Arsenic et géochimie de sols développés sur des matériaux de la Formation d'Aubange selon trois échelles spatiales : parcelle, village et Formation géologique

Details

Supervisors

Delmelle, Pierre ; Pereira, Benoît

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

Des teneurs élevées en éléments traces métalliques (ETM) dans les sols peuvent présenter une toxicité envers les organismes vivants qui y sont exposés, en ce compris l’être humain. Anticiper la présence de teneurs élevées en ETM présente un intérêt tant d’un point de vue de l’amélioration des connaissances scientifiques sur la géochimie des sols, que de celui de la gestion de la protection des sols. Ce mémoire étudie la géochimie et la distribution spatiale des teneurs en arsenic dans les sols développés sur la Formation d’Aubange. Une campagne d’échantillonnage et d’analyse de sols agricoles a été réalisée à trois échelles spatiale : celle de la Formation d’Aubange dans son ensemble (n=51), l’échelle du village d’Aix-sur-Cloie (n=41) et l’échelle parcellaire (n=138). Des teneurs particulièrement élevées en ETM ont été observées dans les sols étudiés. Une analyse factorielle exploratoire a montré que l’arsenic et d’autres éléments (Cs, Ni, Pb, Zn et P) étaient liés à un facteur que nous avons associé à la présence d’oxydes de fer et de manganèse. L’arsenic et les éléments qui lui sont positivement corrélés présentent des teneurs en As plus élevées dans la partie est de la Formation d’Aubange (46 à 113 ppm d’As). Ces teneurs les plus élevées sont corrélées positivement avec l’altitude, et correspondent à certains types pédologiques de sols principalement localisés dans cette partie de la Formation. A l’échelle d’Aix-sur-Cloie nous n’avons pas observé de tendances spatiales dans la répartition des teneurs en ETM. A l’échelle parcellaire, les teneurs élevées en arsenic suivent un motif spatial. Ainsi, les teneurs en arsenic peuvent augmenter progressivement, pour tripler sur 400m de distance. La biodisponibilité de l’arsenic a été évaluée par la collecte d’échantillons de ray-grass sur l’ensemble de la Formation. Cependant, la méthode analytique utilisée s’est avérée inadaptée à la mesure des teneurs en arsenic des ray-grass collectés. Il s’agit probablement de teneurs très faibles, l’arsenic du sol étant corrélé positivement à la présence de fer et de manganèse, entrainant une faible mobilité et donc biodisponibilité de l’arsenic.