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Environment

Installation de colonne expérimental pour l’étude anaérobies biogéochimiques entre les hydroxydes de fer (Oxy), oligo-éléments et les bactéries

Published: December 19, 2017 doi: 10.3791/56240

Summary

Sort et la spéciation de l’arsenic et de mercure dans les aquifères sont des conditions étroitement liées à la physio-chimique et l’activité microbienne. Nous présentons ici une installation expérimentale de colonne originale qui imite une nappe et permet une meilleure compréhension de la biogéochimie des éléments traces dans des conditions anoxiques. Deux exemples sont présentés, en combinant des approches géochimiques et microbiologiques.

Abstract

Sort et la spéciation des éléments traces (TEs), comme l’arsenic (As) et le mercure (Hg), dans les aquifères sont étroitement liées aux conditions physio-chimiques, tels que le potentiel d’oxydoréduction (Eh) et pH, mais aussi à des activités microbiennes qui peuvent jouer un rôle direct ou indirect sur spéciation et/ou mobilité. En effet, certaines bactéries peuvent directement s’oxyder As (III) à l’As (v) ou As (v) à As (III) de réduire. De même, les bactéries sont fortement impliqués dans Hg cyclisme, soit par le biais de sa méthylation, formant le mercure monométhylique de neurotoxine, ou sa réduction élémentaire Hg °. Les destins des deux comme et Hg sont également étroitement liées à la composition du sol ou aquifère ; en effet, comme et Hg peut lier à des composés organiques ou hydroxydes (oxy), qui aura une influence sur leur mobilité. À son tour, activités bactériennes telles que la réduction de l’hydroxyde de fer (oxy) ou de la minéralisation de la matière organique peuvent influencer indirectement comme et la séquestration du Hg. La présence de sulfate/sulfure peut influer aussi fortement ces éléments particuliers par le biais de la formation de complexes comme les thio-arséniates avec comme ou metacinnabar avec Hg.

Par conséquent, plusieurs questions importantes ont été soulevées sur le devenir et la spéciation de l’As et le mercure dans l’environnement et la façon de limiter leur toxicité. Toutefois, en raison de leur réactivité vis-à-vis des composantes de l’aquifère, il est difficile de dissocier clairement les processus biogéochimiques et leurs différents impacts sur le sort de ces TE.

Pour ce faire, nous avons développé un original, expérimental, installation de colonne qui imite un aquifère avec zones riches comme - ou Hg-oxyde de fer contre fer appauvri zones, ce qui permet une meilleure compréhension de la biogéochimie de TE en conditions anoxiques. Le protocole suivant donne des instructions étape par étape pour la mise en place de colonne soit comme ou Hg, ainsi qu’un exemple avec comme sous fer et sulfate de conditions réductrices.

Introduction

Compréhension et la prédiction de la mobilité des éléments traces (TE) et la biogéochimie dans l’environnement sont indispensable pour contrôler, développer et appliquer des décisions de gestion appropriés pour les sites pollués. Ceci s’applique en particulier dans le cas de TEs toxiques comme l’arsenic (As) et le mercure (Hg). Le destin et la spéciation des ces TEs dans le sol ou les aquifères sont étroitement liées aux conditions physico-chimiques, tels que Eh et pH, mais aussi aux activités microbiennes qui peuvent jouer un rôle soit direct sur spéciation ou un rôle indirect sur la mobilité.

En effet, certaines bactéries peuvent directement s’oxyder As (III) à l’As (v) ou As (v) à As (III) de réduire. Ceci affecte toxicité, puisque l’As (III) est la forme la plus toxique d’aussi et la mobilité, As (III) étant plus mobile que l’As (v), qui peuvent être facilement adsorbés (oxy) hydroxydes de fer ou de la matière organique1,2. De même, les bactéries sont fortement impliqués dans mercure, randonnée à vélo, soit par le biais de sa méthylation, principalement de sulfate et fer réduisant les bactéries3,4, formant le mercure monométhylique de neurotoxine (facilement bioaccumulé dans la chaîne alimentaire), ou par l’intermédiaire de sa réduction à volatiles élémentaire Hg (Hg °)5.

Les deux As et destins de Hg sont également étroitement liées à la composition du sol ou aquifère, depuis composés tels que les matières organiques ou (oxy) hydroxydes de fer peuvent influencer leur séquestration et la biodisponibilité. As (v) s’adsorbe bien au fer hydroxydes (oxy)6, alors que Hg a une très forte affinité pour la matière organique (OM, principalement pour des groupements thiol) mais aussi pour fer colloïdal ou manganèse (oxy) hydroxydes dans OM appauvri environnements7,8 , 9 , 10 , 11.

Activités bactériennes peuvent alors influencer le sort de TEs adsorbé aux hydroxydes (oxy) ou de la matière organique par le biais de la réduction des hydroxydes (oxy) de fer ou la minéralisation de la matière organique. Réduction de fer directe de bactéries est que le trajet dominant de réduction fer soufre appauvri les zones12,13, Fe (III) étant utilisé comme un accepteur terminal d’électron, alors qu’indirectement, Fe (III) peut être réduit à Fe (II) de sulfure formé par une réduction de sulfate bactérienne14. En outre, la présence de sulfate peut également modifier les Hg et As spéciation par le biais de la formation de complexes comme les thio-arséniates15 avec comme ou metacinnabar avec Hg.

Ainsi, une meilleure compréhension de l’impact du fer et de sulfate de vélo sur le sort de TE, tels que Hg et As, pourrait nous aider à mieux gérer les sites contaminés et maintenir la qualité de l’eau et le sol. Données pourraient également contribuer à renforcer les modèles existants de métal-mobilité. Microbienne Fe (III)-réduction16,17,18 peut causer la désorption de TE. Théoriquement, la réduction indirecte des hydroxydes (oxy) fer de sulfure produites par la réduction microbienne du sulfate pourrait également avoir des répercussions mobilité TE. Toutefois, l’étendue et la cinétique de ces réactions sont généralement étudiés dans les lots homogènes ou lot microcosmes16,18,19,20. L’inconvénient des expériences est l’absence de dissociation des phénomènes naturels ; en effet, l’activité est basée sur et limitée par les ressources présentes dans le lot et seuls donne un résultat final des déplacements dans la spéciation et l’adsorption. En utilisant une approche de colonne permet le renouvellement des afflux de médias et la surveillance du sort de TE spatiale et temporelle. Ces conditions sont plus réalistes par rapport à un aquifère, où les phénomènes réels sont étroitement liées aux conditions de percolation continue. Par ailleurs, occurrence d’hydroxyde de fer hétérogènes (oxy) dans les sédiments de l’aquifère est commun21,23, et les changements spatiaux dans la composition minéralogique et chimique des phases solides certainement conduit les activités microbiennes .

Afin d’élucider l’influence de ces hétérogénéités sur des phénomènes géo-microbienne et le sort de TE fer-associés, nous avons développé un laboratoire, une colonne alimentés en continu représentant un aquifère modèle simplifié. La colonne est remplie pour créer une zone pauvre en fer à l’entrée de la colonne et d’une zone riche en fer dans la partie supérieure. L’échantillonnage régulier ports permettent d’étudier chaque zone individuellement ainsi que les phénomènes liés à l’interface. Un exemple de l’application de ce dispositif expérimental pour l’étude du devenir de Hg et de spéciation est déjà disponible24. Nous donnons ici une description détaillée de l’installation expérimentale et un deuxième exemple de son application axée sur le comportement de comme dans les aquifères contaminés.

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Protocol

1. préparation expérimentale

  1. Acid-Wash tous les matériaux (verre, polytétrafluoroéthylène (PTFE)) en contact avec des échantillons (5 jours à 20 % d’acide nitrique (HNO3) v/v) suivis de 5 jours dans l’acide chlorhydrique (HCl) 10 % v/v). Rincer plusieurs fois à l’eau ultra pure et sécher sous une hotte à flux laminaire hotte à avant utilisation.
  2. Utiliser des gants en polyéthylène (ou similaire) et une hotte aspirante pour toutes les étapes impliquant des produits chimiques.

2. préparer Hg et As dopé les oxydes de fer amorphe

  1. Préparer environ 20 g de ferryhydrate (Fe(OH)3) : Dissoudre 50 g de FeCl3-6 H2O dans 500 mL d’eau ultra pure (résistivité > 18 MΩ cm-1) sous agitation dans un réacteur de verre avec un rotor en acier inoxydable ou magnétique agitateur. Le pH initial est < 2.
  2. Ajouter manuellement une solution de 10 M de NaOH à précipiter ferryhydrate.
    NOTE : Environ 50 mL devront à précipiter tous les hydroxydes de fer (oxy). Ajuster le pH à 6 et maintenir l’agitation pendant 1 h à se stabiliser.
    1. Pour crampons Hg (oxy) hydroxydes : préparer 10 mL d’HgNO3 à 10 g L-1 et ajouter 350 µL de la solution d’hydroxyde (oxy).
      NOTE : Ceci permettra d’obtenir une teneur finale de Hg dans les hydroxydes (oxy) humides d’hydroxydes (oxy) de-1 de g de le µg ~ 4.
    2. Pour crampons comme des hydroxydes (oxy) : préparation de 100 mL de2O325 à 10 g L-1 et ajouter 70 mL de la solution d’oxyde de fer. Cela produira un As (III) le contenu final de ~ 70 mg/g (oxy) hydroxydes.
  3. Laisser sous agitation avec une roue en acier inoxydable ou agitateur magnétique pendant 3 h et puis centrifuger pendant 20 min à 2 000 x g. éliminer le surnageant et remettre en suspension les hydroxydes (oxy) dans 500 mL d’eau ultra pure. Répétez la centrifugation et le rinçage des étapes deux fois. Récupérer les hydroxydes (oxy) humides (solides ont une teneur en humidité de 85 à 90 % en poids) et conserver à 4 ° C jusqu'à l’utilisation.
  4. Stériliser Hg humide ou enrichis comme des oxydes de fer par le rayonnement gamma, avec une dose de rayonnement absorbée minimale de 25 kGy.
  5. Contrôler les Hg et comme contenu d’hydroxydes (oxy)
    1. Déterminer le contenu Hg du pellet26.
      NOTE : Nous avons trouvé 3,90 ± 0,08 µg Hg g-1 solide. Ainsi, la quantité totale de mercure ajouté à chaque colonne dans le 18,3 g des oxydes de fer était de 71,4 ± 1.51 µg.
    2. Déterminer en tant que contenu dans le culot. Utiliser la minéralisation acide chaude (8 mL d’HCL de N 5 de 4 h à 50 ° C) et d’analyser par spectrométrie d’Adsorption atomique (SAA).
      NOTE : Nous avons trouvé 70 mg comme g-1 solide. Ainsi, le montant total du titre ajouté à la colonne dans le 18,3 g des oxydes de fer était ~1.3 g.

3. préparer le Gel de silice et matrice de sable

Remarque : Une matrice de gel de silice lâche a été utilisée pour arrêter les oxydes de fer fines la migration à partir du mélange de sable/fer oxyde sous l’écoulement de l’eau. La matrice du gel définitif était silicagel 6 % de manière à ne pas former un bloc mais juste pour agréger souplement les oxydes.

  1. Préparer un mélange de gel de silice de 10 % par 4 g de gel de silice dans 40 mL d’une solution de 7 % de chauffage KOH sur une plaque de cuisson, en remuant avec une barre magnétique remuer jusqu'à dissolution.
  2. Ajouter 60 mL d’eau ultra pure puis refroidir la solution à environ 20 ° C. Rapidement titrer avec de l’acide phosphorique dilué (20 %) à un pH de 7,5. Puis mélanger rapidement le gel de silice liquid avec 320 g de sable stérile et la g 18,3 précédemment ajouté des crampons Hg ou enrichis en oxydes de fer avant elle se solidifie.
  3. Casser le mélange « gélifié » en mélangeant avec une spatule et garder stérile avant de l’utiliser à l’étape 4.

4. installation de la colonne

  1. Utiliser des colonnes de verre avec une veste de l’eau, système de refroidissement (volume interne = 400 mL, hauteur = 30 cm, diamètre 3,5 cm) et cinq cloisons-silice régulièrement (tous les 5 cm) sur les colonnes pour vous permettre de déguster tout au long de la colonne.
  2. Couper le tube PTFE (PTFE int Ø 3 mm) afin d’assurer une durée suffisante à la colonne entrée et en sortie. Connectez l’entrée pour tube péristaltique, qui à son tour est relié à l’approvisionnement en eau/médium.
  3. Stériliser tous les matériaux (verre, tubes) à l’autoclave (1 h à 110 ° C).
  4. Fixer la colonne verticale.
  5. Connecter la chemise d’eau pour une eau de refroidissement pour maintenir une température moyenne de 20 ° C.
  6. Remplir la colonne du haut comme suit :
    -Une couche de laine de roche humide pour éviter la perte de solide ;
    -320 g de sable stérile (sable de Fontainebleau, D50 = 209 µm) ;
    -320 g de sable stérile mélangée à 18,3 g hydratée amorphes dopés avec Hg ou comme des oxydes de fer (voir étape 1) et fixe dans une matrice de gel de silice de 6 % (voir étape 2).
  7. Fixez la colonne verticale et de se connecter à flux ascendant continu N2 barboter l’eau ultrapure stérile à faible vitesse (~ 2 mL h-1).
  8. Couvrir la colonne avec du papier d’aluminium pour protéger de la lumière.

Figure 1
Figure 1 : Croquis et photos de l’installation de la colonne. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

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Representative Results

Exemple 1. Impact de la réduction fer de mobilité et de la spéciation

L’As colonne était directement inoculé avec des eaux souterraines provenant d’un site présentant une concentration de As plus élevée que les critères de potabilité (Bracieux, Loire et Cher, France). Eaux souterraines a été échantillonné dans des bouteilles stériles et stockés à 5 ° C jusqu'à l’utilisation. La colonne a été alimentée par le bas avec cette eau contenant la communauté microbienne endogène naturelle à un faible débit (mL 2 h-1) afin de faciliter l’attachement des bactéries au sable. La température était initialement fixée à 25 ° C, afin de favoriser la croissance microbienne et ensuite diminuée, après 54 jours d’expérience continue, à 14 ° C, qui est la température de l’aquifère. Après que l’étape initiale de l’inoculation, du jour 0 au jour 17, sulfate, du lactate et levure extrait (respectivement 370 mg L-1, 830 mg L-1et 250 mg L-1) ont été introduits dans l’eau d’alimentation pour activer bioréduction sulfate.

Exemple 2. Impact de la réduction bactérienne de fer et de sulfate de fer/sur la mobilité de Hg et spéciation

Pour cette expérience, deux colonnes étaient de configuration identique. Le premier a été inoculé avec une réduction du fer des communautés bactériennes et fourni avec le molybdate (0,40 mmol L-1), pour inhiber la réduction du sulfate et glucose, à favoriser les bactéries réductrices de fer (colonne de l’IRB). Une autre colonne a été inoculée avec une communauté de bactéries sulfato-réductrices et nourris avec du sulfate de créer un sulfate réduisant la zone en bas à sable la moitié de la colonne et le sodium lactate comme substrat (colonne SRB).

Les deux appareils verticaux expérimentales ont été nourris par le fond, tout d’abord avec de l’eau ultra pure stérile, puis avec des eaux souterraines qui a été stérilisé à l’autoclave (121 ° C pendant 20 min). Cette eau souterraine a été échantillonnée dans un site de Hg contaminé et de soude caustique (appelé Site X puisque l’emplacement est confidentiel). Une pompe péristaltique a été utilisée et le débit d’alimentation a été fixé à 2,8 mL h-1. Avant l’inoculation, les colonnes étaient d’abord rincés pendant une semaine avec de l’eau ultra pure, une étape au cours de laquelle total dissous Hg ([THg]D) et total fer dissous ([TFe]D) ont été suivis dans les sorties de fonds. Ensuite, les colonnes ont été nourris pendant une semaine avec de l’eau stérile Site X pour vérifier l’absence de mobilisation de mercure abiotiques. Les colonnes ont été nourris puis avec de l’eau additionnée de lactate et de sulfate (370 mg L-1 de sulfate de sodium) et 830 mg L-1 de lactate de sodium pour la colonne de BTP et avec le glucose et le molybdate (10 g L-1 et 0,40 mmol L-1) pour Site X la colonne de la CISR. Après ces étapes préliminaires abiotiques, 20 mL d’inoculum ont été injecté dans l’eau affluant de chaque colonne sur 21 jours.

Inoculums ont été préparés en enrichissant la communauté bactérienne endogène de l’Hg-contaminated Site X dans les milieux de culture spécifiques favorisant la réduction des sulfates ou réduction de fer. La préparation de ces deux milieux a été décrit précédemment27. Une fois que la réduction de sulfate et de fer ont été confirmés par la mesure [SO42 -] / s2 -] et [Fe(III)]/[Fe(II)] ces enrichissements, elles ont été utilisées pour ensemencer les colonnes BTP et de la CISR, respectivement.

Résultats des expériences de colonne de mercure sont disponibles en Hellal et al. (2015) 24.

Pour cette expérience de colonne sur la mobilité de l’arsenic, le comportement au fil du temps de la concentration en sulfate [SO42 -], total fer dissous (< 0,45 µm) [TFe]D, et du total d’arsenic dissous [TAs]D dans la prise solution sont donnés dans la Figure 2 aet l’évolution de ces éléments ainsi que le pH et le Eh le long du profil de colonne après que 54 jours d’incubation sont indiquées dans la Figure 2 b.

Figure 2
Figure 2 . Surveillance de la colonne. (A) évolution temporelle [SO42 -], [TAs]Det [] TFeD surveillé à la sortie de la colonne. Profils de colonne verticale (B) pour le pH, Eh (Réf. Ag/AgCl), [SO42 -], [S2], [TAs]Det [] TFeD après 54 jours de surveillance.

Après deux semaines de l’expérimentation continue de sulfate et de lactate dans les aliments, un précipité de couleur noire a été observé à l’interface entre les deux couches de sable (Figure 3 a). Cette zone noire envahit progressivement la zone enrichie en hydroxyde (oxy) fer haut de la colonne (Figure 3 b). À la fin de l’expérience (jour 95), l’ensemble de la couche supérieure était noir (Figure 3).

Figure 3
Figure 3 : Changements dans l’aspect de la zone d’hydroxyde dans la colonne pendant l’expérience.
(A) la zone noire est apparue à l’interface (jour 35), (B) le noir précipités progressivement envahirent la zone hydroxyde (45 jours), (C), la zone d’hydroxyde était entièrement noir (65 jours). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Après 35 jours de fonctionnement continu, une diminution [SO42 -] a été observée à la sortie de la colonne, suivie d’une augmentation transitoire des échantillons [TFe]D dans le 0,45 µm filtrée. 60e jour, une hausse significative de [TAs]D dans l’eau s’écoulant a été mesurée. Un profil des paramètres physiques et chimiques le long du système expérimental a été obtenu le jour 54, alors que la réduction du sulfate était clairement active, par échantillonnage à travers le 5 septum. Le pH ne varie pas, restant proche du pH 7 (de 7 h 00 à 7,32) du bas vers le haut de la colonne. En revanche, le potentiel redox est clairement différent dans les deux couches (Figure 2 b), présentant des valeurs proches de -400 mV (Réf. Ag/AgCl) dans le fond, privés de fer et augmentant à des valeurs proches -200 mV (ref.Ag/AgCl) dans la zone supérieure de riches en fer. Dans la couche inférieure, sulfures dissous atteint des concentrations proches de 20 mg L-1, puis a diminué à des valeurs inférieures à 1 mg L-1 dans la zone riche en fer. La concentration de sulfate a été globalement plus bas dans la colonne de l’eau d’alimentation ; Toutefois, il a fortement diminué à l’interface entre zones privés de fer et riche en fer. L’arsenic a été détectée dans les échantillons de 0,45 µm filtrée de la zone supérieure, qui contenait les hydroxydes de fer (oxy) As crampons). Thio-arsenate espèces ont été détectées à proximité de la zone de l’interface et le produit intermédiaire de sulfate-réduction ; le thiosulfate était présent dans le fond privés de fer couche28.

Les résultats les profils de concentrations de sulfate et de thio-arsenate de montrent un pic d’activité de sulfate-réduction à l’interface entre les couches de fer privés et riches en fer. Les processus naturels probables convient dans la couche riche en fer, Fe (III) réduction de sulfures dissous pour produire de Fe (II), qui ensuite précipité avec les sulfures dissous comme le minéral noir de FeS29. Certains l’arsenic initialement lié au fer (oxy) hydroxydes pourraient avoir été mobilisés par la réduction de Fe (III) mais ensuite re-adsorbés sur les hydroxydes (oxy) reste de fer tant que les sites d’adsorption ont été disponibles. La façade noire de FeS fur vers le haut, a augmenté la quantité de sites d’adsorption disponible a diminué et la concentration d’arsenic dans l’eau s’écoulant. L’activité la plus sulfato-réductrices, mesurée près de l’interface de fer privés et ferrugineuse, pourrait s’expliquer par la consommation de sulfures dissous par le fer ; étant donné que le produit issu de sulfate-réduction était consommé, cette réaction est énergétiquement plus favorable30. Ce phénomène a été observé grâce à l’installation de la colonne.

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Discussion

L’installation de la colonne expérimental s’est avéré un dispositif pratique de laboratoire pour étudier les processus biogéochimiques anaérobies en continu. Colonne continue systèmes permettent de travailler dans des conditions plus près à celles des aquifères réels que les systèmes de commandes de coulis bitumineux ou des microcosmes. Systèmes en continu peuvent de simuler le mouvement des eaux souterraines par les sédiments de l’aquifère.

L’étape la plus critique au sein du protocole prépare les hydroxydes de fer TE (oxy) et le mélange de gel de silice et de sable, qui doit être créée rapidement afin d’obtenir une texture homogène. Au-delà de cette étape critique générale, préparer les hydroxydes (oxy) crampons polluant doit être soigneusement conçu afin de représenter un modèle approprié du système naturel étant étudié17.

La colonne a été conçue pour permettre le prélèvement d’échantillons à différents niveaux, donnant ainsi accès aux profils des paramètres physico-chimiques et biologiques. Ainsi, le système peut inclure plusieurs couches qui simulent les hétérogénéités de in situ . Ici, nous avons simulées les hétérogénéités de la concentration de fer dans les aquifères naturels ; Toutefois, les autres types d’hétérogénéités minéralogiques peuvent être étudiés en adaptant le type de minéral synthétique inclus dans le gel de silice. La matrice de gel de silice empêche efficacement le mouvement de fines particules de fer hydroxydes (oxy). Dans les exemples donnés, les colonnes ont été inoculés avec une microflore naturelle du sol-eau19, toutefois, que la colonne et tous les équipements associés peuvent être stérilisés, expérimente le purs souches bactériennes peut-être être considérées.

Les limites de la technique sont liés à la taille du dispositif expérimental. La quantité de liquide qui peut être dégusté de chaque orifice d’échantillonnage doit être limitée à 5 mL (maximum), car l’échantillonnage perturbe équilibre les systèmes. L’ampleur de la perturbation sera associé à du débit d’alimentation : alimentation très faibles débits, la perturbation sera plus grande que pour les débits plus élevés. Ainsi, le volume d’échantillonnage faible limite l’éventail des mesures et des analyses qui peuvent être effectuées. La fréquence d’échantillonnage dans ports de prélèvement devrait également être limitée pour laisser la colonne atteindre un nouvel équilibre entre l’échantillonnage de chaque profil. Pour des raisons similaires, l’échantillonnage des matériaux solides à partir des ports d’échantillonnage doit être limitée à de très faibles quantités. Une autre limite de la technique est la difficulté de réaliser des expériences reproductibles en plusieurs colonnes, puisque dans les conditions d’alimentation continues, il serait très difficile de maintenir des conditions identiques dans des dispositifs parallèles.

Le réglage de la colonne expérimentale actuelle acquiert les données relatives aux phénomènes qui se produisent dans les aquifères qui ne peuvent être obtenus en utilisant des conditions de traitement par lots. Dans le cadre d’une étude complète, c’est un complément important aux expériences classiques qui peuvent être effectuées en réplique17,20.

Les applications potentielles de ce montage expérimental incluent l’élucidation des processus biogéochimiques provoquant la libération de TEs toxiques (par exemple, en tant que, soi) des formations géologiques naturelles et de l’évaluation de l’impact des activités anthropiques sur ces procédés, comme une entrée de nitrates ou de pesticides dans les eaux souterraines, par exemple, ou des fluctuations du niveau des eaux souterraines. Les colonnes peuvent être également utiles pour le test de biorestauration options31 pour la biodégradation des polluants organiques persistants ou la stabilisation des contaminants inorganiques comme le Hg.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Ce travail a été cofinancé par le BRGM, une bourse postdoctorale du Conseil Général du Loiret et de l’Institut Carnot. Nous remercions également le soutien financier apporté au projet PIVOTS de la Région Centre - Val de Loire.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Glass columns Beaucaverre, France Specific request columns were composed of 3 separate pieces, the main column core with the cooling jacket and the 5 sampling ports (size GL14 with olive) and a top and bottom piece that fits to the main column body and is held in place with a silicone joint and screw (RIN F 40x38 & SVL 42). note: this design was discussed directly with the company. We recommend to find a local glazier.
Septa PTFE/silicone diameter 20 mm Sigma-Aldrich 508608
PTFE tubing ID 3 mm VWR 228-0745
Peristaltic pump Dominique Dutsher SAS 66493
Peristaltic pump tubing LMT 55 VWR 224-2250 Tygon® LMT 55 
Fontainbleau sand D50=209 µm SIBELCO, France
N2 for bubbling Air Liquide, France
Gamma irradiation Ionisos, Dagneux, France
Automatic Mercury Analyzer (AMA 254) Courtage Analyses, France
Varian SpectrAA 300 Zeeman Agilent
Name Company Catalog Number Comments
Chemicals
HNO3 Supra pur VWR 1.00441.1000 Manufacturer: Merck
HCL 30% Supra pur VWR 1.00318.1000 Manufacturer: Merck
Hg(NO3)2 Merck 516953
As2O3 Merck 202673
FeCl3-6H2O Merck 207926
silica gel Sigma-Aldrich 336815-500G

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Environnement/développement durable numéro 130 colonne oxydes de fer mercure arsenic aquifère expérience continue bactéries anoxiques
Installation de colonne expérimental pour l’étude anaérobies biogéochimiques entre les hydroxydes de fer (Oxy), oligo-éléments et les bactéries
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Hellal, J., Burnol, A., Locatelli,More

Hellal, J., Burnol, A., Locatelli, A., Battaglia-Brunet, F. Experimental Column Setup for Studying Anaerobic Biogeochemical Interactions Between Iron (Oxy)Hydroxides, Trace Elements, and Bacteria. J. Vis. Exp. (130), e56240, doi:10.3791/56240 (2017).

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