Les métaux lourds

5/14/2018 Les métaux lourds - slidepdf.com

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Les métaux lourdsLes métaux lourds

Les éléments traces, appelés abusivement métaux lourds,comprennent non seulement les métaux présents à l·état detrace (cadmium, cuivre, mercure, plomb, etc.)

La plupart d·entre eux sont nécessaires à la vie en faible dose.

C'est le cas du fer (Fe), du cuivre (Cu), du zinc (Zn), du nickel(Ni), du cobalt (Co), du vanadium (V), du sélénium (Se), dumolybdène (Mo), du manganèse (Mn), du chrome (Cr), del'arsenic (As) et du titane (Ti)

D'autres ne sont pas nécessaires à la vie et sont préjudiciables

dans tous les cas, comme le plomb (Pb), le cadmium (Cd) etl'antimoine (Sb).

Les métaux lourds s'accumulent dans les organismes vivants etont des effets toxiques à court et long terme. Certains, commele cadmium, le chrome et le plomb, sont cancérigènes.



DéfinitionDéfinitiony Les définitions des métaux lourds sont multiples et dépendent du contexte dans lequel on

se situe ainsi que de l·objectif de l·étude à réaliser.

y D·un point de vue purement scientifique et technique, les métaux lourds peuvent êtreégalement définis comme :

y · tout métal ayant une densité supérieure à 5,

y · tout métal ayant un numéro atomique élevé, en général supérieur à celui du Sodium(Z=11),

y · tout métal pouvant être toxique pour les systèmes biologiques.

Certains chercheurs utilisent des définitions plus spécifiques encore. Le géologue, parexemple, considérera comme métal lourd tout métal réagissant avec la pyrimidine(C6H5N).

Dans le traitement des déchets liquides, les métaux lourds indésirables auxquels ons·intéresse principalement sont : l·arsenic (As), le cadmium (Cd), le chrome (Cr), lemercure (Hg), le nickel (Ni), le plomb (Pb), le sélénium (Se), le zinc (Zn).

Dans les sciences environnementales, les métaux lourds associés aux notions de pollution etde toxicité sont généralement : l·arsenic (As), le cadmium (Cd), le chrome(Cr),le cuivre (Cu), le mercure (Hg), le manganèse (Mn), le nickel (Ni), le plomb (Pb), l·étain(Sn), le zinc (Zn).

y Enfin, dans l·industrie en général, on considère comme métal lourd tout métal de densitésupérieure à 5, de numéro atomique élevé et présentant un danger pour l·environnementet/ou pour l·homme.



Pourquoi l'homme utilisePourquoi l'homme utilise--tt--il desil des

métaux lourdsmétaux lourdsy ils entrent dans la composition d·une grande variété de produits, etse retrouvent à de nombreux niveaux: métallurgie, chimie,pharmacie, énergie, etc. Il semble donc assez difficile de s·en passeret de les substituer. D·ailleurs, comme le montre le tableau suivant

On cite quelques application ,

l·arsenic et ses dérivés sont employés dans les applications suivantes:traitement du bois sous pression, fabrication d·émail et de céramique enverrerie, durcissement des alliages de cuivre et de plomb en métallurgie.

Le cadmium entre dans la composition d·alliages dont il abaisse le point de

fusion et d·alliages antifriction

Le chrome est également employé comme pigment pour la peinture, le

caoutchouc, le papier, l·encre d·imprimerie, ou encore pour le tannage despeaux.



Mobilité et biodisponibilité desMobilité et biodisponibilité des

métaux lourdsmétaux lourdsy La toxicité d·un métal dépend de sa spéciation (forme chimique) autant que des facteursenvironnement aux (Babich, 1980).

y Dans le sol, les métaux lourds peuvent exister sous forme d·ion libre ou sous forme liée àdes particules de sol. Cependant, un métal n·est toxique pour les organismes vivants ques·il est sous forme libre ; il est alors biodisponible.

y Comme tout élément chargé positivement, les cations métalliques peuvent interagir dansle sol avec toute particule organique ou minérale chargée négativement.

y De l·équilibre entre les formes libres et fixées de l·ion va dépendre sa biodisponibilité,directement liée à sa toxicité



Danger... les métaux lourds:Danger... les métaux lourds:La présence de métaux lourds dans nos systèmes est très grave car cesmétaux sont capables de causer de graves problèmes de santé en interférant

avec le fonctionnement biologique normal.on puisse les trouver dans des concentrations élevées dans le corps, un certain nombre de ces métaux lourds (aluminium,béryllium, cadmium, plomb et mercure) n'ont pas de fonction biologique connue.D'autres (arsenic, cuivre, fer et nickel) sont jugés essentiels à faible concentration, mais sont toxiques à des niveaux élevés.

De manière générale, les métaux lourds perturbent les fonctions métaboliques de base de deux façons:

1. Tout d'abord, ils s'accumulent et perturbent la fonction des organes vitaux et des glandes tels que le cur, le cerveau, lesreins, les os, le foie, etc

2. Deuxièmement, ils déplacent les nutritives essentiels que sont les minéraux qui ne remplissent plus leur fonction biologique.Par exemple, les enzymes sont des catalyseurs pour la quasi-totalité des réactions biochimiques dans tous les processus dumétabolisme. Au lieu d'avoir du calcium dans une réaction enzymatique, du plomb ou du cadmium peut se trouver à sa place.Les métaux toxiques ne peuvent remplir le même rôle que les minéraux essentiels, par conséquent, leur présence perturbel'activité enzymatique.les métaux lourds peuvent être des facteurs causaux dans littéralement tous les problèmes de santé.

La réalité incontournable est qu'il est impossible à notre époque de ne pas être exposés aux métaux lourds. C'est seulementune question de combien et à quelle fréquence.



Effets des métaux lourds sur la santéEffets des métaux lourds sur la santéCADMIUM

y Dose tolérable : 7 µg / kg / jour

Elimination difficile : produit cumulatif stocké dans le rein = organe cible

- à faibles doses : augmentation de la pression artérielle

- à fortes doses : baisse de la pression artérielle

- risque de cancer des poumons avéré

y Normes : valeur maximale pour les champignons cultivés = 0,05 mg / kg

MERCURE

y Dose tolérable : 0,5 µg / kg / jour

Risques de neurotoxicité à partir de 5 µg / kg / jour

y Normes : valeur maximale pour les champignons cultivés = 0,25 mg / kg

PLOMB

y Dose hebdomadaire tolérable : 25 µg / kg

y Premiers effets toxiques :x Enfant : 100 µg / L de sang

x Adulte : 150 µg / L de sang- à faibles doses (25 ² 75 µg / L) : augmentation de la pression systolique = hypertension

artérielle

- pas de risque de cancer avéré

y Normes : valeur maximale pour les champignons cultivés = 5 mg / kg



Sources et effets des métaux lourds:Sources et effets des métaux lourds:

y On cite quelques exemples:

y L'ALUMINIUM

SOURCES : Feuille d'aluminium, aliments pour animaux, antiacides, aspirine, gaz d'échappement

automobile, levure, bière, farine blanchie, cannettes, céramique, filtres de cigarette, additifs de

couleur(etc)

EFFETS : maladie d'Alzheimer, anémie, perte d'appétit, problèmes de comportement, cavités, rhumes,

colite, confusion, constipation, démence, bouche sèche, peau sèche, perte d'énergie, transpirationexcessive, flatulences, maux de tête,(etc)

y L'ARSENIC

SOURCES : combustion de l'arséniate dans le traitement des matériaux de construction, combustion du

charbon, spray contre les insectes, les pesticides(etc)

EFFETS: douleur abdominale, anorexie, ongles cassants, la diarrhée, des nausées, des vomissements,

l'anémie chronique, sensation de brûlure dans la bouche / oesophage / estomac / l'intestin, la confusion,

des convulsions, des dermatites, la somnolence, l'inhibition enzymatique, odeur d·ail pour l'haleine / les

selles, perte de cheveux, maux de tête, hyper-pigmentation des ongles et de la peau, augmentation du

risque de cancer foie / poumon / peau(etc)

y LE BERYLLUM

SOURCES : combustion du charbon, l·industrie, les produits ménagers, les poussières industrielles

EFFETS: perturbation du métabolisme du calcium et de la vitamine D, épuisement du magnésium, cancer

du poumon, infection pulmonaire, rachitisme, dysfonctionnement des organe vitaux



Facteurs influençant la teneur enFacteurs influençant la teneur en

métaux lourdsmétaux lourds

y Facteurs intrinsèques

Espèce et genre : spécificité d·absor ption fonction :

- Nature du métal :

Pb :pas d·influence de l·espèce ou du genre

Cd : influence de l·espèce seule

Hg : influence du genre seul

- Concentration en métal

Age du champignon :peu d·influence car renouvellement possible du mycélium pour certainschampignons



Facteurs influençant la teneur enFacteurs influençant la teneur en

métaux lourdsmétaux lourds

y Facteurs extrinsèques

Influence du pH : conditionne l·absor ptionExemple : PbOH forme organique

Pb 2+ forme minérale

Autres facteurs : influence d·autressubstances du sol

Exemple : compétition entre Zn et Cd

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