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Agronomie
Volume 20, Number 5, July-August 2000
Nature and functions of the organic matter in the environment
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Page(s) | 577 - 590 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/agro:2000152 |
DOI: 10.1051/agro:2000152
Agronomie 20 (2000) 577-590
Role of natural organic matter in the mobility of aluminium ions in rivers in the Limousin region (France)
Gilles Guibaud - Cécile Gauthier - Josiane Ayele
Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement,
Faculté des Sciences, 123 avenue Albert Thomas, 87060 Limoges Cedex, France
(
Abstract:
In order to investigate, in the Limousin (France), the role of organic
matter in aluminium mobility in soil towards rivers and its chemistry in water, three
different A1 horizons of an acidic brown-earth soil planted with three different
types of trees (chestnuts (Castanea sativa) over 100 years old, young Douglas fir
(Pseudotsuga menzesii), and old Douglas fir) were selected, as well as five points on
major rivers (Vienne, Vézère, Gartempe, Grande Creuse) in the area. The aluminium
content of the rivers in the Limousin was evaluated. Characterisation of horizons,
speciation of aluminium, and laboratory experiments on aluminium release from soil
columns pointed out the probable origin of aluminium in the rivers and the role of
organic matter in its mobility. This study showed that many rivers exhibit aluminium
concentrations higher than 110 ppb, very low mineralization and an acid pH. The high
concentration in aluminium may be due to the presence of coniferous forests on the
river catchment. In an area preserved from human activity, the natural organic matter
prevents aluminium precipitation despite the pH conditions (close to 5.5-6) which
favour insoluble forms. On the contrary, when some physico-chemical conditions of the
river change (increase in pH and supply of organic matter due to slight human or
agricultural pollution) the aluminium may be removed, probably by precipitation with
the organic matter.
Keywords:
aluminium / water quality / organic matter / forest
Résumé:
Rôle de la matière organique naturelle dans la mobilité de l'aluminium dans
les cours d'eau en Limousin (France). Pour étudier le rôle de la matière organique,
en Limousin (France), sur la mobilité de l'aluminium des sols vers les cours d'eau et
sa chimie dans l'eau, les trois horizons A1 d'un sol brun acide planté de trois
forêts différentes (châtaigniers (Castanea sativa), jeunes Douglas (Pseudotsuga
menzesii), Douglas centenaires) et cinq points sur quatre des principales rivières
(Vienne, Vézère, Gartempe, Grande Creuse) de la région ont été sélectionnés. L'état
de contamination par l'aluminium de plusieurs rivières de la région Limousin est
étudié. L'origine probable de l'aluminium dans les cours d'eau et le rôle de la
matière organique dans la mobilité de l'aluminium sont montrés et étudiés à partir de
la caractérisation des sols, de la spéciation de l'aluminium, et d'expériences de
laboratoire réalisées principalement en colonne de sols. Certaines rivières
présentent une concentration en aluminium supérieure à 110 ppb, une très faible
minéralisation et un pH acide. La forte concentration en aluminium est probablement
due à la présence de nombreuses surfaces boisées en conifères sur le bassin versant.
Dans les zones préservées des pollutions domestiques ou agricoles, la matière
organique présente empêche la précipitation et la disparition de l'aluminium malgré
des pH défavorables aux formes solubles. A l'opposé, quand les conditions
physico-chimiques des eaux changent sous l'effet d'une pollution domestique ou
agricole diffuse (apport de matière organique, augmentation du pH) l'aluminium peut
disparaître, probablement par des phénomènes de coagulation floculation.
Mots clé :
aluminium / qualité des eaux / matière organique / forêt
Communicated by Isabelle Lamy
Correspondence and reprints: Gilles Guibaud
gguibaud@unilim.fr
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