Echanges de phosphore entre les sédiments et l'eau. Influence de la dilution sur les cinétiques de traçage isotopique

Sediment-water exchange of phosphorus. The influence of sediment dilution on radiotracer kinetics

¹ Laboratoire d'Hydrobiologie, UA 695 CNRS, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex, France
² D.B./S.R.A. Centre d'études nucléaires de Cadarache, B.P.1, 13115 Saint-Paul-Lez-Durance, France

Résumé

Les cinétiques de traçage isotopique des échanges entre les ions phosphates en solution et les sédiments en suspension permettent de définir des indices caractérisant les potentialités de transfert du P entre les sédiments et l'eau. L'utilisation de cette méthode nous a permis de déterminer une quantité de phosphore isotopiquement échangeable dans différents types de sédiments ; cette valeur est fonction de la durée d'échange, fixée ici à 24 heures (E₂₄). La dilution du sédiment provoque le passage en solution d'une fraction croissante de ce pool d'ions échangeables selon une loi Q = a.E₂₄.S^b qui permet de calculer la concentration (Q) de phosphore dans l'eau connaissant la masse(S) de sédiments en suspension. L'épuisement du P le plus mobile et l'allongement de la phase d'adsorption qui résultent de la dilution du sédiment entraînent une modification des cinétiques d'échange.

Abstract

The kinetics behavior of radiotracer³²P during exchange reactions between soluble phosphate ions and suspended sediments provides information on parameters that characterize P transport potentiality between the solid phase and the water. The method used enabled us to quantify the isotopically exchangeable phosphorus in different types of sediments during a 24 hours echange period (E₂₄). It is evident that sediment dilution involves the solubilization of exchangeable ion pool, with the process following the relationship Q = a.E₂₄.S^b. This equation allows a calculation of the P concentration in water (Q) as a function of weight of suspended sediment (S). As the result of sediment dilution both the release of the most labile P and the lengthening of the adsorption phase involve a modification of exchange kinetics.