Le sélénium (Se) et l’eau

Le sélénium (Se) dans l’eau : sources, chimie et élimination

Le sélénium est un oligoélément naturellement présent et un nutriment essentiel à faible dose, mais une exposition excessive peut nuire aux personnes et aux écosystèmes aquatiques. Il peut pénétrer dans l’eau par l’altération des roches, les eaux de drainage agricole, l’exploitation minière et les rejets industriels. Sa mobilité et son traitement dépendent fortement de sa forme chimique, notamment de sa présence sous forme de sélénate ou de sélénite.

Illustration conceptuelle d’un échantillon d’eau affectée par l’exploitation minière à côté d’une colonne de traitement à média ferrique ; il ne s’agit pas d’un échantillon de sélénium mesuré ni d’un essai. — Illustration d’une eau affectée par l’exploitation minière et d’une colonne de traitement ; elle ne représente ni des concentrations de sélénium mesurées ni un résultat de traitement particulier.

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

Le sélénium est naturellement présent dans les roches et les sols, notamment dans certaines formations sédimentaires et certains gisements de charbon et de phosphate. L’altération des roches et l’écoulement des eaux souterraines peuvent le libérer dans les eaux de surface et les aquifères. Les eaux de drainage agricole peuvent mobiliser le sélénium présent dans les sols, tandis que l’exploitation minière, le traitement des minerais, les résidus de combustion du charbon, le raffinage et d’autres activités industrielles peuvent en apporter dans l’eau. Les concentrations varient considérablement selon la géologie, l’utilisation des terres et les procédés ; aucune valeur typique unique ne caractérise toutes les eaux.

Chimie du sélénium dans l’eau

Dans les eaux riches en oxygène, le sélénium dissous se présente couramment sous forme de sélénate (SeO₄²⁻) et de sélénite (SeO₃²⁻). Le sélénate est généralement plus soluble et plus mobile et s’adsorbe souvent moins fortement sur les surfaces minérales. Le sélénite peut se fixer plus facilement sur les oxyhydroxydes de fer et d’autres particules. Le pH, les conditions d’oxydoréduction, les sulfates, les minéraux ferrifères et l’activité microbienne influencent les formes présentes. Des formes réduites ou organiques peuvent également se rencontrer dans les sédiments et les systèmes biologiques.

Comme le sélénium peut entrer dans les réseaux trophiques aquatiques, l’évaluation peut devoir prendre en compte les concentrations dissoutes ainsi que le sélénium présent dans les sédiments et les organismes. L’échantillonnage doit préciser la fraction analysée et, le cas échéant, distinguer les espèces du sélénium au lieu de se fonder uniquement sur le sélénium total.

Comment éliminer le sélénium de l’eau ?

Plusieurs approches de traitement sont utilisées ou étudiées pour les eaux contenant du sélénium. Leur pertinence dépend des espèces et de la concentration du sélénium, des ions concurrents, du pH, de la salinité et de la qualité requise pour l’effluent. Des essais pilotes ou de traitabilité sont nécessaires avant de choisir un procédé.

Adsorption et coagulation à base de fer : Les sels de fer ou les médias riches en fer peuvent capter le sélénium, en particulier le sélénite, par adsorption ou coprécipitation. Le sélénate est souvent plus difficile à capter de cette manière ; le pH, la dose de fer et les conditions de contact sont donc importants. Lenntech décrit l’adsorption et la coagulation et la floculation.
Échange d’anions : Les résines échangeuses d’anions fortement basiques peuvent éliminer le sélénate dissous et, selon les conditions, le sélénite. Les sulfates et les autres anions entrent en concurrence pour les sites d’échange. La régénération produit une saumure contenant du sélénium, qui doit être valorisée ou gérée de manière contrôlée. Consultez la présentation de l’échange d’ions proposée par Lenntech.
Osmose inverse ou nanofiltration : Les membranes peuvent séparer les oxyanions de sélénium dissous du flux d’eau produite, selon la composition chimique de l’eau d’alimentation et le choix de la membrane. Un prétraitement peut être nécessaire, et le sélénium est transféré dans un concentrat qui doit être géré. Voir l’osmose inverse.
Réduction biologique : Dans des conditions adaptées au traitement des eaux usées, les micro-organismes peuvent réduire le sélénate ou le sélénite en sélénium élémentaire moins soluble. Les particules et la biomasse qui en résultent doivent ensuite être séparées et gérées ; les performances dépendent de la composition chimique de l’eau et du fonctionnement du réacteur.
Réduction chimique et traitements combinés : La réduction, la coagulation, la précipitation et la filtration peuvent être combinées pour traiter les effluents difficiles. L’enchaînement des étapes et la gestion des résidus doivent être définis à partir d’essais réalisés sur l’eau à traiter.

Il s’agit d’options générales et non d’une recommandation de conception pour une source particulière. Le choix commence par l’analyse du sélénium total et dissous, de ses espèces lorsque cela est pertinent, du pH, des conditions d’oxydoréduction, des sulfates, du fer, de la salinité et des matières en suspension.

Dernière révision : 31 octobre 2026 par Lenntech.