De nos jours, les industries métallurgiques sont à l'origine de la majeure partie des émissions dans l'air de poussières contenant des métaux. Ces activités émettent de fines particules de PbSO<sub>4</sub>, de ZnSO<sub>4</sub> et de CdSO<sub>4</sub> qui présentent un risque toxicologique par les voies respiratoires. La simulation en laboratoire dans une chambre d'aérosol en régime turbulent a permis de former des agrégats entre microparticules de MSO<sub>4</sub> (M=, Cd, Zn, Pb) et de CaCO<sub>3</sub> (calcite). Des microagrégats PbSO<sub>4</sub>-CaCO<sub>3</sub> sont observés également dans la matière particulaire (PM<sub>10</sub> et PM<sub>2.5</sub>) prélevée dans l'air au voisinage d'activités pyrométallurgiques. La morphologie et la chimie des agrégats MSO<sub>4</sub>-CaCO<sub>3</sub> ont été étudiées par microimagerie de diffusion Raman, microscopie électronique environnementale (MEBE-EDS) et imagerie TOF-SIMS en fonction de l'humidité relative. Une sursaturation en H<sub>2</sub>O vapeur provoque l'apparition mineure de très fines particules de CdCO<sub>3</sub> et de CaSO<sub>4</sub>, 2H<sub>2</sub>O sur l'agrégat CdSO<sub>4</sub>, xH<sub>2</sub>O (x= 8/3,1) représente la spéciation majeure de l'élément Cd dans l'agrégat. De même, l'humidité provoque l'apparition d'une fine couche de Zn<sub>4</sub>(OH)<sub>6</sub>SO<sub>4</sub>, de Zn<sub>5</sub>(OH)<sub>6</sub>(C0<sub>3</sub>)2 et de ZnSO<sub>4</sub>, xH<sub>2</sub>O (x= 7,1) à l'interface. Par contre dans les mêmes conditions, les agrégats PbSO<sub>4</sub>-CaCO<sub>3</sub> conduisent rapidement à des fines particules de Pb<sub>3</sub>(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(OH<sub>2</sub>), de PbCO<sub>3</sub> et de CaSO<sub>4</sub>, 2H<sub>2</sub>O. Les spéciations de Cd, Zn et Pb dans les agrégats avec CaCO<sub>3</sub> sont interprétées en fonction des équilibres thermodynamiques et de la vitesse de dissolution de la calcite. Les spéciations de Cd, Zn et Pb dans les aérosols sont très différentes de celles qui résultent de la capture par la calcite des ions Cd<sup>2+</sup>, Zn<sup>2+</sup> et Pb<sup>2+</sup> en traces dans les eaux douce.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00282871 |
| Date | 19 December 2006 |
| Creators | Falgayrac, Guillaume |
| Publisher | Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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