Comparaison de deux méthodes de spéciation de l'aluminium dans des sols forestiers

Comparison of two methods of aluminium speciation in various forest soils

Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement Faculté des Sciences et Techniques 123, Avenue Albert Thomas - 87060 LIMOGES Cedex (Article reçu le 16 décembre 2002, accepté le 12 mai 2003)

Résumé

La spéciation de l'aluminium contenu dans des solutions de sols forestiers a été réalisée. Les sols utilisés proviennent de sols bruns acides typiques de la région Limousin (France), les couches supérieures A riches en matière organique jeune et les horizons inférieurs S présentant une faible teneur en matière organique âgée ont été testés pour l'obtention des solutions de sols. Les études ont été menées pour un pH initial des solutions aqueuses de 3,5, ce pH étant laissé évoluer librement ensuite. Les expériences ont porté sur des réacteurs discontinus et continus. La spéciation de l'aluminium a été réalisée suivant 2 techniques de spéciation : la technique usuelle utilisant la spéciation sur une résine cationique IR 120 et une spéciation sur une résine hydrophobe XAD 2 adsorbant la matière organique. Les deux techniques permettent d'obtenir des résultats du même ordre de grandeur pour la mise en évidence des formes libres d'aluminium considérées comme les plus toxiques. Les horizons A libèrent d'importantes quantités d'aluminium total mais peu d'aluminium monomère total tandis que les couches S présentent un comportement inverse.

Abstract

This work is a contribution to the study of released aluminium speciation complexed with Organic Matter (OM) in order to quantify the toxic monomeric aluminium forms. The natural OM is released in acid forest soil solutions. Measurement on the soil solutions was related to the evolution of dissolved organic carbon. Total aluminium concentration was determined by Flamme Absorption Spectrometry. Total monomeric aluminium was measured by colorimetric analysis with Chromazurol S. The mobile and toxic aluminium speciation was quantified using two different techniques: (i) retention of aluminium cationic forms on IR 120 resin, (ii) and adsorption of hydrophobic OM on a nonionic XAD 2 resin.

The aluminium release was studied through batch experiments under various conditions for two horizons from the same soil (superior A rich in organic matter and S close to the bed rock). The experiments were carried out at initial pH values of 3.5.Finally, dynamic experiments were carried out on the horizons alone. Soil leaching realised pointed out the ability of the horizons to release free aluminium.