Sirop de maïs riche en fructose

Les métaux lourds sont des éléments naturels dont la masse atomique et la densité sont élevées, généralement supérieures à 5 g/cm³. Ils comprennent le plomb, le mercure, l'arsenic et le cadmium. Ils peuvent être toxiques même à l'état de traces, s'accumuler dans les organismes et entraîner des risques pour la santé.

Les métaux lourds présents dans l'eau peuvent avoir de graves effets sur la santé, tels que des dommages neurologiques, une insuffisance rénale et le cancer, même à de faibles concentrations. Ils persistent dans les écosystèmes, se bioaccumulent dans la chaîne alimentaire et perturbent la vie aquatique.

Les paramètres des métaux lourds comprennent les niveaux de concentration, les seuils de toxicité, la biodisponibilité et la présence de métaux spécifiques tels que le Pb, le Cd, le Hg et le Cr. Celles-ci sont réglementées par des agences telles que l'EPA et l'OMS pour garantir la sécurité de l'eau.

La concentration de métaux lourds dans l'eau est mesurée à l'aide de techniques telles que la spectrométrie d'absorption atomique (AAS), la spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) ou l'analyse colorimétrique. Les résultats sont exprimés en microgrammes par litre (µg/L) ou en milligrammes par litre (mg/L).

Les limites autorisées varient selon les organismes de réglementation, mais pour l'eau potable, l'OMS et l'EPA fixent des limites telles que le plomb (Pb) ≤ 0,01 mg/L, le mercure (Hg) ≤ 0,001 mg/L et le cadmium (Cd) ≤ 0,003 mg/L.

L'adsorption des métaux lourds implique un échange d'ions, une complexation de surface et une précipitation sur des matériaux adsorbants tels que le charbon actif, le biochar ou les nanomatériaux, réduisant ainsi les ions métalliques de l'eau contaminée. L'efficacité de l'adsorption dépend du pH, de la température et du type d'adsorbant.