Uranium

Méthodes d'analyse et techniques de traitement

On mesure généralement l'uranium dans l'eau par fluorimétrie solide avec excitation laser ou application de rayons ultraviolets, après fusion de l'échantillon avec une pastille de carbonate et de fluorure de sodium (limite de détection de 0,1 µg/L)¹⁰. La préparation de l'échantillon pour cette méthode est cependant fasti-dieuse, sans compter l'existence d'interférences causées par d'autres métaux. On peut également déterminer l'uranium par spectrométrie de masse avec plasma induit par haute fréquence; cette méthode présente la même limite de détection (0,1 µg/L) et une précision entre échantillons de moins de 6 p. cent¹¹. La spectrométrie alpha a été utilisée pour la détermination de l'uranium dans les eaux embouteillées¹² et dans les milieux environnementaux¹³, bien que le recouvrement soit souvent très variable en raison de la faible activité spécifique de l'uranium naturel¹³. L'analyse par phosphorescence cinétique semble prometteuse comme méthode sensible et sélective d'analyse de l'uranium et d'autres lanthanides dans l'eau potable et d'autres milieux¹⁴.

L'efficacité des procédés de traitement de l'eau visant à éliminer l'uranium dans les usines de traitement pleine grandeur n'est pas très bien documentée. Les études en laboratoire et les essais en installations pilotes ont montré que les résines échangeuses d'anions conven-tionnelles pouvaient éliminer l'uranium des approvisionnements d'eau potable et en ramener les concentrations à 0,1 µg/L (élimination de 99,9 p. cent). L'accumulation de rayons gamma dans le système d'élimination de l'uranium ne semble pas constituer une préoccupation pour la santé¹⁵. Toutefois, comme les résines anioniques ont une très grande affinité avec l'uranium, la régénération peut s'avérer difficile¹⁶. Des études en laboratoire et en installations pilotes ont montré que d'autres méthodes de traitement, y compris la coagulation conventionnelle, l'adoucissement à la chaux, l'alumine activée et l'osmose inverse, abaissaient les concentrations d'uranium à 1-5 µg/L (élimination >90 p. cent)^17,18,19,20. On a réussi dans le cadre d'expériences à éliminer les complexes d'uranium présents dans l'eau naturelle par nano-filtration, avec un taux d'efficacité de l'ordre de 90 à 98 p. cent selon le type de membrane de nanofiltration utilisée²¹. Même si l'échange cationique et le charbon activé en grains peuvent éliminer l'uranium efficacement à des pH contrôlés et pendant une durée limitée, on ne les considère pas comme des méthodes pratiques pour le traitement de l'eau potable¹⁶. Les effets matriciels de l'eau d'alimentation (p. ex., présence d'ions autres que ceux de l'uranium) ont un effet sur l'efficacité de l'élimination de l'uranium, particulièrement avec les techniques d'échange d'ions et, jusqu'à un certain point, de l'osmose inverse²².

Dans les régions où les concentrations d'uranium naturel sont élevées, il peut être difficile, avec les techniques de traitement disponibles, d'atteindre des concentrations finales basses d'uranium (p. ex., <5 µg/L)²³. Avec la technique d'échange d'ions, par exemple, l'efficacité du traitement diminue lorsque la concentration de l'uranium dans l'eau d'alimentation est élevée (p. ex., >100 à 500 µg/L), et la concentration dans l'eau traitée demeurera d'environ 10 µg/L²².