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Roncal-Herrero, Teresa. Processus contrôlant les concentrations des phosphates dans les eaux naturelles

Roncal-Herrero, Teresa (2009). Processus contrôlant les concentrations des phosphates dans les eaux naturelles.

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Résumé en francais

Le phosphore est un élément indispensable à la vie, provoquant notamment une forte croissance des végétaux quand il est en forte concentration dans l'eau. Cette étude est centrée sur le comportement des phosphates dans les eaux naturelles, afin d'éviter son apport excessif au milieu aquatique et d'améliorer son utilisation en tant que fertilisant. Nous avons mesuré les vitesses de dissolution et de précipitation des principaux minéraux phosphatés. Les phosphates étudiés sont la struvite (MgNH4PO4,6H20), la fluorapatite Ca5(PO4)3F, la variscite (AlPO4,2H2O), la strengite (FePO4,2H2O) et certains phosphates de terres rares, rhabdophane (LaPO4,2H2O et NdPO4,2H2O). Les vitesses de dissolution ont été mesurées à température ambiante (25ºC) et à différents pH. La vitesse de dissolution, normalisée à une surface spécifique constante (BET), évolue dans l'ordre suivant: sturvite > fluorapatite > variscite > rhabdophane. Cette vitesse dépend de la force des liaisons cation-oxygène assurant le maintien des tétraèdres isolés de phosphate dans la structure du minéral. Les taux de précipitation ont été mesurés à différentes températures en condition acide. Les phosphates d'aluminium et de fer précipitent en tant que phases amorphes. Ils évoluent ensuite en une phase cristalline en fonction du temps et de la température. Le rhabdophane précipite rapidement, directement d'une phase aqueuse à une phase cristalline. La concentration des terres rares dans les systèmes naturels est influencée par le rhabdophane et par vitesse de précipitation. Les minéraux phosphatés tamponnent la concentration en phosphates des eaux naturelles du fait de leur faible solubilité et de leur grande réactivité. Pour une même composition des eaux, la phase solide contrôlant la teneur en phosphate dissous dépend du pH. La variscite régule la teneur en phosphate dissous à pH acide, l'apatite à pH neutre et la struvite à pH basique si la solution est chargée en ammonium

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Oelkers, Eric
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Mécanismes et Transferts en Géologie (LMTG), UMR 5563
Mots-clés libres :Phosphate disponibilité - Dissolution/précipitation - Eutrophication - Eaux naturelles
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :20 Sep 2010 15:28