Le gadolinium (Gd) et l’eau

Le gadolinium (Gd) et l’eau : présence, chimie et élimination

Le gadolinium peut pénétrer dans l’eau à partir de sources minérales naturelles et d’activités humaines. L’exploitation minière et les déchets miniers peuvent libérer du gadolinium d’origine géologique, tandis que les agents de contraste à base de gadolinium utilisés en IRM peuvent se retrouver dans les eaux usées. La forme chimique est importante : un agent de contraste fortement chélaté se comporte différemment du Gd(III) libre ou du gadolinium présent dans les particules minérales.

Illustration d’un prélèvement d’eau et d’une analyse en laboratoire liés au gadolinium dans l’eau ; il ne s’agit pas d’une mesure spécifique de cet élément. — Illustration d’un prélèvement et d’une analyse d’eau ; elle ne représente pas un échantillon mesuré et n’identifie aucun élément dans une eau donnée.

Comment le gadolinium pénètre-t-il dans l’eau ?

Le gadolinium est présent dans les minéraux de terres rares et peut se trouver dans les résidus du traitement des minerais et les eaux acides de drainage minier. Une autre source, urbaine, est l’utilisation d’agents de contraste à base de gadolinium (GBCA) en imagerie par résonance magnétique. Une partie est excrétée et rejoint les eaux usées ; des études ont détecté des signatures de gadolinium d’origine anthropique en aval des voies d’écoulement des eaux usées. Les GBCA sont des complexes de coordination : cette source ne doit donc pas être décrite simplement comme du gadolinium métallique libre dissous dans l’eau.

Chimie du Gd dans l’eau

Le gadolinium dissous d’origine naturelle est généralement présent sous forme de Gd(III), sa spéciation étant déterminée par le pH, les carbonates, les sulfates et la matière organique. En revanche, de nombreux agents de contraste médicaux lient le Gd dans un chélate conçu pour limiter la libération de l’ion libre. Certains complexes peuvent persister après un traitement conventionnel des eaux usées, tandis que leur transformation et leur stabilité dans l’environnement varient selon le composé et les conditions. La seule mesure du Gd total ne permet pas de déterminer si la source est géologique ou anthropique ; les profils des terres rares et le contexte des sources peuvent aider.

Comment éliminer ou récupérer le gadolinium ?

Pour les eaux minières, la neutralisation et la séparation des solides peuvent transférer le gadolinium d’origine géologique vers des précipités riches en fer et en aluminium ; l’échange d’ions suivi d’une précipitation sous forme d’oxalates a été étudié pour la récupération d’un mélange de terres rares. Ces approches ne démontrent pas l’élimination des chélates médicaux intacts. Le traitement conventionnel des eaux usées peut ne pas éliminer complètement les GBCA ; son efficacité dépend du composé et du procédé considérés. Il faut distinguer la source et la forme chimique avant de choisir un traitement, puis contrôler les résidus et l’effluent au moyen de méthodes analytiques appropriées.

L’évaluation doit distinguer les substances dissoutes des solides en suspension et décantés, et tenir compte, selon le cas, du pH, des conditions d’oxydoréduction, des sulfates, des carbonates, de la matière organique et des autres ions majeurs. Pour en savoir plus, consultez les pages sur l’échange d’ions et sur les éléments et leurs interactions avec l’eau.

Dernière révision : 31 octobre 2026 par Lenntech.