Chrome / Cr (HU) : Différence entre versions

Version du 1 septembre 2022 à 17:05

Traduction anglaise : Chromium

Dernière mise à jour : 01/09/2022

Métal de transition de symbole Cr et de numéro atomique 24, gris acier et dur, dont la principale particularité est de résister au ternissement et à la corrosion.

Nature et différentes formes physico-chimiques

Le chrome est relativement abondant dans la croute terrestre (teneur moyenne de 100 g/t). On le trouve essentiellement associé au fer sous la forme de chromite (FeCr₂O₄) qui est le seul minerai exploité. Les formes que l'on retrouve le plus dans l'environnement sont les chromates (CrO₄^2-) et les dichromates (Cr₂O^2-). Elles proviennent principalement de rejets industriels ou des eaux usées domestiques (Barnhart, 1997).

Le chrome est un métal toxique pour l'Homme, notamment le chrome (IV). Sa toxicité est fortement dépendante de sa forme : nanoparticule, oxyde, valence, etc. Il est bioaccumulé dans certains organismes, comme des végétaux alimentaires. De ce fait, il peut altérer la santé humaine. Néanmoins, le chrome (III) est essentiel pour l'Homme comme nutriment, dont la carence peut avoir des conséquences cardiaques ou encore sur le diabète. L'excès de chrome (VI) inhalé provoque des saignements de nez ou encore des irritations nasales.

Sources et concentrations moyennes

Différentes sources de cadmium dans l'environnement

Il est surtout utilisé dans des alliages (acier inoxydable) mais également sous forme de pigment (peinture, verre, céramique, etc) et pour la préservation du bois.

Il fait partie des métaux toxiques présents dans certains déchets industriels, d'incinérateurs, ou dans certains sédiments, pour lesquels on cherche des solutions d'inertage aussi durables que possible, par exemple dans des matrices de ciment.

Concentrations moyennes dans les rejets

Le chrome est également présent en quantités non négligeables dans les rejets urbains de temps de pluie : 10 à 60 g/L, avec une fraction particulaire généralement supérieure à 80% et de l'ordre de 10 à 100 mg/kg de matière sèche (Bertrand-Krajewski, 1993).

La concentration limite de référence pour l'utilisation agricole des boues de station d'épuration est fixée à 1000 mg/kg de matière sèche par la norme NF U 44-041.

Toxicité et danger associés

Le chrome trivalent est un oligo-élément essentiel pour le métabolisme du sucre chez l'être humain mais dont le mécanisme d'action reste inexpliqué, en revanche les dérivés du chrome sont très toxiques La toxicité du chrome varie fortement selon sa forme chimique (particule, nanoparticule, ion, oxyde, hydroxyde, valence…). Inversement, l'ion chrome VI, Cr6+ (bichromate, chromate...), est prouvé cancérogène22.

Il peut être bioaccumulé par divers organismes (dont les végétaux alimentaires quand il est présent dans l'eau d'irrigation23). Dans ces cas, il peut devenir l'un des contaminants alimentaires pouvant affecter la santé24. Il peut aussi être bioconcentré dans le réseau trophique.

Impacts possibles sur la santé

La toxicité du chrome dépend beaucoup de son niveau d'oxydation qui peut prendre 9 états différents. En pratique on en rencontre principalement deux : le chrome III et le chrome VI qui est un puissant oxydant.

Le chrome III est un nutriment essentiel pour l'homme et une carence peut provoquer différents problèmes (problèmes cardiaques, diabète, ...). Le risque d'absorption excessive de chrome III est très limité. En revanche le chrome VI est beaucoup plus dangereux ; il est susceptible de provoquer ou d'aggraver différentes pathologies, notamment des ulcères et il est suspecté d'être cancérigène.

Impacts possibles sur les milieux aquatiques

Les différentes formes de chrome n'ont pas toutes les mêmes effets sur les organismes. Le chrome III constitue, comme pour l'homme, un élément essentiel pour la plupart des organismes. Le chrome VI est peu absorbé par les plantes. Il est en revanche toxique pour les animaux, chez qui il peut provoquer des problèmes respiratoires (endommagement des ouïes des poissons) une capacité plus faible à lutter contre les maladies, des défauts à la naissance, une infertilité ou la formation de tumeurs.

Le chrome se fixe rapidement sur les particules et présente peu de risque de relargage. Il ne semble pas non plus être bioaccumulable dans le corps des poissons.

Figure 6 : Valeurs seuils en cadmium dans les eaux selon la directive européenne (NQE pour Norme de Qualité Environnementale ; les classes font référence au bon état des milieux.) ; Source : www.aquaref.fr.

Bibliographie  :

• Al-Juhaishi, M.R.D. (2018) : Caractérisation et impact de la pollution dans les rejets urbains par temps de pluie (RUTP) sur des bassins versants de l'agglomération Orléanaise ; Thèse de doctorat, Institut des Sciences de la terre d'Orléans, 210p.
• Baize, D., Courbe, C., Suc, O., Schwartz, C., Tercé, M., Bispo, A., Sterckman, T., Ciesielski, H. (2006) : Épandages de boues d’épuration urbaines sur des terres agricoles : impacts sur la composition en éléments en traces des sols et des grains de blé tendre ; Courrier de l’environnement de l’INRA n°53, décembre 2006 ; téléchargeable sur : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01199208/file/C53Baize.pdf
• Becouze-Lareure, C. (2010) : Caractérisation et estimation des flux de substances prioritaires dans les rejets urbains par temps de pluie sur deux bassins versants expérimentaux. Thèse de doctorat, INSA-Lyon, laboratoire DEEP, 298 p.
• Dembélé, A. (2010) : MES, DCO et polluants prioritaires des rejets urbains de temps de pluie : mesure et modélisation des flux événementiels, Thèse de doctorat, INSA Lyon, DEEP.
• Deutsch, J.C. et al. (1982) : Caractérisation de la pollution des eaux de ruissellement par temps de pluie, SHF - XVIIe Journées de l'Hydraulique, Nantes, septembre 1982(question Il, Rapport nO 1, 8 pages).
• Dutordoir, S. (2014) : Bilan des flux de métaux, carbone organique et nutriments contenus dans une rivière alpine : part des rejets urbains de l‘agglomération de Grenoble et apports amont (Isère et Drac).
• Ellis, B., Chocat, B., Fujita, S., Rauch, W., Marsalek, J. (2004) : Urban drainage, a multilingual glossary ; IWA publishing ; 512p.
• Gromaire, M.-C. (2012) : Contribution à l’étude des sources et flux de contaminants dans les eaux pluviales urbaines. Mémoire HDR, Université Paris Est, 107p.
• Legrand, M., McConnell, J. R., Lestel, L., Preunkert, S., Arienzo, M., Chellman, N. J., Stohl, A., and Eckhardt, S.(2020) : Cadmium pollution from zinc-smelters up to four-fold higher than expected in western Europe in the 1980s as revealed by alpine ice ; Geophysical Research Letters ; disponible sur : https://doi.org/10.1029/2020GL087537
• Moilleron, R. (2004) - Hydrocarbures et métaux en milieu urbain. Mémoire HDR, 79 p.
• Zgheib, S. (2009) : Flux et sources des polluants prioritaires dans les eaux urbaines en lien avec l’usage du territoire. Thèse de doctorat, LEESU, Université Paris-Est, 349 p.
• Barnhart, J. (1997) : Occurrences, uses and properties of chromium ; Regulatory Toxicology and Pharmacology ; N°26, S3-S7.
• Bertrand-Krajewski, J.L. (1993) : Pollution des rejets urbains par temps de pluie. Synthèse générale ; Rapport Lyonnaise des eaux, n°ER.ABE.94.03. ; Le Pecq ; 137 p. + annexes.

Pour en savoir plus :

• Damy, P.C. (2011) : Synthèse des connaissances sur l’origine et la disponibilité du cadmium dans les eaux continentales - Synthèse documentaire ; ONEMA, Agences de l'Eau, OIEAU ; 39p. ; disponible sur www.oieau.fr.
• Bisson, M. (2011) : Le cadmium et ses dérivés ; INERIS - Données technico-économiques sur les substances chimiques en France ; 75p. ; disponible sur le portail substances chimiques de l'INERIS.
• Avis ANSES
• https://www.lenntech.fr/data-perio/cr.htm#ixzz6JybDSMUQ