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Ministère de la Transition
écologique et solidaire

Commissariat général au Développement durable

OBSERVATION ET STATISTIQUES

L'essentiel sur…

12 articles

La contamination des sols par les métaux et métalloïdes

Les éléments traces (ET) peuvent être des métaux (cuivre, plomb, nickel), des métalloïdes (bore, arsenic) ou des non-métaux (fluor, chlore, brome). Certains de ces éléments, appelés oligo-éléments, sont indispensables à la vie en quantités très faibles (cuivre, fer, arsenic).

Les ET sont naturellement présents dans les sols, comme héritage de l’altération des roches. Ils proviennent également de contaminations locales liées à des activités industrielles ou d’apports agricoles concentrés. Les contaminations diffuses sont liées aux apports par voie aérienne issus des rejets industriels et des transports et aux épandages agricoles. Au-delà d’un certain seuil et suivant leur nature chimique, les teneurs en ET peuvent devenir toxiques pour l’homme et un grand nombre d’espèces végétales ou animales, s’accumuler dans les différentes chaînes alimentaires des écosystèmes et altérer la biodiversité des sols. En milieu péri-industriel, le niveau élevé de contamination peut également affecter le comportement, la densité et l’activité des communautés microbiennes et de la macrofaune du sol et ainsi impacter la structure et le fonctionnement des sols.

En France métropolitaine, 55 % des sites du réseau de mesure de la qualité des sols (RMQS) présentent, en surface, des teneurs en plomb inférieures à 30 mg/kg. Pour 43,5 % des sites, les teneurs sont comprises entre 30 et 100 mg/kg. En revanche, les teneurs supérieures à 100 mg/kg ne représentent que 1,5 % des sites. Un tiers d’entre eux est situé à moins de 30 km d’une grande agglomération (Grenoble, Lille, Lyon, Montpellier, Nantes, Paris, Strasbourg, etc.). Un autre tiers est localisé dans un rayon de 30 km autour d’agglomérations plus modestes (Alès, Arras, Belfort, Lens, Tarbes, etc.). Les sols des Antilles ont de très faibles teneurs en plomb, puisque les sols développés dans les basaltes sont particulièrement pauvres en plomb.

Note : Les teneurs totales en plomb sont comprises entre 3 et 624 mg/kg en surface pour les sols métropolitains. Dans les sols des Antilles, elles s’échelonnent entre 7 et 51 mg/kg en surface.

En profondeur, les plus fortes teneurs totales en plomb sont situées dans les zones de contact entre les bassins sédimentaires et les massifs cristallins, notamment dans le Morvan, les Cévennes et certaines zones du Massif central. Les teneurs élevées dans le Poitou sont à relier aux sols ferrallitiques de cette région (« terres rouges »), également considérés comme anomalies naturelles. La comparaison des deux cartes permet de localiser globalement les zones de dépôts de plomb d'origine humaine.

Note : Les teneurs totales en plomb sont comprises entre entre 2 et 342 mg/kg en profondeur pour les sols métropolitains. Dans les sols des Antilles, elles s’échelonnent entre 6 et 16 mg/kg en profondeur.

Les teneurs en cadmium des sols résultent de l’altération des roches et de l’évolution des sols, comme ceux issus des craies et des calcaires jurassiques (Champagne, Charente, Causses, Jura), et aussi de contaminations diffuses d’origine industrielle (Nord) ou agricoles (usage d’en rais minéraux dans les régions céréalières dans le Nord et le Sud-ouest de la France et en Alsace). La part la plus importante des apports anthropiques en cadmium (environ 55 %) provient d’impuretés présentes dans les engrais minéraux et, dans une moindre mesure, d’effluents d’élevages et de retombées atmosphériques.

Les teneurs naturelles des sols en zinc sont faibles, hormis dans les sols des roches cristallines (Massif Central) ou jurassiques (Champagne, Causses, Jura, etc.). Aussi, les fortes teneurs en zinc mesurées en Bretagne, Lorraine, Nord – Pas-de-Calais sont d’origine anthropique (mines, industrie, épandages agricoles, trafic routier, toitures, etc.). Près de 80 % des apports de zinc sur les sols sont attribués aux déjections animales, du fait des compléments alimentaires utilisés dans les élevages bovins, porcins ou de volailles.

L’épandage de déjections animales (50 %), de boues et composts (17 %), ainsi que les retombées atmosphériques (21 %) représentent la quasi-totalité des apports de mercure sur les sols. Particulièrement volatile, le mercure peut être émis lors de la combustion de déchets contaminés ou de combustibles fossiles et ainsi contaminer les sols et l’environnement suite aux retombées atmosphériques. Utilisé dans l’industrie pour la production du chlore et de la soude caustique (« chlore-alcali »), la métallurgie ou la transformation de pâte à papier, le mercure peut également se trouver dans certains effluents industriels. Ce métal a tendance à demeurer dans les horizons de surface du sol, car il est rapidement adsorbé par la matière organique ou par les oxydes (fer, aluminium, manganèse). Certaines bactéries peuvent également transformer le mercure présent dans les sols ou les sédiments en méthyl-mercure, substance toxique pour l’homme. Les teneurs médianes en mercure dans les sols agricoles sont faibles (entre 0,01 et 0,30 mg/kg de terre fine).

Note : Ces résultats proviennent de la Collecte nationale d'analyses d'Éléments Traces Métalliques (BDETM). Elle agrège les analyses de 73 400 horizons de surface de sols cultivés susceptibles de recevoir des boues d'épuration, prélevés entre 1990 et 2010.

Méthodologie :

Trois programmes gérés par le Groupement d'intérêt scientifique Sol à l’échelle de la France collectent les teneurs en métaux et métalloïdes dans les sols :
- Le Réseau de mesure de la qualité des sols (RMQS) a pour but de détecter l'apparition et les tendances des évolutions caractéristiques du sol (dont les métaux et métalloïdes) ;
- La Base de données analyses des terres (BDAT),  stocke les résultats des analyses en  métaux et métalloïdes de la partie assimilable par les plantes dans les sols agricoles (bore, cuivre, fer, manganèse, zinc)  ;
- La Collecte nationale d’analyses d’éléments traces métalliques (BDETM), fait une synthèse des teneurs agricoles habituelles (TAH). Elles associent les métaux et métalloïdes issus de l’altération des roches puis de l’évolution des sols (fond pédogéochimique naturel), aux apports liés à l’agriculture et aux retombées atmosphériques diffuses (contamination diffuse). Les analyses en métaux et métalloïdes réalisées entre 1988 et 2009 ont été collectées lors de la réalisation des plans d'épandage des boues d'épuration dans le cadre du dispositif réglementaire (Décret du 8 décembre 1997 et arrêté du 8 janvier 1998).

Pour mieux comprendre

Environnement > Eau > Les micropolluants hors pesticides dans les eaux

Environnement > Pollution de l'air > La pollution de l’air par les métaux lourds


Voir aussi...

  • http://www.afes.fr/ (Association française d’études des sols –Afes)
    Rubrique > Publications > Revue EGS > 2008 - Volume 15 n°3 > Détection de valeurs anomaliques d’éléments traces métalliques dans les sols à l’aide du Réseau de Mesure de la Qualité des Sols
  • http://www.ademe.fr/ (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie – Ademe)
     Rubrique > Accueil > Médiathèque > Bilan des flux de contaminants entrant sur les sols agricoles de France métropolitaine
  • http://www.gessol.fr/ (Gessol – Fonctions environnementales et gestion du patrimoine sol)
    Rubrique > Accueil Gessol > Recherche >  Eléments Traces Métalliques (ETM)
  • http://www.gissol.fr (Groupement d'intérêt scientifique Sol)
    Rubrique > Programmes > La BDAT : Base de données analyses des terres
    Rubrique > Programmes > Indiquasol : Base de données indicateurs de la qualité des sols
    Rubrique > Programmes > RMQS: Réseau de mesure de la qualité des sols
    Rubrique > Programmes > BDETM : Base de données éléments traces métalliques
    Rubrique > Rapport sur l'état des sols de France
  • http://www.developpement-durable.gouv.fr/ (Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l'Energie - Medde)
    Rubrique > Prévention des risques > Risques technologiques et transports de matières dangereuses > Sites et sols pollués > Boite à outils > Fond géochimique naturel - État des connaissances à l’échelle nationale

Mis à jour le 13/10/2014

http://www.gouvernement.fr http://www.legifrance.gouv.fr/ http://www.service-public.fr/ http://www.france.fr/ http://www.data.gouv.fr/