Etude de la capacité de rétention de produits phytosanitaires par deux solides modèles des sols (influence de la présence des cations métalliques)

De nombreuses études ont montré que la contamination des eaux de surface et des eaux souterraines résultait, en partie, d'une utilisation massive des produits phytosanitaires. Afin de limiter cette contamination et d'y remédier, il est devenu essentiel de comprendre les processus qui gouvernent le transfert de ces produits vers les milieux aquifères. L'isoproturon, le diméthomorphe et l'amitrole sont trois pesticides largement utilisés en agriculture et en viticulture, notamment en région Champagne-Ardenne. Ils sont très souvent retrouvés dans les eaux à des concentrations non négligeables et représentent une menace pour les nappes phréatiques et l'environnement. La composition des sols (minéraux, matière organique et cations métalliques) joue un rôle essentiel dans la rétention et la mobilité des pesticides. C'est pourquoi il est intéressant d'étudier la rétention des pesticides par les sols ou leurs constituants, ainsi que l'influence des cations métalliques sur cette rétention. C'est dans ce contexte que cette étude a été réalisée sur deux échantillons solides : un résidu lignocellulosique (RLC) choisi comme composé " modèle " de la matière organique des sols, et un échantillon de sol, obtenu après divers traitements, principalement constitué de matières inorganiques. Les cations métalliques étudiés sont le Mn(II), le Fe(III) et le Cu(II), métaux ubiquistes des sols et le Cr(III), métal essentiellement d'origine anthropiqueMany studies showed that the contamination of surface and underground waters resulted, partly, of a massive use of the pesticides. In order to limit and to cure this contamination, it seems essential to understand the processes which control the transfer of these products towards the aquifers. Isoproturon, dimetomorph and amitrole are three pesticides widely used in agriculture and vine growing, especially in the Champagne-Ardenne region. These pesticides are often found with significant concentrations in water and represent a risk for the environment. The composition of the soils (mineral, organic matter, and metal cations) plays an essential role in the retention and the mobility of the pesticides. This is why it is interesting to study the retention of the pesticides by the soils or their components, as well as the influence of the metal cations. This study was carried out on two solid samples: a lignocellulosic substrate (LS) which was chosen as "model" compound of soil organic matter, and a soil sample, obtained after various treatments and mainly composed of inorganic matter. The metallic cations studied are the Mn(II), the Fe(III) and the Cu(II), ubiquitous metals in soils, and the Cr(III), a metal of anthropic originREIMS-BU Sciences (514542101) / SudocSudocFranceF

Characterization of soil particles by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), electron paramagnetic resonance (EPR) and transmission electron microscopy (TEM)

Knowledge of the structure and composition of the solid phases of a soil is needed to understand the retention mechanisms of transition metals or organic pollutants on the molecular scale. With this aim, the characterization of a soil sample from the Champagne-Ardenne region was carried out using various non-destructive methods such as X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy-energy dispersive X-ray spectrometry (TEM-EDX), Mössbauer and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopies, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and protometric studies. The combination of these techniques allowed us to obtain a precise knowledge of the solid structure and composition. We showed that soil particles consist of quartz, alumino-silicate and goethite which are partially covered by organic matter. XPS spectra showed that organic matter is preferentially coated onto an alumino-silicate surface. EPR spectroscopy revealed the presence of unexpected vanadyl moieties in the organic matter. Acid-base titrations provided information on available surface sites (0.25 mmol ¥ g–1, i.e. 2.25 sites per nm2), and the point of zero charge pHzpc (3.9)