Axe » Génie des Procédés », centre SPIN, Ecole des Mines de Saint-Etienne
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METHODES SPECTROMETRIQUES D’ANALYSE ET DE CARACTERISATION
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Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne
Dossier SAM 1997LES METAUX LOURDS
Tuteur: M. Di Benedetto Elèves: Anfossi Stéphanie Billiard Emmanuel Bonnet Marie Henriot François Kraemer Florence Lechenne Laurence Le Herissier Maud Lorin Stéphanie
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SOMMAIRE METAUX LOURDS
INTRODUCTION I. GENERALITES I.1. DEFINITION I.2. OMNIPRESENCE DE QUELQUES METAUX LOURDSI.2.1. Pourquoi l’homme utilise-t-il des métaux lourds ? I.2.2. Origines naturelles et humaines des métaux lourds dans l’environnement 1.2.3. Distribution et impact sur l’environnement I.3. IMPACT SUR L’HOMME I.3.1. Exposition de l’homme aux métaux lourds I.3.2. La toxicité chez l’homme I.4. NORMES ET REGLEMENTATION II. METHODES D’ANALYSE : GENERALITES ET PREPARATION PREALABLE II.1 ECHANTILLONNAGE II.2FILTRES ET MEMBRANES III. METHODES CHIMIQUES III.1 GRAVIMETRIE III.2 COLORIMETRIE VISUELLE IV. METHODES PHYSICO-CHIMIQUES IV.1 POTENTIOMETRIE IV.2 VOLTO-AMPEROMETRIE IV.3 COLORIMETRIE : SPECTROPHOTOMETRIE IV.4 CHROMATOGRAPHIE IONIQUE IV.5 SPECTROMETRIE ATOMIQUE, D’ABSORPTION ET ICP IV.5.1 Spectrométrie d’absorption et d’émission atomiques IV.5.2 FIA (Flow Injection Analysis) IV.5.3. ICP33 V.METHODES NUCLEAIRES V.1 METHODE PAR OBSERVATION DE REACTIONS NUCLEAIRES V.2. METHODE PAR ACTIVATION: GENERALITES V.3. METHODE PAR ACTIVATION NEUTRONIQUE V.4. METHODE PAR ACTIVATION PAR PHOTONS GAMMA OU PARTICULES CHARGEES V.5. SPECTROSCOPIE DE FLUORESCENCE X VI. METHODES BIOCHIMIQUES: LUMINESCENCE BACTERIENNE VII. COMPARAISON VII.1 METHODES GLOBALES VII.2 METHODES PERMETTANT LA SPECIATION VII.3COMPARAISON DES METHODES BIBLIOGRAPHIE 4 5 5 6 6 8 8 11 11 12 13 15 19 21 23 23 23 25 25 26 28 29 31 31 32 35 35 35 37 40 41 42 44 44 44 44 48
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1.
INTRODUCTION
Les métaux lourds sont des polluants engendrés par l’activité humaine qui ont un fortimpact toxicologique. Les métaux toxiques sont nombreux, mais on peut citer surtout l’arsenic, le cadmium, le plomb et le mercure. Ils ont des impacts sur les végétaux, les produits de consommation courante et sur l’homme. Le tableau suivant donne quelques impacts des métaux lourds sur la santé humaine : Toxicité Particules troubles du système nerveux, affection du foie et des reins Plomb Affectionsrespiratoires, troubles rénaux Cadmium Troubles du système nerveux (mémoire, fonctions sensorielles Mercure de coordination) Maladies respiratoires, asthme, malformations congénitales, Nickel cancers Cancers, troubles dermatologues, anémie Chrome Les organes cibles des métaux lourds sont variés: les ions métalliques se fixent sur les globules rouges (Pb, Cd, CH3Hg). Les métaux s’accumulent dans lefoie et les reins (organes très vascularisés), les dents et les os accumulent le plomb. D’autre part, les métaux solubles dans les lipides comme le plomb tétraéthyl ou le méthylmercure peuvent pénétrer dans le système nerveux central. Le danger est encore plus grand pour les enfants car chez eux la barrière hémato-encéphalique n’est pas entièrement développée (intoxication au plomb possible). Pardiffusion passive et grâce à leur solubilité dans les lipides, le cadmium, le plomb, le nickel, le méthyl-mercure, traversent le placenta et peuvent s’y concentrer. Il a donc été nécessaire de réglementer les teneurs en métaux lourds des eaux destinées à la consommation, mais aussi des rejets industriels. Il existe aussi des teneurs limites des effluents en métaux lourds comme nous le verrons…