De numéro atomique 80 et de symbole Hg, le mercure est un corps simple qui se présente sous une forme liquide et peu visqueuse à température et pression normales.
Durant des années, le mercure était présent dans les médicaments, les thermomètres et les batteries. L’année 1999 marque l’interdiction de son utilisation en raison de sa toxicité avérée. En 2021, une étude a montré que son ingestion à travers les produits de la mer causerait 250 000 cas de déficience intellectuelle par an.
Le mercure appartient au groupe 12 et à la période 6 du tableau périodique des éléments. Littéralement, il ne correspond pas à la définition des éléments de transition de l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (UICPA). Cependant, il est fréquemment mentionné comme tel dans de nombreux ouvrages et manuels.
Le groupe 12, également appelé « groupe du zinc » ou « groupe IIB », se compose des éléments 30Zn, 48Cd et 80Hg, qui ont deux électrons sur la sous-couche s au-delà d’une sous-couche d.
La configuration électronique de l’élément 80 se présente comme suit : [Xe] 4f14 5d10 6s2, ce qui lui confère un caractère noble et covalent plus fort ainsi qu’une réactivité plus faible. Il est presque noble en tant que corps simple et peut être isolé.
Le mercure est un métal argenté brillant qui est le seul élément chimique sous forme liquide à température et pression ambiantes, à moins qu’il ne soit en surfusion. Cependant, il a une tension de vapeur élevée et s’évapore facilement à des températures plus élevées.
Le Hg peut se présenter sous différentes formes, toutes toxiques pour le système nerveux et la reproduction :
L’exposition au mercure peut causer l’hydrargyrisme, une intoxication grave dont la maladie de Minamata est l’exemple le plus connu. Il est également suspecté d’être impliqué dans des maladies chroniques comme la maladie d’Alzheimer, le syndrome de fatigue chronique ou la fibromyalgie.
En 2009, le Programme des Nations Unies pour l’Environnement a instauré des contraintes juridiques pour le mercure, sous forme de traité international. Le comité de négociation intergouvernemental s’est réuni au Japon en janvier 2011, puis à Nairobi en octobre de la même année.
Les dénominations « vif-argent » et « mercure » ont été utilisées indifféremment jusqu’au XIXe siècle.
« Vif-argent » représente l’ancien nom du mercure en français moyen.
Dans la nature, l’élément se présente sous forme d’un minerai rouge vermillon appelé cinabre (α-HgS). Il a été employé dans diverses cérémonies religieuses et comme pigment de confection de céramiques, tatouages, fresques murales. Des découvertes archéologiques témoignent de sa présence :
En Grèce antique, Théophraste (-371, -288) a écrit « De Lapidus », le premier livre sur les minéraux. Il y détaille les lavages successifs du minerai pour extraire le cinabre et également, comment ce dernier peut être traité pour produire du « vif-argent », en le broyant avec du vinaigre.
Au premier siècle, Dioscoride met en évidence la vapeur de mercure qui se dépose dans un récipient sous lequel a été calcinée une cuillerée de cinabre. Il a nommé cette préparation hydrárgyros qui signifie « argent liquide » en grec.
À la même époque, le Romain Pline a expérimenté le même procédé de sublimation du minerai pour obtenir l’hydrargyrus, dérivé du grec ancien et dont le nom français sera « hydrargyre ».
En 1813-1814, Berzelius a adopté le symbole chimique Hg pour l’élément, en référence aux deux morphèmes Hydrar et Gyrus. Pline a découvert ensuite la forme native du métal et le qualifie de vicem argenti ou « vif-argent » en français. Ce terme est retrouvé dans Le Charroi de Nîmes, une chanson de geste écrite vers 1160. Cette dénomination restera jusqu’au début du XIXe siècle.
L’étymologie de la nouvelle dénomination
À l’époque de l’Antiquité, les néoplatoniciens et les astrologues gréco-romains ont allié les sept métaux aux divinités, aux couleurs et aux astres : l’or et le soleil, l’argent et la lune, le cuivre et le Vénus, etc. Après sa découverte, le vif-argent, qui présentait la particularité d’être à la fois liquide et solide, a été associé à l’Androgyne Mercure.
Les deux noms en latin ont été utilisés indifféremment par les alchimistes européens. L’ouvrage Summa perfectionis de Geber Latin mentionne argento vivo ou Mercurio. Ce n’est qu’en 1787 que le nom plus simple de Mercure a été adopté, suite à la grande réforme de nomenclature proposée par Guyton de Morveau, Lavoisier et al., dans leur ouvrage « Méthode de nomenclature ». Son symbole Hg est en rapport avec hydrargyrum (latin).
Le mercure est composé de 40 isotopes. Plusieurs d’entre eux sont stables et employés pour des analyses isotopiques ou un traçage isotopique.
31 isotopes sont instables et seuls quatre ont une période supérieure à une journée. Selon l’Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire (IRSN), seul le 203Hg est pratique comme traceur isotopique.
Les centrales nucléaires et le retraitement des déchets nucléaires produisent du 203Hg par spectrométrie γ. Son activité massique est de 5,11 × 1014 Bq.g-1 et sa période radioactive est de 46,59 jours. Il est émis par désintégration à 491 keV.
De 1950 à 1963, le mercure élémentaire stable entrait dans la fabrication d’armes nucléaires et a été retrouvé dans les eaux et dans les sols pollués. Toutefois, les données concernant la cinétique et les effets du 203Hg sont encore insuffisantes. Selon l’IRSN, « les rejets de radioisotopes de cet élément ne conduisent pas à leur détection dans l’environnement ». Il est alors supposé agir comme le mercure élémentaire stable.
De 1966 à 1979, l’usine de La Hague a évalué le Hg radioactif de ses effluents gazeux à 2 MBq.an-1 à 4 GBq.an-1. Le Commissariat à l’énergie atomique l’a également trouvé dans l’atmosphère des réacteurs.
Le mercure est un élément rare avec un clarke de 0,05 et 0,08 g/t. Il peut exister sous différentes formes : natif, ionique et composé oxydé. La principale source de cet élément est le sulfure de mercure (HgS), un minéral rouge vermillon appelé cinabre. On le trouve rarement sous forme d’oxyde ou de chlorure.
Le mercure est présent naturellement dans l’environnement, surtout dans les roches du sous-sol. Les volcans sont les principales sources naturelles d’émission dans l’environnement, suivis des activités industrielles.
Actuellement, la plupart du Hg utilisé provient du recyclage de l’élément, ce qui est interdit pour certains usages. Qu’il soit utilisé légalement ou pour l’orpaillage illégal, il s’agit souvent de mercure récupéré. Une production secondaire de ce minerai provient de condensats de grillage de minerais complexes comme le zinc. La ville d’Avilés en Espagne est l’une des grandes zones de production de cet élément, avec en moyenne plusieurs centaines de flacons par an. Chaque flacon est un récipient en acier contenant 34,5 kg de Hg, selon l’industrie du mercure.
Le corps simple mercure brille d’un éclat métallique argenté. De forme liquide à faible viscosité, il est très mobile malgré sa densité élevée de de 13,6 g/cm3 g/cm³. Il se solidifie à -39 °C.
À température et pression normales, le mercure est le seul métal qui reste à l’état liquide et ne subit pas de surfusion. Le brome, un halogène, est l’autre substance à avoir cette propriété. Le Hg est aussi l’unique métal ayant une température d’ébullition inférieure à 650 °C. Le point triple du mercure, qui est un point fixe sur l’échelle internationale des températures (ITS-90), se situe à -38,8344 °C.
Les vapeurs du Hg sont dangereuses. En effet, c’est le seul élément, en dehors des gaz rares, qui se présente sous forme de vapeur monoatomique. La pression de sa vapeur saturante peut être calculée en utilisant les formules suivantes :
log p*= 7,149 – 3212,5/T entre 273 et 423 K ;
log p*= 7,003 – 0,000197 (T-273) – 3141,33/T entre 423 et 673 K.
Le résultat est exprimé en kilopascal. Le Hg est insoluble les solutions d’acides, particulièrement des acides oxydants.
Le mercure a la capacité de s’allier facilement avec presque tous les métaux, sauf avec le fer, le nickel et le cobalt. Il lui est également difficile de former un alliage avec le cuivre, la platine et l’antimoine. Cette propriété unique du minerai, appelée amalgame, est utile pour de nombreuses applications.
Le Hg « vierge » (pur à 99,9 %) peut dissoudre de nombreux métaux. En contact avec les métaux alcalins, il peut produire une flamme ou dégager une forte chaleur. Le plastique est facilement attaqué par le mercure, ce qui peut donner des composés. Par ailleurs, il est très lourd et seuls le vanadium, le fer, le niobium, le molybdène, le tantale et le tungstène présentent une résistance à la dissolution ou l’amalgame avec cet élément.
Pour ces raisons, la manipulation du Hg doit être effectuée avec précaution et son stockage nécessite des contenants spéciaux solides en acier ou en fer (flacon ou flasque). Les petites quantités peuvent être versées dans des flacons en verre protégés de plastique ou de métal. Le mercure très pur à 99,99999 % (mercure électronique) exige un conditionnement en ampoules scellées en verre blanc neutre dit de « chimie ».
L’élément 80 se distingue du groupe du zinc par son inertie chimique spécifique. Son ionisation est exceptionnellement faible. Contrairement à d’autres sels, les sels de mercure ne contiennent pas d’eau
Le mercure peut adopter différents degrés d’oxydation :
Le Hg métallique ne subit pas de réaction d’oxydation à l’air sec. Toutefois, en milieu humide, il s’oxyde pour former du Hg2O à température ambiante et du HgO entre 573 K (300 °C) et 749 K (476 °C). La forme élémentaire est invulnérable face à l’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique, mais l’acide nitrique (HNO3) peut le transformer en HgNO3. En présence d’eau royale, le mercure peut être attaqué pour produire du mercure corrosif HgCl2.
Les composés soufrés se lient au mercure par des liaisons covalentes. Les thiols, ou mercaptans, qui contenaient un groupe -SH lié à un atome de carbone, étaient traditionnellement utilisés pour capturer cet élément. Le concept acide-base de Pearson explique cette affinité entre le mercure et le soufre : le méthylmercure est un acide mou, tandis que les composés soufrés sont des bases molles.
Les composés mercuriques sont utilisés dans les fongicides et bactéricides, à l’exemple du Thimerosal, un conservateur utilisé dans les vaccins. Il en est de même pour le Panogen, qui aurait été impliqué dans l’affaire du pain maudit de Pont-Saint-Esprit . En Europe, des cellules à cathode de mercure servent à la production du chlore.
Les utilisations du Hg dans les domaines de la santé et la médecine est multiple :
Longtemps, le mercure a représenté 0,6 % du contenu des piles salines et 0,025 % de celui des piles alcalines. Dans certains cas, les piles boutons mettent en jeu les couples Zn2+/Zn et Hg2+/Hg.
La réaction chimique impliquée dans le fonctionnement des piles est la suivante :
Zn + HgO + H2O + 2 KOH → Hg + [Zn(OH)4]K2
La forme atomique de cet élément est également utilisée dans les lampes à mercure et à iodure métallique sous haute pression. Les lampes fluorescentes à vapeur contiennent environ 15 mg de mercure gazeux. Depuis 2005, la Restriction Hazardous Substances a limité une quantité maximale de 5 mg de Hg dans les piles. En 2009, cette limité a pu être réduite à 2 mg par les fabricants.
L’élément 80 est couramment utilisé dans les piles de type bouton, bien que la majorité de ces piles utilise de l’oxyde d’argent plutôt que de l’oxyde de mercure. En effet, environ un tiers du poids d’une pile bouton est constitué de mercure, mais les piles contenant de l’oxyde d’argent ne contiennent que 0,5 à 1 % de mercure.
Auparavant, le Hg était employé comme fluide dans les thermomètres, car il est capable de se dilater avec la température. Toutefois, sa toxicité ayant été constatée, l’utilisation des thermomètres à mercure a été interdite.
L’élément 80 est également utilisé dans les contacts des détecteurs de niveau, tels que les poires de niveau pour les fosses avec pompe de relevage ou alarme de niveau. Chaque contact en contient environ 4 grammes.
On trouve du Hg dans les systèmes rotatifs de lentilles pour assurer un mouvement de rotation régulier sans frottement. Il permet l’alimentation électrique grâce à deux cuves concentriques. Enfin, le mercure est largement utilisé dans l’orpaillage pour amalgamer l’or et faciliter son extraction.
En septembre 2015, les tensiomètres des cabinets médicaux contenaient encore cet élément.
En raison de ses propriétés utiles pour la chimie nucléaire et les instruments de mesure, ce minerai fait partie des huit matières premières stratégiques jugées indispensables, tant en temps de guerre qu’en temps de paix.
Certaines mines artisanales tirent profit du mercure. En effet, il est utilisé :
Le mercure, l’un des métaux les plus toxiques, a une grande mobilité dans l’environnement car il est volatil à température ambiante. Il est facilement absorbé par la matière organique et impliqué dans les processus métaboliques, sous forme méthylée. Les sources naturelles ou anthropiques de l’élément peuvent être identifiées par des analyses isotopiques. Des recherches sont en cours pour trouver des solutions durables qui pourraient permettre de solidifier ou d’isoler le Hg.
Quelle que soit sa dose, sa forme organique ou ses états chimiques, le mercure est toxique et écotoxique.
L’élément 80 est bioaccumulable. En 2007, Björkman et son équipe ont mené une étude qui a révélé la présence de 1 µg/L de mercure inorganique dans le sang et de 2,2 µg/L de MeHg. Dans le cortex du lobe occipital, les niveaux étaient respectivement de 5 µg/L et de MeHg de 4 µg/kg. Les résultats ont montré une corrélation significative entre les niveaux de MeHg dans le sang et ceux dans le cortex occipital. De plus, le mercure total des ongles d’orteils était lié aux niveaux de MeHg sanguin et occipital. Les recherches ont également mis en évidence les taux de mercure inorganique au moment de la mort qui s’est accumulé à la surface des amalgames dentaires. Les taux hypophysaires et thyroïdiens de Hg total y sont également réunis.
Le degré d’oxydation influence la toxicité du mercure.
Le Hg métallique solide est faiblement absorbé dans le tractus gastro-intestinal quand il est ingéré (moins de 10 %). Il peut s’accumuler dans l’appendice et devenir une source de méthylmercure. Une fois dans le sang, l’élément peut parvenir au cerveau et au fœtus. Dans le corps, le Hg métallique est oxydé en mercure mercurique qui s’associe au groupe sulfhydrile pour attaquer le rein. Une encéphalopathie et des lésions rénales résultent de l’exposition chronique à cet élément.
Environ 70 à 80 % des vapeurs de mercure inhalées sont captées et absorbées par les voies et le système sanguin pour se dissoudre facilement dans le plasma, le sang et l’hémoglobine. Ainsi, l’élément parvient aux reins et dans le système nerveux. Chez la femme enceinte, il traverse sans peine le placenta pour atteindre le fœtus. Chez les post-partum, le lait maternel peut être aussi contaminé. Des lésions pulmonaires sévères résultent de l’exposition intense aux vapeurs de Hg.
L’ingestion de mercure mercurique provoque une nécrose gastrique, intestinale et tubulaire (rénale). Une exposition chronique à cet élément peut également provoquer des lésions tubulaires rénales et éventuellement une glomérulonéphrite d’origine immunologique.
Chez les rats, le chlorure mercurique peut entraîner une immunosuppression, mais son effet de dépression immunitaire dépend de la souche des rongeurs..
Sous une forme inorganique, il est à l’origine de dermatite de contact allergique.
Une modification de la cinétique des composés inorganiques et du méthylmercure protège contre la toxicité du mercure. Ce changement est induit par certains composés de sélénium.
Le monométhylmercure HgCH3 est produit par la conversion d’une partie du mercure dissous par des bactéries de l’intestin ou du sédiment.
Cette forme est très toxique pour le système nerveux et bioaccumulable. Il peut causer des dommages aux cellules souches du système nerveux central et affecter le développement humain, même à faible dose. On peut citer la microcéphalie et le déficit de développement neurologique. Les fœtus semblent être plus vulnérables que les mères. Les mêmes effets ont été observés chez plusieurs espèces de laboratoire. Le degré de toxicité du méthylmercure sur la reproduction et le développement est inférieur à celui du mercure inorganique. Cependant, il peut avoir un impact sur un plus grand nombre de facteurs.
Les fruits de mer, comme les moules, le thon, le marlin, l’espadon et le requin, sont les principales sources d’exposition au HgCH3 pour l’homme, en particulier pour les enfants et les femmes enceintes. Il attaque en premier lieu le système nerveux, mais chez certaines personnes, le rein peut également être affecté.
Les amalgames dentaires à base de mercure ont été la source majeure d’exposition pour la population dans les pays développés. Actuellement, ils ne renferment plus que 5 % de leur masse initiale.
Face à cette toxicité avérée, l’emploi du Hg a été limité et peu à peu interdit. La vente d’objets contenant l’élément 80 est réglementée dans l’Union européenne depuis les années 2000. De nombreux usages ont été interdits, y compris l’utilisation des thermomètres à mercure dans les établissements sanitaires à partir de 1999.
L’élimination du mercure mercurique se fait principalement par les ongles, les cheveux, les urines, les selles et le lait maternel.
Le Hg se présente sous deux formes : inorganique et méthylé. Les composés inorganiques ont deux demi-vies : une courte, mesurée en jours ou semaines, et une plus longue, comptée en années ou décennies. En revanche, les composés de méthylmercure ont une seule demi-vie biologique d’environ deux mois chez l’homme. Les niveaux de mercure dans l’urine, le sang et le plasma servent d’indicateurs utiles pour la surveillance biologique, bien que cela ne soit pas complet. On peut surveiller l’exposition aux composés de méthylmercure grâce à leurs concentrations dans les cheveux et le sang.
Une modification de la cinétique des composés inorganiques et du méthylmercure par certains composés de sélénium protège contre la toxicité du mercure.
Les régions d’orpaillage (notamment en Guyane et au Surinam) ainsi que certaines régions industrielles présentent une forte concentration de l’élément 80.
En 2018, le « Volet périnatal » du Programme National de Biosurveillance en France a réalisé une étude sur l’imprégnation des femmes enceintes par le Hg ainsi que d’autres métaux et polluants organiques. L’objet de l’étude était de mesurer les niveaux de mercure dans les cheveux de 1 799 femmes enceintes (« Cohorte Elfe ») pour évaluer principalement le mercure organique, qui est le résultat d’une exposition chronique par ingestion ou inhalation. Ces femmes ont accouché en France en 2011, à l’exception de la Corse et des TOM.
Une baisse du taux de mercure capillaire a été constatée, par rapport aux études précédentes en France, avec un taux moyen de 0,4 µg par gramme de cheveux. L’étude a montré que moins de 1 % des femmes dépassait le seuil de 2,5 μg, établi par le JECFA pour les femmes enceintes. Toutefois, ce niveau est plus important que celui mesuré en Europe centrale et de l’Est ainsi qu’aux Etats-Unis, où les niveaux de mercure sont problématiques. Cet écart entre la France et les autres pays a déjà été observé en 2007 pour l’arsenic. Cette différence est due à une consommation plus importante de produits de mer en France.
En 1997, l’Institut de Veille Sanitaire a étudié l’exposition alimentaire au Hg de 165 Amérindiens vivant dans quatre villages en bordure du fleuve Maroni en Guyane : Kayodé, Twenké, Taluhen et Antécume-Pata. Des dosages de mercure total ont été aussi effectués pour 235 habitants des villages aux alentours. L’étude a également relevé les données anthropométriques de 264 autres personnes.
L’étude a révélé que certains poissons du fleuve contenaient jusqu’à 1,62 mg/kg de Hg total. Les résultats ont montré que plus de 50 % de la population étudiée dépassait la valeur sanguine recommandée par l’OMS de 10 µg/g de mercure total dans les cheveux ((11,4 µg/g en moyenne, à comparer à un taux de référence de 2 µg/g). Par ailleurs, près de 90 % de l’élément 80 était sous forme organique, la plus toxique et de plus bio-assimilable. Toutes les tranches d’âge ont présenté une teneur élevée, bien que légèrement inférieures chez les nourrissons, qui sont pourtant très vulnérables. Les Wayanas de Kayodé, où les activités d’orpaillage sont courantes, ont enregistré le plus haut taux d’exposition au Hg. La limite recommandée de 0,5 mg/kg de mercure total a été dépassée par 14,5 % des 242 personnes dans le Haut-Maroni. Depuis, l’exploitation de l’or s’est développée, exposant davantage les Wayanas. Ils dépassent l’apport quotidien habituel de 2,4 µg de méthylmercure et de 6,7 µg de mercure total. La dose tolérable hebdomadaire recommandée par l’OMS à l’époque a été largement franchie (300 µg de mercure total, dont 200 µg de méthylmercure au maximum, soit 30 µg/j). La consommation des adultes varie de 40 à 60 µg par jour, tandis que celle des personnes âgées est de 30 µg/j.
Chez les moins de quinze ans, l’ingestion de mercure est d’environ :
Ces valeurs n’incluent pas l’apport par les gibiers, l’air et l’eau.
La Guyane a montré des résultats équivalents à ceux de Minamata au Japon. L’Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail a continué les recherches.
Le mercure peut causer des maladies professionnelles chez les travailleurs qui l’utilisent et chez les humains, des maladies comme l’érythème mercuriel.
La toxicité du Hg touche toutes les espèces vivantes. Ses impacts sur la vie sauvage sont montrés par :
L’élément 80 est un polluant mondial. Depuis le début de l’Anthropocène, les enregistrements sédimentaires et les analyses isotopiques ont constaté une forte augmentation des émissions anthropiques. Les statistiques rejoignent plusieurs théories.
La production de mercure (19 %) est classée deuxième activité la plus polluante derrière l’argent (30 %), suivie par l’industrie chimique (10 %). Depuis peu, l’orpaillage et la combustion du charbon sont devenues les principales sources de pollution.
Depuis 1880, les rejets globaux de Hg s’élèvent à 8 Gg/an, avec un pic de 10,4 Gg atteint en 1970. Depuis, ils diminuent progressivement, mais les régions émettrices ont aussi changé.
Avant 1850, 81 % des émissions avaient un rapport avec la production d’argent en Amérique espagnole.
De 1850 à 2010, les émissions de mercure venaient principalement de l’Amérique du Nord (30 %), de l’Europe (27 %) et de l’Asie (16 %). 79 % des rejets dans l’air ont atteint directement l’hémisphère nord. Depuis 1890, l’hémisphère sud commence à être de plus en plus touché.
Réglementées, les émissions de Hg dans l’air ont diminué. En revanche, les rejets dans le sol et l’eau ont augmenté à cause du mercure contenu dans le charbon et des déchets qui se retrouvent dans les cendres volantes et les résidus. Une partie de ces cendres est dispersée par la pluie ou le vent tandis que le reste est recyclé dans la fabrication de ciment ou de briques. Par ailleurs, l’eau et le sol reçoivent 84 % des déchets mercuriels solides qui proviennent de la production du mercure pour 30 %, de la production d’argent pour 21 % et de l’industrie chimie pour 12 %.
Volatil, l’élément 80 est présent en grande quantité dans l’air, mais son cycle biogéochimique et sa cinétique environnementale sont encore mal connus. En 2010, sa présence dans l’air s’élevait à 4,57 Gg, soit trois fois plus qu’en 1850. Depuis le début des années 2000, les modèles de sa cinétique dans l’air, la terre et la mer ont été améliorés. En 2015, une étude a montré que 23 % des dépôts atmosphériques en 2017 seraient d’origine humaine. Par ailleurs, 40 % des rejets depuis 4 000 ans ont été piégés dans un état stable, principalement dans l’écosystème terrestre plutôt que dans l’océan. En 2020, une nouvelle modélisation a été réalisée pour évaluer l’impact des activités humaines sur le cycle du mercure.
Les modèles de cycle et de risque de l’élément 80 se sont d’abord focalisés sur le mercure océanique, supposant que la principale source du Hg était atmosphérique. Toutefois, il a été constaté que les écoulements fluviaux sont devenus une source importante dans les océans. En 2021, les données ont montré que les fleuves apportent en moyenne 1000 Mg/an (entre 893 et 1224) de mercure aux océans côtiers, soit trois fois plus que les dépôts atmosphériques. En outre, le réchauffement climatique est responsable de l’augmentation des débits fluviaux, ce qui constitue également une nouvelle source importante de Hg.
Les océans côtiers, qui ne représentent que 0,2 % du volume total de l’océan, sont des zones sensibles car ils contiennent la nourriture des poissons. Ils reçoivent 27 % de l’apport externe de mercure à l’océan. Selon une estimation théorique, les estuaires des fleuves apporteraient 350 Mg de cet élément à la mer, les rendant la plus grande source de Hg qui contamine les océans côtiers. L’écosystème estuarien, particulièrement le bouchon vaseux, facilite la méthylation du mercure et sa bioconcentration dans le réseau trophique..
Le Hg représente un problème environnemental mondial. Sa concentration moyenne dans les poissons et les mammifères de tous les océans est très préoccupante, alors que celle de la plupart des autres métaux lourds est en diminution. Sa répartition géographique varie, comme l’a montré Lehnherr et al. en 2011, et les taux de mercure s’amplifient de l’Est à l’Ouest de l’Amérique du Nord. Depuis quelques décennies, l’Arctique est touchée par des « pluies de mercure ». Malgré que cette région soit peu habitée, ses cours d’eau charrient l’élément vers l’océan Arctique. Une partie de ce Hg est méthylée, ce qui le rend plus facilement absorbable.
Les activités humaines sont responsables de 85 % de la pollution mercurielle actuelle des lacs et des cours d’eau. Ces activités sont les centrales thermiques au charbon et l’exploitation de gaz ou de pétrole. Les sources de mercure seraient principalement le lessivage de l’air et des sols pollués, ainsi que les apports terrigènes en mer ou dans les zones humides.
Classées par ordre décroissant d’importance, ces sources sont :
Les hydrocarbures fossiles, tels que le pétrole et le gaz naturel, sont issus de la décomposition de matières organiques contenant du mercure. Ce métal est présent dans toutes les formes d’hydrocarbures fossiles, mais sa concentration varie en fonction de la source et de la veine. En 2001, l’Environmental Protection Agency a indiqué que certains pétroles bruts et condensats de gaz naturel contenaient des concentrations élevées de Hg élémentaire (1 à 4 ppm). Les pétroles bruts peuvent également en contenir plus de 5 ppm, en suspension, sous forme ionique ou organique. En Asie du Sud, les condensats de gaz extraits peuvent contenir de 10 à 800 ppb de Hg. Aux États-Unis, la plupart des pétroles bruts raffinés contiennent moins de 10 ppb de mercure, avec une moyenne d’environ 5 ppb en poids, bien que certains échantillons puissent contenir jusqu’à 1000 ppb. Les naphtes raffinées contiennent généralement entre 5 et 200 ppb de Hg.
En 2001, l’EPA a estimé que la production annuelle pétrolière américaine représentait jusqu’à 10 000 t/an d’émission de mercure dans l’environnement. Le gaz naturel ne contient que la forme élémentaire de l’élément 80,à des taux inférieurs à la saturation, ce qui suggère qu’il n’existe pas dans les réservoirs. Cependant, au Texas, un réservoir de gaz est saturé en Hg0, qui par condensation produit du mercure liquide. Cela suggère que, dans ce cas unique, le gaz est en équilibre avec le Hg liquide. Encore mal connue, sur la base de quelques données de spéciation, la teneur en dialkylmercure du gaz naturel est supposée moindre (inférieur à 1 % du mercure total), basée sur des données sur les teneurs en substances indésirables des condensats de gaz.
Le pétrole brut, ses vapeurs et leurs condensats peuvent contenir différentes formes chimiques de Hg, ayant des propriétés chimiques, physiques et toxicologiques variables.
Selon l’EPA, le pétrole brut et les condensats de gaz naturel sont composés de mercure en suspension ou adsorbés sur les matières en suspension. Ces composés incluent principalement le HgS mais aussi d’autres espèces de l’élément adsorbé sur des silicates et d’autres matières en suspension colloïdales. L’élément 80 en suspension peut représenter une partie importante du mercure total dans les échantillons liquides d’hydrocarbures. Avant d’analyser ses formes dissoutes, il doit être filtré. Toutefois, pour éviter les pertes dues à l’évaporation ou l’adsorption, la mesure doit être effectuée avant toute filtration, centrifugation ou exposition à l’air. Une partie de ce Hg peut contaminer l’air et l’environnement s’il est exposé à la chaleur ou au soleil.
Dans certains pays, la première source de contamination de l’environnement est l’orpaillage. L’extraction et le traitement d’autres minéraux, de pétrole, de gaz et de charbon naturellement contaminés par du mercure sont également concernés.
Autrefois, on retrouvait des résidus non-négligeables de mercurochrome ou de thermomètres cassés dans les incinérateurs hospitaliers. Le mercure des amalgames dentaires est retrouvé dans les crématoriums.
Un taux élevé de Hg peut être retrouvé dans la tourbe ou le bois, les arbres ayant poussé sur des sols pollués ou dans une atmosphère contaminée. L’élément 80 est libéré lors de la combustion ou de la transformation en d’autres produits.
Les procédés dans l’industrie du chlore et de la soude caustique peuvent libérer cet élément dans l’environnement.
Le recyclage des thermomètres, des phares de voitures et des lampes au mercure provoque une grave pollution locale, etc.
Les sols des chapelleries, des miroiteries, des cristalleries et des ateliers de doreurs restent contaminés même des années après l’arrêt des activités. Il en est de même pour le mercure industriel (fulminate de mercure) utilisé depuis 1805 dans la fabrication de munitions : amorces de balles, obus, mines, etc. Des séquelles socio-économiques, écologiques et humaines durables sont le résultat des pollutions chroniques, comme ce fut le cas à Minamata.
La vapeur de Hg est très mobile et peut se déplacer facilement dans l’air, le sol et les sédiments. Cette mobilité est réduite en présence de complexes argilo-humiques, mais est augmentée dans les sols acides et lessivables. Elle dépend également de la température et du type de sol. Ainsi, une pile bouton peut polluer 1 m³ d’un sol moyen européen pendant 500 ans ou 500 m³ durant un an. Les animaux peuvent aussi transporter le mercure par bioturbation. En raison de sa non biodégradabilité, le Hg reste un polluant dangereux pour les êtres vivants.
Le mercure est un contaminant qui peut traverser les frontières. Les lacs québécois subissent une pollution en raison du transport de particules depuis le sud de l’Ontario et du nord des États-Unis. La teneur en Hg des lacs a doublé depuis le siècle dernier, obligeant les pêcheurs à mesurer leur consommation de poisson.
Auparavant, on pensait que la pluie purifiait l’air et fournissait de l’eau pure aux écosystèmes. Cependant, la vérité est que la pluie réduit les polluants tels que les pesticides et les métaux dangereux comme le mercure. La volatilité de cet élément contribue à la pollution atmosphérique, des eaux et des sédiments quand il est lavé par la pluie et le brouillard. Les incendies peuvent également répandre du mercure dans l’air et polluer l’environnement.
L’EPA, en collaboration avec des universités américaines, a mis en évidence la pollution de plusieurs régions par l’Hg. Les analyses de pluies et de neige ont montré qu’autour de Détroit, sa teneur est 65 fois supérieure au seuil défini par l’EPA. À Chicago, elle est de 41 fois supérieure et 73 fois plus à Kenosha, Wisconsin. La teneur moyenne en mercure sur six ans à Duluth est près de six fois le seuil, tandis que les pluies les moins polluées dépassent également ce seuil. Le degré d’urbanisation n’influence pas les résultats. En effet, dans le Michigan, un nombre 35 fois supérieur au seuil a été relevé tandis que la région de Devil’s Lake du Wisconsin a également enregistré 23 fois le seuil.
À la fin des années 90 et au début des années 2000, la teneur en mercure dans les précipitations dépassait encore le seuil dans douze états de l’est des Etats Unis :
L’usage massif du charbon fait de la Chine et des États-Unis les deux pays les plus touchés par la pollution de l’air. La première place de l’émission mondiale de l’élément 80 revient à la Chine.
Le mercure des lampes fluorescentes est passé de 12 mg à 4 mg en quelques années. En 2011, elle est même tombée à moins de 2 mg, alors que le nombre de lampes a augmenté. L’Institut de Veille Sanitaire n’a relevé aucun incident en France, mais le risque pour la santé subsiste. Les vapeurs de mercure restent dans l’air intérieur après la casse des lampes, et dans l’air extérieur via l’élimination ou les incinérations.
En 2007, le Centre Interprofessionnel Technique d’Études de la Pollution Atmosphérique a émis une théorie, considérant qu’un ampoule contient 5 mg de mercure. Si 30 millions de lampes sont jetées avec les ordures ménagères et incinérées, 150 kg de mercure de plus se retrouveraient avec les 6,7 t déjà présents dans l’air en 2007. Bien que la réglementation ait fixé la limite de 5,92 mg de Hg dans les ampoules, aucune norme sur sa teneur dans l’air extérieur ou intérieur n’a pas encore été définie.
L’Organisation Mondiale de la Santé recommande de ne pas dépasser le seuil de vapeur de mercure inorganique de 1 µg/m3/an. En 2011, la Commission de la Sécurité des Consommateurs de France a revendiqué que le gouvernement établisse des « valeurs maximales d’exposition aux vapeurs de mercure acceptables dans l’air ambiant ». La dernière recommandation européenne relative à l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques remonte à 2003. La commission a alors demandé une mise à jour, compte tenu de l’évolution technologique actuelle, ainsi qu’une baisse du niveau maximal de mercure dans une ampoule (de 5 mg à 2 mg).
En France, le code du travail fixe une teneur maximale tolérée en élément 80 de 20 µg/m3 d’air pour les travailleurs. En 2004, la directive européenne a omis de préciser une valeur cible pour le Hg dans l’air, alors que celles de l’arsenic, du cadmium, du nickel et des HAP ont été bien mentionnées. Aucune valeur maximale d’exposition à court terme n’a pas été également indiquée.
En cas de bris d’une ampoule, il est recommandé d’aérer la pièce pendant un long moment, de mettre des gants pour ramasser les débris et de ne pas utiliser l’aspirateur, pour éviter la dispersion des vapeurs de mercure.
Une petite quantité de Hg est capable de polluer des étendues d’eau et d’augmenter son taux chez les poissons à un niveau dangereux pour la consommation humaine.
Une étude de 1991 a révélé qu’une centrale thermique de 100 MW émet 11, 4 kg de cet élément chimique par an.
Des acres d’étang au nombre de 25 peuvent être polluées par environ 9 g de mercure. Ce qui engendrerait un dépassement des seuils présumés « sûrs » de Hg dans les poissons destinés à la consommation.
Près de Bergen, en Norvège, l’épave du sous-marin allemand « U-864 » coulé près de l’île de Fedje, le 09 février 1945 a favorisé une pollution importante par l’élément 80. En effet, les 65 t de mercure qu’il transportait dans 1 875 flasques d’acier, destinées à soutenir l’effort de guerre du Japon, ont commencé à relâcher leur contenu et à contaminer les poissons et la zone environnante. Le 22 février 2003, l’épave fut découverte et depuis, la pêche a été interdite dans un rayon de 30 000 m². Malgré les études entreprises par l’administration côtière norvégienne, la dépollution du site n’a pas encore commencé en 2019.
Volatile, le mercure s’échappe dans l’atmosphère, contaminant les précipitations, la neige et les eaux de fonte de neiges, les eaux nivéales et les lacs de montagne.
Les sédiments reçoivent la part de l’élément 80 non évaporée ou non absorbée par les plantes ou stockée dans le sol. Les bactéries la transforment en méthylmercure bio-assimilable pour les poissons, les crustacés et les oiseaux marins. La contamination se propage dans la chaîne alimentaire.
Les poissons prédateurs qui vivent longtemps en mer, tels que les thons et les espadons, sont contaminés par le mercure. Selon leur provenance et leur âge, les poissons des abysses sont aussi affectés.
La bioaccumulation du mercure dans le réseau trophique concerne également les oiseaux marins et les cétacés. Au début des années 90, le taux moyen du Hg a été mesuré dans les foies et les muscles de certains oiseaux de la Mer du Nord. Elle est exprimée en poids sec. Le tableau suivant montre les résultats :
| Oiseaux marins | Taux dans le foie (µg/g) | Taux dans le muscle (µg/g) |
| Guillemot marmette | 8,5 | 3,4 |
| Mouette tridactyle | 5,6 | 1,9 |
| Mouette rieuse | 2,6 | 0,9 |
| Macreuse noire | 9,5 | 2,1 |
Dans la même région, le taux moyen de mercure chez le marsouin commun était de 65,2 µg/g dans le foie. Il s’élevait à 4,1 µg/g dans les muscles et à 7,7 µg/g dans les reins. On a remarqué des pics de mesure de 17,5 µg/g chez la mouette tridactyle et de 456 µg/g chez le marsouin. Les facteurs de risque identifiés étaient l’habitat et le régime alimentaire.
Les résultats ont aussi révélé une augmentation du taux de mercure avec l’âge du marsouin. Pourtant, le pourcentage de methylmercure baisse avec l’âge au bénéfice du Hg lié à du sélénium. Cela suppose l’existence d’un mécanisme de détoxification dans les lysosomes des cellules hépatiques de ce mammifère.
Pour ces raisons, des limites de consommation des produits de pêche ont été instaurées. Elles concernent les populations locales qui vivent près des milliers de lacs et rivières de 44 états américains.
La bioaccumulation par les champignons se produit suite à leur pousse sur des sols pollués ou sur des arbres contaminés en décomposition. C’est le cas du Calvatia gigantea (Tête de mort), comestible, qui a une forte affinité pour le mercure et le methylmercure. Les teneurs peuvent atteindre 19,7 ppm sur des sols apparemment non pollués.
Les lichens et les champignons peuvent accumuler une quantité non négligeable de Hg.
Les psalliotes peuvent contenir 20 à 50 fois plus de méthylmercure et de mercure quel que soit leur sol de pousse.
En France, Didier Michelot a mené une étude (Centre National de Recherche Scientifique) qui consistait à effectuer 3 000 mesures de quinze métaux chez 120 échantillons de différentes espèces de champignons. Quatre espèces se sont distinguées :
Dans certains pays, des publications officielles ont lancé des alertes répétitives au public sur l’empoisonnement aux métaux lourds présents dans les champignons.
La reproduction des espèces en haut de la chaîne alimentaire est plus touchée. L’homme fait donc partie des concernés. D’autres animaux marins et terrestres peuvent être affectés :
Les études des Centers for Disease Control and Prevention ont révélé un risque de malformation congénitale chez 320 000 nouveaux nés. Par ailleurs, la présence élevée du mercure dans le sang touche 1/12 des femmes en âge de procréer. Cela peut impacter sur le développement neurologique du fœtus.
Depuis 1930, les vaccins ayant comme principe actif le Thiomersal contiennent l’élément 80.
Le « plan mercure » mis en place par le Programme des Nations unies pour l’environnement est d’ordre mondial.
Le 19 janvier 2013, la convention de Minamata a été validée à Genève par 140 États, après une semaine de négociation. Elle a pour but de diminuer les émissions de mercure à l’échelle mondiale. Elle a été symboliquement signée à Minamata, au Japon, le 10 octobre de la même année. Cette ville a été choisie pour rendre hommage à ses habitants, gravement contaminés par le mercure pendant plusieurs années. La pathologie est connue sous le nom de la maladie de Minamata. La ratification de la convention passe par 50 États pour entrer en vigueur. Le programme de la convention comptait interdire à partir de 2020 l’utilisation du mercure dans la fabrication de :
La convention de Minamata inclut également des dispositions sur le stockage et la gestion des déchets contenant du mercure. Cependant, les petites mines d’or et les centrales électriques au charbon ne sont pas couvertes par cette convention. Cela a causé des regrets de la part des organisations non gouvernementales écologiques. Les amalgames dentaires et certains vaccins ne sont pas concernés par la convention. Le secrétaire général adjoint de l’Organisation des Nations Unies chargé du Programme des Nations Unies pour l’environnement, Achim Steiner, a souligné l’ampleur de la contamination au Hg. Il a qualifié ce phénomène de « terrible héritage » qui affecte aussi bien les Inuits du Canada que les ouvriers des mines d’or en Afrique du Sud.
Les États du Michigan, de l’Ohio et de l’Indiana, ont mis en place des réglementations pour limiter la consommation de poisson, chacun au niveau de leur propre juridiction. Le Wisconsin et le Minnesota ont pris des mesures plus strictes en interdisant ou en limitant la consommation de poissons venants des centaines de lacs.
Régulièrement, l’EPA publie des conseils à l’intention des femmes enceintes, des enfants et des personnes vulnérables. Il recommande surtout de limiter la consommation des fruits de mer et de certains poissons comme le thon ou l’espadon.
La consommation de certains poissons marins et des grands lacs est restreinte au Canada.
L’utilisation du mercure est régulée en Europe et il doit être contrôlé dans l’alimentation et dans l’eau potable.
Deux rapports ont donné lieu à l’adoption d’une stratégie communautaire sur le mercure, avec six objectifs à traduire en actions spécifiques, par l’Union Européenne. L’un est un rapport de 2002 sur le mercure dans l’industrie du chlore et de la soude. L’autre date de 2003 et insiste sur les risques liés à l’usage du mercure pour la santé et l’environnement. En effet, le 22 mars 1982, une recommandation a été émise sur le mercure du secteur de l’électrolyse des chlorures alcalins. Cela a motivé les études de la Commission au Conseil en 2002.
La France a été chargée par la Commission européenne pour rédiger un argumentaire pour réviser la classification du mercure, dans le cadre de la directive 67/548/CEE. Il concerne la classification, l’emballage et l’étiquetage des substances dangereuses. L’AFSSET s’est concentrée sur la classification Cancérogène Mutagène Reprotoxique dans le but d’interdire la vente du mercure pour usage personnel et imposer une forte vigilance en milieu professionnel. En novembre 2005, au vu de l’étude de l’AFSSET, les responsables de la classification et de l’étiquetage ont souhaité avoir plus de précisions sur la toxicologie du mercure et son caractère cancérogenèse et mutagène. Les données ont été fournies par l’Institut Nationale de Recherche Scientifique et de l’Institut National de l’Environnement Industriel des Risques. La procédure devrait mener à un changement de statut du Hg.
Le 1er juillet 2006, la Restriction of Hazardous Substances limite l’utilisation du mercure à 0,1 % du poids du matériau dans les produits vendus en Europe.
En juin 2007, le Parlement européen à Strasbourg a adopté un règlement sur l’interdiction d’importer et d’exporter du Hg, ainsi que sur les conditions de stockage de ce métal.
Environ un mois plus tard, les députés européens ont également voté en faveur de l’interdiction des thermomètres au mercure non électriques. Par la même occasion, ils ont aussi interdit d’autres instruments de mesure couramment utilisés contenant l’élément 80. Les députés ont rejeté la demande de « dérogation permanente pour les fabricants de baromètres » mais leur ont accordé deux ans d’exemption. Toutefois, l’utilisation de la pile au mercure dans les thermomètres était toujours autorisée.
D’après le parlement, 80 à 90 % du Hg des instruments de mesure et contrôle figure dans les thermomètres médicaux et domestiques, en grande partie importés depuis l’Extrême-Orient. Cependant, leurs alternatives sont moins onéreux pour le particulier alors que les substituts des instruments scientifiques fabriqués en Europe sont plus chers (manomètre, tensiomètre, baromètre, thermomètres non-médicaux). Bien que le conseil songeait à une privation complète, des dérogations ont été soumises à la demande du parlement. Elles touchent les anciens thermomètres et les sphygmomanomètres à mercure qui sont plus précis pour mesurer la tension artérielle. Seuls les instruments neufs seront concernés par l’interdiction non rétroactive. Cependant, la revente des matériels existants restera accordée, ce qui rendra la fraude plus difficile à contrôler. De plus, les instruments vieux de plus de 50 ans (antiquités) contenant du mercure pourront toujours être importés.
Chaque pays membre est tenu de transposer la directive dans son droit national dans un délai d’un an à compter de son entrée en vigueur. Elle doit être mise en œuvre dans un délai maximal de 18 mois à partir de la date de cette transposition (sauf pour les baromètres, pour lesquels le délai est étendu à 24 mois).
La Commission européenne prévoit à la fin de l’année 2007 de proscrire le mercure dans toute préparation thérapeutique. Elle doit également se prononcer sur son avenir dans le domaine de la dentisterie où il est utilisé à 50 % dans les plombages et amalgames dentaires.
La Norvège n’est pas un pays de l’Union Européenne, mais elle a tout de même interdit tout usage du mercure depuis le 1er janvier 2008.
En janvier 2008, un comité scientifique européen a sorti un rapport en anglais qui affirme que les amalgames dentaires sont sans danger pour la santé humaine. La moitié des membres était des dentistes.
L’UE est considérée comme le plus grand exportateur de ce métal dans le monde. Le 22 février 2008, la Commission européenne, après concertation, a suggéré l’arrêt des exportations de ce métal, à titre d’exemple. L’UE cherche des solutions pour gérer les surplus de mercure, suite à l’abandon de son utilisation par l’industrie du chlore et de la soude (12 000 t). Le stockage dans d’anciennes mines de sel spécialement adaptées a été étudié.
Le 26 février 2008, le Journal Officiel de l’Union Européenne publie une Position commune (n°1/2008) du CE pour l’adoption d’un règlement sur le stockage sécurisé et l’interdiction des exportations du métal.
En 2008, la Direction Générale de l’Alimentation a émis une mise à jour des recommandations de consommation. Cependant, elle ne possède pas de plan de suivi des contaminants tels que le mercure.
Un cas spécifique concerne l’exploitation minière aurifère en Guyane, où la quantité de Hg utilisée illégalement et dispersée dans l’environnement est peu connue.
En 2017, le règlement européen sur l’élément 80, incorporant l’Union européenne à la Convention de Minamata (du 10 octobre 2013), est traduit dans le droit français. Ce règlement vise à combler les lacunes réglementaires de l’UE. Ses objectifs sont de:
La finalité est de protéger la santé humaine et l’environnement contre les activités anthropiques liées au mercure. Par ailleurs, six lacunes ont été pointées du doigt :
En 2017, la principale utilisation du mercure restant dans l’Union Européenne était pour les amalgames dentaires. Désormais, il est interdit d’utiliser des amalgames pour les femmes enceintes ou allaitantes ainsi que pour les enfants de moins de 15 ans. Les établissements de soins dentaires doivent, dorénavant, utiliser des amalgames prédosés encapsulés pour minimiser les émissions et l’exposition. De plus, les cliniques dentaires sont contraintes de s’équiper en séparateurs d’amalgames pour éviter le rejet dans les égouts et les masses d’eau. La Commission était tenue de présenter un rapport au Parlement européen et au Conseil avant juin 2020 pour étudier la résolution d’un abandon des amalgames dentaires d’ici à 2030.
Les propriétés physico-chimiques du mercure ont facilité sa propagation dans l’environnement, à cause de sa présence dans les thermomètres, les manomètres, les amalgames dentaires, les lampes fluorescentes, etc.
La mise en œuvre des solutions demande de l’implication à tous les niveaux. Il est possible de limiter la dispersion de l’Hg dans l’environnement en prenant les mesures suivantes :
La récupération et le recyclage des piles bouton est obligatoire. Les piles bâtons sont remplacées par d’autres. Il est également possible de réduire l’exposition humaine au méthylmercure en adoptant certaines mesures, telles :
Il est essentiel de relever le défi du traitement des précipitations, comme indiqué dans un rapport et une campagne de sensibilisation aux États-Unis. Les auteurs et la NWF encouragent vivement les industriels et les gestionnaires d’incinérateurs à abaisser leurs émissions de mercure. De plus, ils sensibilisent les citoyens sur l’économie d’énergie afin de limiter les émissions de Hg provenant des combustibles. De même, ils les invitent à ne plus acheter de piles ou de produits à base de mercure et leur recommandent de s’en défaire correctement.
La sensibilisation s’adresse également au gouvernement fédéral et aux États pour qu’ils suivent de près la teneur en mercure dans les précipitations. La NWF se porte garant de l’exécution des analyses de la pluie en cas d’incompétence des autorités responsables. Elle est soutenue par les scientifiques de l’université du Michigan et du Minnesota dans cette déclaration. Chicago, Cleveland, Détroit, Duluth et Gary (Indiana) étaient les villes sélectionnées en premier lieu.
L’adoucissement de l’acidité des eaux pluviales, puis leur filtration sur du charbon actif avant leur utilisation dans l’arrosage des légumes et dans l’alimentation des animaux ont été également suggérés. Le charbon sera, par la suite, incinéré dans des équipements disposant de filtres adaptés.
Une étude a suivi l’alimentation des femmes d’un village sur le bord de la rivière Tapajós (Amazonie) durant un an. Les résultats ont montré que la consommation de fruits réduit l’absorption du mercure par l’organisme. Toutefois, on ne sait pas si c’est lié à un fruit en particulier de la région ou aux fruits en général.
Des chiens ont été dressés pour repérer les gouttes de l’élément 80 piégées dans différents endroits :
L’objectif consiste à récupérer le mercure en l’amalgamant avec un autre métal (poudre de zinc par exemple) avant son évaporation. Le projet a été nommé « Mercurius 98 » et 1 000 écoles y ont participé. Grâce à cette technique, deux labradors renifleurs de Hg a permis la collecte de 1,3 t de cet élément en Suède, dans ces mêmes écoles. Un autre chien dressé a détecté 2 t de mercure dans les écoles du Minnesota.
Pour augmenter les rendements de la phytoremédiation, des scientifiques cherchent à modifier génétiquement des plantes.
La spectrométrie d’absorption atomique est la méthode d’analyse du mercure la plus utilisée. Cette technique est adaptée à la mesure de cet élément dans différents types d’eau (eau de surface, eaux usées, eaux souterraines, eau potable). Les raisons du contrôl de la concentration de l’Hg dans l’eau sont :
Deux étapes distinctes sont à suivre pour préparer l’échantillon à analyser. La première consiste à oxyder toutes les formes de mercure avec une digestion acide. La seconde est la réduction des ions en mercure élémentaire gazeux, qui sera dirigé vers la cellule de spectrométrie atomique.
Le mercure est attiré par les lipides des tissus gras des organismes vivants aquatiques et par précipitation dans les sédiments marins. L’analyse de ces derniers permet de dater une pollution au Hg, aussi bien naturelle qu’industrielle.
Pour mesurer le métal trace, les échantillons solides sont analysés par une méthode similaire. On les fait passer dans un four fermé à une température contrôlée et en présence d’oxygène. Les gaz formés sont recueillis dans un tube catalytique à haute température pour réduire les organo-mercures en Hg. Un support en or sert à amalgamer ce produit qui va être ensuite soumis à une brusque élévation de température (environ 950 °C) pour obtenir du mercure solide.
La quantification de l’élément 80 s’effectue ensuite par spectroscopie d’absorption atomique en vapeur froide, à une longueur d’onde de 253,95 nm, en comparaison avec une norme internationale (appelée MRC ou CRM). Cette méthode est qualifiée de « vapeur froide », car la température de mesure est relativement basse (115 °C) par rapport à la spectrométrie d’absorption atomique classique (flamme ou four graphite). Ses avantages sont multiples. Les échantillons sont simplement pesés et analysés sans passer par une préparation avec des acides ou d’autres produits chimiques.
Cette technique permet de récupérer presque 100 % de l’échantillon et ne nécessite pas de faire un autre amalgame avant la mesure. Dans des conditions particulières (salle blanche et amalgamation), les limites de quantification peuvent atteindre 0,005 ng pour un gramme d’échantillon, soit 0,005 ppb ou 5 ppt. Dans les conditions normales pour une simple analyse, la limite de quantification est autour de 0,5 ppb ou 500 ppt. Les limites de détection sont exprimées en valeur absolue et peuvent descendre jusqu’à 0,003 ng de mercure absolu.
La longueur d’onde d’absorbance du mercure est de 253,7 nm. La lampe à cathode creuse du spectromètre atomique doit être calibrée à cette longueur d’onde. Le résultat est comparé avec les absorbances des solutions étalons préparées. Lintervalle de l’étalonnage est entre 0,1 µg/L et 1,5 µg/L. Une limite de détection d’environ 0,04 µg/L entraîne une limite de quantification de 0,12 µg/L. Le Centre d’Expertise en Analyse Environnementale québécois révèle les taux de récupération par cette méthode :
Le mercure a été nommé vif argent depuis l’Antiquité, un terme populaire autant chez les alchimistes que dans le corps médical. Ils l’ont symbolisé par la représentation de la planète Mercure, d’où son nom actuel. Il a connu de nombreuses applications malgré sa haute toxicité.
Il était employé dans la fabrication de nombreux remèdes utilisés en médecine, à savoir :
Les compositions mercurielles les plus courantes sont :
En 2700 avant notre ère, le mercure aurait été utilisé dans les amalgames avec l’or, l’argent ou d’autres métaux. Certains chercheurs d’or actuels ont encore recours à cette méthode pour les paillettes et les poussières d’or. Il suffit de chauffer l’amalgame vers 400 à 500 °C pour faire évaporer le mercure qui sera ensuite condensé et récupéré après son passage à travers un serpentin froid. C’est une technique peu adoptée dans l’orpaillage traditionnel, mais utilisée dans au moins 10 % de la production mondiale de l’or, principalement dans les prospections de surface. Elle est la source de graves problèmes de pollution dans les rivières d’Amazonie et de Birmanie. Ceux qui mangent beaucoup de poissons et les personnes âgées amérindiennes wayanas sont les plus touchés.
En miroiterie, le mercure est utilisé dans l’étamage des glaces. Une feuille d’étain est dissoute par le mercure pour parfaire son contact avec le poli de la glace. Un amalgame de bismuth, d’étain et de plomb réduit en feuilles constitue le tain.
En 1643, en raison de la densité élevée de ce métal, Torricelli préféra se servir du mercure pour créer son baromètre
Depuis le XVIIe siècle, il s’est retrouvé dans les thermomètres. Cela est dû à son coefficient de dilatation thermique élevé. Cependant, le thermomètre à mercure a soulevé des préoccupations en matière de santé publique.
Dans l’artisanat d’art, la dorure de divers objets est faite d’amalgames de Hg et d’or, dont le bronze est l’exemple le plus connu.
En 1799, l’Anglais Howard fut le pionnier de l’utilisation du fulminate de mercure (Hg(ONC)2) en tant que détonateur, une pratique qui persista jusqu’à récemment.
Au XVIe siècle, l’alchimiste Paracelsus a composé un remède à base de Hg pour traiter la syphilis.
Mercure était le 29ème jour du mois de nivôse dans le calendrier républicain français.
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