Evaluation In Situ et spatialisation des contaminations en éléments traces métalliques par la méthode de flourescence X : Cas d'étude à Liège

Abstract

Depuis quelques années, la spectrométrie de fluorescence des rayons X (XRF) s’impose comme une nouvelle méthode d’analyse des éléments traces métalliques (ETM) tels le plomb, le cuivre, le zinc, le chrome, l’arsenic et le nickel au sein du sol. Il s’agit d’une méthode non destructive n’utilisant aucun réactif chimique contrairement à la digestion à l’eau-régale. Cette méthode peut être utilisée soit dans sa version laboratoire ou bien directement in situ. L’appareil utilisé durant ce travail est le modèle S1 TITAN de la marque BRUKER. Dans un premier temps, l’étude des performances de cette nouvelle technologie est étudiée. Son potentiel à produire des résultats fidèles et justes selon son mode opératoire, ainsi que sa capacité à prédire les valeurs eau-régale, sont étudiés. Les limites de son utilisation sur terrain sont testées sur des parcelles présentant peu ou pas de contaminations (parcelles du Haut-des-Tawes, Liège) et sur un site hautement contaminé (jardin potager collectif de Bressoux, Liège). De bonnes corrélations (R² > 95%) pour le cuivre, le zinc et le plomb sont démontrées pour son utilisation laboratoire et in situ. Par contre, l’obtention de résultats fidèles restent dépendant d’une série de facteurs externes. Les erreurs de mesure entre les répétitions sont plus ou moins grandes suivant les éléments traces considérés (le plomb, le zinc et le cuivre présentent les meilleurs résultats). Les facteurs principaux influençant les mesures sont : la qualité de la matrice analysée, la granulométrie et la teneur en eau du sol. La deuxième partie de ce travail consiste à évaluer le potentiel de la pXRF a apporter une information dans l’analyse spatiale des contaminations à faible distance (échelle décamétrique) et grandes distances (Province de Liège). Une première analyse réalisée sur terrain permet d’obtenir une première information sur le niveau des concentrations rencontrées, la spatialisation et la distribution des éléments traces étudiés. Cela permet de développer un plan d’échantillonnage optimal pour une analyse approfondie des zones considérées.