Study of the speciation of lead and zinc in industrial dusts and slags and in a contaminated soil: a spectroscopic approach
Creators
- Sobanska, Sophie
- Universite des Sciences et Technologies de Lille 1, U.F.R. de Chimie, Laboratoire de Cristallochimie et Physicochimie du Solide - LCPS, Laboratoire de Spectroscopie Infrarouge et Raman - LASIR, Laboratoire de sedimentologie et Geodynamique (France)
- Ecole des Mines de Douai, Departement Chimie et Environnement (France)
Description
As the study of physicochemical forms of metals in polluted soils is necessary to understand their mobilisation, and therefore to assess the risk they represent for the environment, the objective of this research thesis is to determine the speciation of lead and zinc in a soil contaminated by particles (dust and slag) released by a lead production plant. This determination is performed by using a spectroscopic approach, optic microscopy, X ray diffraction, scanning electronic microscopy, transmission electronic microscopy, electronic microprobe, and Raman micro-spectrometry. In order to understand the evolution of speciation of metals and of their propagation in soils, dust and slag produced by the industrial process have been sampled, and morphologically characterized. Associations of metals with other compounds like iron oxides and carbonates have been highlighted. The author shows that the contact with the ground results in a higher alteration of particles and in metal mobilisation. She reports the study of lead and zinc localisation in various particles, and of the influence of a change of soil physicochemical conditions (pH decrease, reduction by soil clogging during humid periods)
Abstract (French)
L'etude des formes physico-chimiques des metaux dans les sols pollues est necessaire a la comprehension de leur mobilisation et par consequent permet d'evaluer le risque qu'ils representent pour l'environnement. Le but de ce travail est de determiner la speciation des metaux plomb et zinc dans un sol contamine par des particules (poussieres et scories) issues d'une usine de production de plomb par une approche spectroscopique. Les techniques d'investigations sont la microscopie optique, la diffraction des rayons X, la microscopie electronique a balayage, a transmission, la microsonde electronique et la microspectrometrie Raman. Elles ont necessite une concentration prealable des metaux et/ou de leurs phases porteuses. Dans le but de comprendre l'evolution de la speciation des metaux de leur emission au sol, des poussieres et des scories issues du procede industriel ont ete prelevees. Leur caracterisation tant morphologique que chimique montre que les poussieres sont essentiellement emises dans l'atmosphere sous forme de sulfures de taille inferieure a 20 micrometres, puis retombent sous leurs formes oxydees. Des associations des metaux avec d'autres composes tels que les oxydes de fer et les carbonates ont ete mises en evidence. Le contact avec le sol conduit a une alteration plus poussee des particules et a une mobilisation des metaux. Dans le sol, le zinc est concentre dans les fractions riches en fer ou il est fixe par des particules cristallisees (spinelle) ou par des coprecipites d'oxydes de fer et de carbonates. Le plomb est localise dans des particules d'oxydes de fer de fragments lithiques, en coprecipitation avec les oxydes de fer et la calcite, en bordure des particules de calcite ou sous forme de particules isolees inferieures a 1 micrometres. La microspectrometrie Raman permet d'identifier PbSO4 a proximite des oxydes de fer, PbCO3 en surface de la calcite et apres comparaison avec des modeles chimiques l'association Pb-Fe2O3. Un changement des conditions physico-chimiques du sol (baisse du pH, ou reduction par engorgement des sols en periode humide) est susceptible de destabiliser les particules porteuses des metaux et de liberer ceux-ci dans le milieu. (auteur)Files
47066611.pdf
Files
(73.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e7a70bcce6b335f150b2e6d433e5e47e
|
73.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Etude de la speciation du plomb et du zinc dans des poussieres industrielles et dans un sol contamine. Approche par methodes spectroscopiques
Identifiers
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 499 p.
- Report number
- FRNC-TH--9279
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 47066611
- Subject category
- S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY; S54: ENVIRONMENTAL SCIENCES;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- CHEMICAL PROPERTIES; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL STATE; ENVIRONMENTAL DEGRADATION; ENVIRONMENTAL EXPOSURE; ENVIRONMENTAL TRANSPORT; INDUSTRIAL WASTES; IRON CARBONATES; IRON OXIDES; LAND POLLUTION CONTROL; LEAD; METAL INDUSTRY; PARTICLE MOBILITY; PHYSICAL PROPERTIES; QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS; SLAGS; SOIL CHEMISTRY; SPECTROSCOPY; ZINC
- Descriptors DEC
- CARBON COMPOUNDS; CARBONATES; CHALCOGENIDES; CHEMICAL ANALYSIS; CHEMISTRY; CONTROL; ELEMENTS; INDUSTRY; IRON COMPOUNDS; MASS TRANSFER; METALS; MOBILITY; OXIDES; OXYGEN COMPOUNDS; POLLUTION CONTROL; TRANSITION ELEMENT COMPOUNDS; WASTES
Optional Information
- Notes
- 239 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/