Plomb (HU) : Différence entre versions

Version du 12 septembre 2022 à 15:45

Traduction anglaise : Lead

mot en chantier

Dernière mise à jour : 11/09/2022

Métal gris-bleuâtre, malléable, de symbole Pb et de numéro atomique 82, reconnu cancérigène depuis 19980, ce qui justifie son classement parmi les métaux lourds.

Nature et différentes formes physico-chimiques

Le principal minerai de plomb est la galène qui en contient 96,6% en masse. On l'extrait également à partir d'autres minerais (sulfure de plomb) généralement associé associé à d'autres métaux (zinc, argent, cuivre). D'autres variétés communes sont la cérusite (PbCO₃) et l'anglésite (PbSO₄).

Le plomb natif est rare et même s'il est relativement répandu dans la croute terrestre, il existe rarement sous forme libre à l'état naturel. Beaucoup des composés que l'on trouve dans l'environnement sont d'origine anthropique et la plupart sont des composés inorganiques. Beaucoup de ces composés sont inscrits dans la nomenclature Reach. En dehors du plomb sous forme métallique, les composés les plus fréquents sont :

• le sulfate de plomb tribasique (O₇Pb₄S), utilisé en particulier pour la fabrication des peintures ;
• le monoxyde de plomb (pBO), qui est utilisé dans les batteries ou pour teinter le verre ;
• tétraoxysulfate de pentaplomb
• phosphonate d’oxyde de plomb
• dioxobis (stéarato) triplomb

Sources et concentrations moyennes

Différentes sources de plomb dans l'environnement

Contrairement à beaucoup d'autres métaux, la pollution par le plomb est très ancienne et a commencé 3000 ans avant notre ère. L'analyse des concentrations dans la glace montrent trois pics d'émissions atmosphériques anciens : l'âge du bronze, l'époque romaine et le moyen âge (Preunkert et al., 2019) ; voir figure 1. Ces pics ont cependant été largement dépassés du fait de la révolution industrielle.

Figure 1 : Évolutions des concentrations en plomb et en antimoine dans les glaciers du Groenland et dans le glacier du dôme dans les Alpes en ng/g ; Source : Preunkert et al. (2019).

Depuis deux siècles le plomb a en effet beaucoup été utilisé dans de nombreuses applications industrielles : dans les batteries, dans l'industrie du câblage, de la tuyauterie et du bâtiment, comme colorant de peinture, dans la production d'alliages, etc. Il a également beaucoup été utilisé (jusqu'au 1er janvier 2000 en Europe) en tant qu'additif antidétonant pour les véhicules à moteur à essence. Cette dernière utilisation a totalement disparu aujourd'hui et toutes les autres utilisations ont également beaucoup diminué. De ce fait les émissions de plomb ont énormément diminué ; par exemple en France elles sont passées de plus de 4 000 tonnes par an en 1990 à moins de 100 tonnes aujourd'hui (figure 2).

Figure 2 : Évolutions des émissions de plomb en France entre 1990 et 2018 ; Source : www.citepa.org.

Cette diminution des émissions se traduit pas une diminution des concentrations dans la glace (figure 3). La comparaison entre les figures 1 et 3 permet de noter que les dernières concentrations mesurées sont maintenant du même ordre de grandeur que celles mesurées dans les pics anciens précédents (0,5 ng/g) et que l'on est très loin d'avoir retrouvé le niveau de contamination naturelle, probablement 10 à 25 fois plus faible.

Figure 3 : Évolutions des concentrations en plomb (en haut) et en cadmium (en bas) dans la glace du mont Blanc (en noir) ; comparaison avec les concentrations simulés dans les dépôts par le modèle FLEXPART pour les émissions anthropiques estimées en Europe (en rouge) ; Source : Legrand et al (2020).

Contribution des rejets d'assainissement

Lors du projet AMPERE (Coquery et al, 2011 et http://projetamperes.cemagref.fr/), les concentrations en plomb ont été mesurées à l'entrée et à la sortie de 21 stations d'épuration françaises. Les concentrations moyennes trouvées sont extrêmement variables et se situent généralement entre à μg/L en entrée de station (eaux usées brutes), avec un rendement épuratoire d'environ . Les flux moyens rejetés aux milieux aquatiques ont ainsi été estimés à μg/j/habitant dans les zones rurales et μg/j/hab. dans les zones urbaines, ce qui correspond à une masse annuelle rejetée de l'ordre de tonnes pour la France métropolitaine.

Les quantités contenues dans les boues de station d'épuration sont comprises entre et mg/kg de matières sèche d'après Coquery et al. (2011), ou égales en moyenne à mg/kg de matière sèche d'après Amorce (2019), elles correspondent également à un rejet d'environ tonnes par an. Ces concentrations sont cependant inférieures aux concentrations maximum admissibles pour une valorisation agricole qui sont de mg/kg.

Les concentrations en nickel dans les rejets urbains de temps de pluie varient entre et μg/L dans les eaux pluviales et et μg/L dans les eaux unitaire (synthèse des données de Al-Juhaishi, 2018, Becouze-Lareure, 2010, Dembélé, 2010, Dutordoir, 2014, Gromaire, 2012, Moilleron, 2004, Zgheib, 2009). .

Les concentrations moyennes événementielles pour le plomb total dans les eaux de ruissellement urbain des zones résidentielles sont de l'ordre de 200 μg/L (valeurs moyennes observées comprises entre 90 et 440 μg/L). La concentration en plomb dans la phase liquide est généralement assez faible, du fait de la tendance du métal à coprécipiter et à s'adsorber sur les particules solides. Ainsi, dans les eaux pluviales urbaines en général entre 80 et 90% du plomb est associé à la phase particulaire. Cependant, le plomb insoluble est, dans beaucoup de cas, seulement faiblement adsorbé sur les matières en suspension et il peut être à nouveau solubilisé sous l'effet de changements mineurs dans les conditions environnementales.

Toxicité et dangers associés

Impacts possibles sur la santé

Une fois que le plomb particulaire est incorporé dans les sédiments des milieux récepteurs, il peut également évoluer chimiquement ou biologiquement pour former des composés organométalliques potentiellement biodisponibles et toxiques pour les organismes aquatiques. Les alkyls de plomb sont plus toxiques que le plomb inorganique. Ils s'accumulent dans un certain nombre de tissus tels que les érythrocytes, le foie et les reins. Le plomb inhibe le système enzymatique responsable de la formation d'hémique dans la moelle osseuse et de la reconstitution du calcium dans les os. Le plomb est susceptible de s'accumuler dans la chaine alimentaire. Il est responsable du saturnisme. Sous certaines formes physico-chimiques, il peut être toxique pour la plupart des vertébrés, ceci à partir de concentrations très faibles (0,1 mg/L.). Les méthodes normalisées de mesure des concentrations en plomb dans les eaux sont décrites dans les normes NF T 90-112 et NF T 90-119.

La concentration maximum admissible dans les eaux destinées à la consommation humaine est fixée à 10 μg/L par l'arrêta du 11 janvier 2007.

Impacts possibles sur les milieux aquatiques

Les premiers effets écotoxiques semblent se manifester à une concentration de l'ordre de μg/L sur certains invertébrés (Ineris, 2018). Les valeurs de concentrations sans effet observé (NOEC pour No Observable Effect Concentration), de concentration maximale admissible (MAC pour Maximum Admissible Concentration) et de normes de qualité environnementales (NQE) sont données dans le tableau de la figure 5 pour les eaux douces et marines.

Figure 5 : Concentrations sans effet observé, concentration maximale admissible et norme de qualité environnementale pour le nickel dans les eaux douces et marines ; Source : substances.ineris.fr, 2018.

Bibliographie  :

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• Amorce (2019) : Quelles solutions pour valoriser les boues d’épuration ? ; Réf AMORCE EAT05 a ; 45p. ; disponible sur https://amorce.asso.fr/publications/quelles-solutions-pour-valoriser-les-boues-d-epuration-eat05
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• Boutron, C. ; Rosman K. ; Barbante, C. ; Bolshov, M ; Adams, F. ; Hong, S ; Ferrari, C (2004) : L'archivage des activités humaines par les neiges et glaces polaires : le cas du plomb ; Comptes Rendus Géoscience Volume 336, n° 10 pages 847-867 (juillet 2004)
• Coquery M., Pomiès M., Martin-Ruel S., Budzinski H., Miège C., Esperanza M., Soulier C., Choubert J.-M.(2011) : Mesurer les micropolluants dans les eaux brutes et traitées - Protocoles et résultats pour l'analyse des concentrations et des flux ; Techniques Sciences et Méthodes, 1/2 : 25-43 ; disponible sur : projetamperes.cemagref.fr
• CGDD (2019) : La contamination des sols par les métaux ; Conseil Général au Développement Durable ; disponible sur : www.notre-environnement.gouv.fr
• 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.
• Desportes I. (coord.) (2007) : Bilan des flux de contaminants entrant sur les sols agricoles de France métropolitaine ; étude ADEME-SOGREAH ; rapport final ; 330p. ; disponible sur le site de l'ADEME.
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Pour en savoir plus :

• Amara, A., Bisson, M., Hulot, C., Marescaux, N. (2016) : Le plomb et ses dérivées inorganiques ; fiche de données toxicologiques et environnementales ; INERIS ; 71p. ; disponible sur le Portail substances chimiques de l'INERIS.
• INERIS (2015) : Données technico-économiques sur les substances chimiques en France : Plomb, INERIS –DRC-15-136881-10941A, 92 p. disponible sur http://rsde.ineris.fr/ ou http://www.ineris.fr/substances/fr/
• https://substances.ineris.fr/fr/substance/1154