Relier la spéciation Relier la spéciation chimique et chimique et la la biodisponibilité des biodisponibilité des éléments traces dans les éléments traces dans les sols contaminés sols contaminés Sébastien Sauvé Université de Montréal email:[email protected]http://mapageweb.umontreal.ca/sauves/
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Relier la spéciation chimique et la biodisponibilité des éléments traces dans les sols contaminés Sébastien Sauvé Université de Montréal email:[email protected].
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Relier la spéciation chimique Relier la spéciation chimique et et la biodisponibilité des la biodisponibilité des
éléments traces dans les sols éléments traces dans les sols contaminéscontaminés
SolsSols Ensembles de données d’échantillons de sols « réels »
Métaux proviennent de sources variées: fonderie et recyclage de batteries automobiles, applications à long terme d’engrais phosphatés, déposition atmosphérique, application de boues d’épuration, utilisation de pesticides, contaminations indutrielles diffuses et locales
• Montréal, Ithaca (NY), Québec, France, Denmark & Colorado
Sols proches de l’ « équilibre », dans la majorité des cas, la contamination remonte à plus de 10 ans avant l’échantillonage
Sauvé S. 2002. The Role of Chemical Speciation in Bioavailability. In: Naidu R., Gupta V.V.S.R., Kookana R.S., Rogers S., Adriano D. (Eds.), Bioavailability, Toxicity and Risk Relationships in Ecosystems. (in press).
Équilibre de solubilité Équilibre de solubilité minéraleminérale
3 4 5 6 7 8 9pH
0
2
4
6
8
10
12
p (
acti
vity
)
CdOH2
CdCO 3
CdSO4·2Cd(OH)2
Cd3(PO4)2
3 5 7 9
0
4
8
123 5 7 9
0
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8
123 4 5 6 7 8 9
pH
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Cu(OH) 2
CuO
Cu4(OH)6SO4
CuCO 3
Cu3(PO4)2·H2O
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pH
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Pb2(CO)2(OH)2
PbOPb(OH)2
PbSO4PbHPO4
Pb5(PO4)3OH
Pb5(PO4)3Cl
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4
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Sauvé S. 2002. «The Role of Chemical Speciation in Bioavailability » In: Naidu R., Gupta V.V.S.R., Kookana R.S., Rogers S., Adriano D. (Eds.), Bioavailability, Toxicity and Risk
From: Sauvé et al. 1998. Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem. 17:1481-1489.
Ma H, Kim S, Cha D, Allen H (1999) Effect of kinetics of complexation by humic acid on toxicity of copper to Ceriodaphnia dubia. Environ Toxicol Chem 18: 828-837.
InhibitionInhibition
1 10 100 1000
Total Pb (mg·kg -1)
0
20
40
60
80
100%
Inhib
itio
n
R2=0.127
From: Sauvé et al. 1998. Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem. 17:1481-1489.
où les mesures biologiques représentent des mesures de rendement, de croissance etc, tel que rapporté dans la littérature et le paramètre correspond soit au contenu total en Pb ou Cu ou soit à l’activité prédite d’ions libres Cu2+ ou Pb2+, a et b sont calculés par regressions statistiques
InhibitionInhibition
1 10 100 1000
Total Pb (mg·kg -1)
0
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100%
Inhib
itio
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R2=0.127
From: Sauvé et al. 1998. Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem. 17:1481-1489.
InhibitionInhibition
1 10 100 1000
Total Pb (mg·kg -1)
0
20
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60
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Inhib
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n
R2=0.127
From: Sauvé et al. 1998. Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem. 17:1481-1489.
From: Sauvé et al. 1998. Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem. 17:1481-1489.
Critères de qualité des solsCritères de qualité des sols
Soil Total Content (mg kg-1)
pH 5.5 6 6.5 7
pPb2+50%=8.3 177 415 972 2276
pPb2+25%=9.5 7 16 36 84
pCu2+50%=7.7 103 265 684 1766
pCu2+25%=9.6 8 20 52 135
From: Sauvé et al. 1998. Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem. 17:1481-1489.
Dumestre A, Sauvé S, McBride M, Baveye P, Berthelin J. 1999. Copper speciation and microbial activity in long-term contaminated soils. Archives of Environmental Contamination and Toxicology:36:124-131.
Kennette D, Sauvé S, Hendershot W, Tomlin A. 2001. Uptake of trace metals by the earthworm Lumbricus terrestris L. in urban contaminated soils. Applied Soil Ecology (sous presse).