieures à 1g / kg. Dans les sols, les éléments en traces sont soit des métaux (par exemple le cadmium, le cuivre, le chrome, le nickel, le plomb), des semi-métaux (par exemple le bore, le sélénium, l'arsenic) ou des non métaux (comme le fluor, le chlore ou le brome). Il y a aussi parmi eux des éléments comportant des isotopes radioactifs d'origine naturelle. Le fond pédogéochimique naturel correspond à la concentration d'un élément majeur ou trace dans un sol, résultant des évolutions naturelles géologiques et pédologiques en dehors de tout apport d'origine humaine. Par conséquent, la détermination des fonds pédogéochimiques locaux est un préalable nécessaire pour évaluer l'état de contamination d'un sol dû aux apports exogènes. (Girard, Walter, Rémy, Berthelin, & Morel, 2011, p. 575)

 

Tableau 1 : émissions mondiales d’éléments –traces en 1983 dues aux activités humaines et émissions annuelles mondiales dans l’atmosphère d’éléments-traces d’origine naturelle. (Stengel & Gelin, 1998, p. 145)

(unité : 109 Gt/an ; médianes des valeurs fournies)

As

Cd Cr Cu Hg Ni Pb Se Zn
total activités humaines 18.82 7.57 30.48 35.37 3.56 55.65 332.3* 3.79 131.9
total sources naturelles 12 1.3 44 28 2.5 30 12 9.3 45
dont :         
érosion 2.6 0.21 27 8 0.05 11 3.9 0.18 19
volcans 3.8 0.82 15 9.4 1 14 3.3 0.95 9.6
feux de forêts naturels 0.19 0.11 0.09 3.8 0.02 2.3 1.9 0.26 7.6
embruns marins 1.7 0.06 0.07 3.6 0.02 1.3 1.4 0.55 0.44
biogènes (pollens, cires, spores, débris de feuilles etc.) 3.86 0.24 1.11 3.31 1.4 0.73 1.74 7.41 8.1

                                                    * dont 248.109 Gt/an pour les transports

 

Tableau 2 : variations au cours des âges de la concentration de plomb dans la neige et la glace de l’Antarctique et du Groenland. (Stengel & Gelin, 1998, p. 146)

(unité : 10-12 Gt de Pb/g) 5000 avant JC 1980
Antarctique 0.4 2
Groënland 1 30

 

 

Tableau 3 : importance des éléments-traces vis-à-vis des organismes vivants. (Stengel & Gelin, 1998, p. 164)

   Indispensable (ou bénéfique) pour les plantes  Indispensable aux animaux  Toxicité envers les plantes Toxicité envers les animaux
 As (Arsenic)  non  oui  oui  oui
 B (Bore)  oui non oui (marge étroite entre utilité et toxicité)  
 Be (Bérylium)  non non oui oui
 Cd (Cadmium)  non non oui oui
 Cl (Chlore)  oui oui    
 Co (Cobalt)  oui (légumineuses)  oui  oui (à teneurs élevées)  oui
 Cr (Chrome)  non  oui  oui  oui
 Cu (Cuivre)  oui  oui  oui  
 F (Fluor)  non  oui  oui  oui
 Fe (Fer)  oui  oui    
 I (Iode)  non  oui    oui
 Hg (Mercure)  non  non    oui
 Li (Lithium)  non  oui    
 Mn (Manganèse)  oui  oui  oui (surtout si pH < 5 et teneur élevée)  
 Mo (Molybdène)  oui  oui    oui (marge étroite)
 Ni (Nickel)  oui  oui  oui  oui
 Pb (Plomb)  non  non  oui  oui
 Se (Sélénium)  oui  oui  oui  oui (marge étroite)
 Sn (Etain)  non  oui    oui
 Tl (Thallium)  non  non    oui
 V (Vanadium)  oui  oui  oui  oui (marge étroite)
 Zn (Zinc)  oui  oui  oui (à teneur très élevée)  

 

 

 

Bibliographie :

 

  • Baize, D., & Tercé, M. (2002). Les éléments traces métalliques dans les sols: approches fonctionnelles et spatiales. Paris: Editions INRA.

 

  • Girard, M.-C., Walter, C., Rémy, J.-C., Berthelin, J., & Morel, J.-L. (2011). Sols et environnement (2e éd.). Paris: Dunod.

 

  • Stengel, P., & Gelin, S. (1998). Sol: interface fragile. Paris: Editions INRA.

 

  • Stengel, P., Bruckler, L., & Balesdent, J. (2009). Le  sol (Vol. 1-1). Versailles - Paris: Ed. Quae.

 

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