memoire11

Optimisation des conditions de dosage par spectroscopie
d’absorption atomique (SAAF et SAAET) : Application à la
détermination de la pollution et de la bioaccumulation des
métaux lourds
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE
HOUARI BOUMEDIENE (U.S.T.H.B)
FACULTE DE CHIMIE
Domaine : science de la matière
Spécialité : CHIMIE
Option : Analyse et Contrôle
Mémoire de Master
Présenté Par : - BENDADA Khiereddine
- BOULAKRADECHE Mohamed Walid
Soutenu publiquement le : 19/ 06 /2011, devant le jury composé de :
Mr. O. BENALI BAITICH
Professeur (USTHB)
Président
Mr. M. AMARA
Professeur (USTHB)
Encadreur
Mr. D.E. AKRETCHE
Professeur (USTHB)
Examinateur
Mme D. DJEBBAR
Maitre de conférences (USTHB)
Examinatrice
Mr. F. SALMI
Master (INCC)
Invité

Remerciements
Ce travail a été réalisé au département de toxicologie de l’institut Nationale
criminalistique et criminologie conjointement avec le laboratoire
d’hydrométallurgie et de chimie inorganique moléculaire de la faculté de chimie
de l’USTHB.
Nous exprimons nos profonds remerciements à notre promoteur, le professeur
AMARA Mourad pour l'aide compétente qu'il nous a apportée, pour sa patience,
sa confiance, son encouragement, et Son œil critique qui nous a été très
précieux pour structurer le travail et pour améliorer la qualité des différentes
sections de notre mémoire, nous le remercions vivement.
Nos vifs remerciements vont au professeur O. BENALI BAITICH pour l’honneur
qu’il nous fait de présider ce jury.
Nous remercions également chaleureusement Monsieur D.E. AKRETCHE,
Madame D. DJEBBAR et Monsieur F. SALMI d’avoir accepté d’examiner ce
travail.
Ensuite nous tenons à remercier la Gendarmerie Nationale Algérienne et Mr.
BOURAMANA Sid Ali pour nous avoir donné la possibilité de manipuler au sein
de L’INCC, ainsi qu’à notre Co-promoteur Mr. ZARITA Bouzid pour nous avoir
permis d’approfondir nos connaissances dans la spectroscopie d’absorption
atomique et pour nous avoir fait profiter de ses connaissances sur les analyses
en toxicologie (physico-chimie).
Nous remercions nos familles pour l'amour qu'elles nous portent et pour la
patience dont elles ont fait preuve surtout que nous travaillons souvent tard le
soir....

L'aboutissement de cette thèse a aussi été encouragé par de nombreuses
discussions avec des collègues et des membres de l’INCC (institut National
criminalistique et criminologie) de disciplines variées. Nous ne citerons pas de
noms ici, pour ne pas en oublier certains.
D'autres personnes nous ont encouragés à finir ce travail par des gestes
d'amitié dont nous sommes reconnaissants. A titre d'exemple, je citerai
Mr.BELOUATI Ali, Mr.C. BISKER, Mr.S. Kharab et Mme GARI pour nous
avoir aidés dans la recherche bibliographique ainsi que pour l’obtention
d’accessoire très utile pour l’avancement de la thèse. Ou encore Mr. R.
BELHADJ pour nous avoir souvent assisté afin de terminer nos analyses et
encouragé dans les moments difficiles.

INTRODUCTION GENERALE ....................................................................... 1
CHAPITRE I PRESENTATION DES ELEMENTS DE L’ETUDE
I. Généralité sur la spectrométrie d’absorption atomique ............................. 3
I.1. Principe ............................................................................................................................. 3
I.2. Appareillage ....................................................................................................................... 4
I.2.1. Source lumineuse ........................................................................................................... 5
I.2.1.1. Les lampes à cathode creuse ...................................................................................... 5
I.2.1.2. Les lampes à décharge électronique ........................................................................... 6
I.2.1.3. Autres sources lumineuses .......................................................................................... 6
I.2.2. Introduction des échantillons en solution ..................................................................... 6
I.2.3. Chambre d’absorption .................................................................................................. 7
I.2.3.1. La flamme (atomiseur) ................................................................................................ 7
I.2.3.2. Atomiseur électrothermique (four graphite) ............................................................ 8
I.2.4. Monochromateur ........................................................................................................... 9
I.2.5. Détecteur et dispositif de mesure .................................................................................... 9
I.3. Les interférences ............................................................................................................. 10
I.3.1. Interférences spectrales ............................................................................................... 10
I.3.2. Interférences chimiques .............................................................................................. 10
I.3.3. Interférences physiques ............................................................................................... 11
I.4. Correction de fond pour la SAA .................................................................................... 11
I.4.1. Correction des interférences spectrales ..................................................................... 11
I.4.1.1. Correcteur au deutérium ........................................................................................ 11
I.4.1.2. Correcteur par effet Zeeman ................................................................................... 12
I.4.1.3. Correcteur de Smith-Hieftje .................................................................................... 13
SOMMAIRE

I.4.2. Correction des interférences physiques ..................................................................... 13
I.4.3. Correction des interférences chimiques .................................................................... 13
II. Pollution des eaux maritimes ..................................................................... 14
II.1. Oued El-Harrach ........................................................................................................... 14
II.1.1. Topographie ............................................................................................................... 14
II.1.2. Pollution ...................................................................................................................... 15
Les métaux lourds dans le milieu marin ......................................................... 18
III.1. La toxicité des métaux lourds ..................................................................................... 18
III.1.1. Le Cadmium ............................................................................................................. 19
III.1.2. Le Plomb ..................................................................................................................20
III.1.3. Le Cuivre .................................................................................................................. 20
III.1.4. Le Fer ........................................................................................................................ 21
III.1.5. Le Manganèse .......................................................................................................... 22
III.1.6. Le Zinc ...................................................................................................................... 22
IV. Bioaccumulation .......................................................................................... 23
IV.1. Définition ......................................................................................................................23
IV.2. Mécanismes de bioaccumulation des métaux-traces chez les organismes
aquatiques .............................................................................................................................. 23
IV.3. Le bio indicateur de pollution .................................................................................... 24
CHAPITRE II LES TECHNIQUES EXPERIMENTALES
I. Recherche des métaux lourds dans Oued El-Harrach .............................. 25
I.1. Echantillonnage.............................................................................................................. 26
I.1.1. Le choix et le mode de lavage du flacon .................................................................... 27
I.1.2. Procédure du prélèvement .......................................................................................... 27
I.1.2.1. Méthode1 .................................................................................................................. 27
I.1.2.2. Méthode2 .................................................................................................................. 28
I.2. Les paramètres mesurés sur le terrain ........................................................................ 28
I.2.1. Température .................................................................................................................. 28