Summary
Suerte y especiación de arsénico y mercurio en los acuíferos son condiciones estrechamente relacionadas a physio-chemical y actividad microbiana. Aquí, presentamos una configuración columna experimental original que imita a un acuífero y permite una mejor comprensión de Biogeoquímica de elementos traza en condiciones anóxicas. Se presentan dos ejemplos, combinar métodos geoquímicos y microbiológicos.
Abstract
Suerte y especiación de elementos traza (TEs), como arsénico (As) y mercurio (Hg), en los acuíferos están estrechamente relacionados a las condiciones fisio-químicos, como pH, potencial redox (Eh) sino también a las actividades microbianas que pueden desempeñar un papel directo o indirecto en especiación y movilidad. De hecho, algunas bacterias pueden oxidar el as (III) a as (v) directamente o reducir el as (v) a as (III). Además, las bacterias están fuertemente involucradas en Hg ciclismo, ya sea a través de su metilación, formando el mercurio monometílico de neurotoxinas, o su reducción a elemental Hg º. Los destinos de ambos como y Hg son también fuertemente ligada a la composición del suelo o los acuíferos; de hecho, como y Hg puede unirse a compuestos orgánicos o hidróxidos (oxy), que influirán en su movilidad. A su vez, indirectamente pueden influir en actividades bacterianas tales como reducción de hidróxido de hierro (oxy) o mineralización de materia orgánica como y Hg. La presencia de sulfato/sulfuro también puede afectar a estos elementos a través de la formación de complejos como thio-arsenatos con como o metacinnabar con Hg.
En consecuencia, se han planteado muchas preguntas importantes sobre el destino y especiación de como y Hg en el ambiente y cómo limitar su toxicidad. Sin embargo, debido a su reactividad hacia componentes del acuífero, es difícil disociar claramente los procesos biogeoquímicos que se producen y sus efectos diferentes sobre el destino de estos TE.
Para ello, hemos desarrollado un original, experimental, configuración de columna que imita un acuífero con zonas ricas como - o Hg-óxido de hierro versus hierro agotado áreas, permitiendo una mejor comprensión de Biogeoquímica de TE en condiciones anóxicas. El siguiente protocolo da instrucciones paso a paso para la configuración de columna para como o Hg, así como un ejemplo con como hierro y sulfato reducción de condiciones.
Introduction
Entender y predecir la movilidad de elementos traza (TE) y la biogeoquímica en el medio ambiente es esencial para controlar, desarrollar y aplicar las decisiones de gestión adecuadas para sitios contaminados. Esto se aplica especialmente en el caso de TEs tóxicos como arsénico (As) y mercurio (Hg). La suerte y la especiación de estos TEs en el suelo o acuíferos están estrechamente relacionados a condiciones fisicoquímicas, tales como Eh y pH, sino también a las actividades microbianas que pueden jugar un papel ya sea directo en la especiación o un papel indirecto en la movilidad.
De hecho, algunas bacterias pueden oxidar el as (III) a as (v) directamente o reducir el as (v) a as (III). Esto afecta a como toxicidad, ya que el as (III) es la forma más tóxica de y la movilidad, ya que el as (III) es más móvil que el as (v), que puede absorber fácilmente (oxi) hidróxidos de hierro o materia orgánica1,2. Además, las bacterias están fuertemente involucradas en mercurio ciclismo, ya sea a través de su metilación, principalmente por sulfato y hierro reduciendo bacterias3,4, formando el mercurio monometílico de neurotoxina (fácilmente bioacumulativos en la cadena alimentaria), o a través de su reducción a volátiles elementales hectogramo (Hg °)5.
Ambos como sinos de Hg son también fuertemente ligadas a la composición del suelo o acuíferos, desde compuestos como materia orgánica y (oxi) hidróxidos del hierro pueden influir en su biodisponibilidad y secuestro. As (v) se adsorbe bien a (oxi) hidróxidos de hierro6, mientras que el Hg tiene una muy alta afinidad por la materia orgánica (OM, principalmente para grupos tiol) pero también para hierro coloidal o manganeso (oxi) hidróxidos OM agotan ambientes7,8 , 9 , 10 , 11.
Actividades bacterianas entonces pueden influir sobre el destino de TEs adsorbido (oxi) hidróxidos o materia orgánica a través de la reducción de (oxi) hidróxidos de hierro o la mineralización de la materia orgánica. Reducción directa de hierro por las bacterias es que la ruta dominante para la reducción de hierro en sulfuro agotadas zonas12,13, fe (III) se utiliza como aceptor terminal de electrones, mientras que indirectamente, fe (III) puede reducirse a fe (II) sulfuro de formado por una reducción bacteriana sulfato del14. Por otra parte, la presencia de sulfato puede también modificar Hg y como especiación a través de la formación de complejos como thio-arseniatos15 con como o metacinnabar con Hg.
Por lo tanto, una mejor comprensión del impacto de hierro y sulfato de ciclismo sobre el destino de TE, como Hg y como podría ayudarnos a mejorar la gestión de sitios contaminados y mantener la calidad del suelo y el agua. Datos también podrían contribuir a reforzar los modelos existentes de metal-movilidad. Microbiana Fe (III)-reducción16,17,18 puede producir la desorción de TE. Teóricamente, la reducción indirecta de (oxi) hidróxidos del hierro de sulfuro producido por la reducción microbiana de sulfato también podría impactar la movilidad TE. Sin embargo, la extensión y la cinética de estas reacciones se estudian generalmente en sistemas homogéneos por lotes o batch microcosmos16,18,19,20. La desventaja de los experimentos por lotes es la falta de disociación de los fenómenos que ocurren; de hecho, actividad se basa en y limitados por los recursos presentes en el lote y sólo da un resultado final de los cambios en la especiación y adsorción. Utilizando un enfoque de la columna permite la renovación del influjo de los medios de comunicación y la supervisión del destino de TE sobre tiempo y espacio. Estas condiciones son más realistas en comparación con un acuífero, donde fenómenos reales están estrechamente ligados a las condiciones de percolación continua. Por otra parte, ocurrencia de hidróxido de hierro heterogéneos (oxy) en los sedimentos del acuífero es común21,23, y los cambios espaciales en la composición mineralógica y química de las fases sólidas ciertamente conduce actividades microbianas .
Para aclarar la influencia de estas heterogeneidades en los fenómenos geo-microbiana y el destino de TE de hierro asociados, hemos desarrollado un laboratorio, una columna alimentan continuamente representando un acuífero modelo simplificado. La columna se llena para crear una zona de disminución de hierro en la entrada de la columna y una zona de ricos en hierro en la parte superior. Puertos de muestreo regular permiten estudiar individualmente cada zona como fenómenos asociados de interfaz. Un ejemplo de la aplicación de este dispositivo experimental para el estudio del destino de Hg y la especiación ya está disponible las24. Aquí le damos una descripción detallada de la instalación experimental y un segundo ejemplo de su aplicación que se centró en el comportamiento de como en acuíferos contaminados.
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Protocol
1. experimental Preparación
- Acid-Wash todos los materiales (vidrio, politetrafluoroetileno (PTFE)) en contacto con las muestras (5 días en ácido nítrico (HNO3) de 20% v/v) seguidos de 5 días en ácido clorhídrico (HCl) 10% v/v). Enjuague varias veces con agua ultra pura y seca en un flujo laminar capucha antes.
- Uso de guantes de polietileno (o similar) y una campana de humos para todos los pasos que involucran sustancias químicas.
2. preparar Hg y como óxidos de hierro amorfos de tacon
- Preparar aproximadamente 20 g de ferryhydrate (derivados3): disolver 50 g de FECLAS3-6 H2O en 500 mL de agua ultra pura (resistividad > 18 MΩ cm-1) en agitación en un reactor de vidrio con una hélice de acero inoxidable o magnético agitador. El pH inicial es < 2.
- Agregar manualmente una solución de 10 M NaOH para ferryhydrate.
Nota: Se requerirá aproximadamente 50 mL para precipitar todos los hidróxidos del hierro (oxy). Ajustar el pH a 6 y mantener la agitación durante 1 hora estabilizar.- Para tacon de Hg (oxi) hidróxidos: preparar 10 mL de HgNO3 a 10 g L-1 y añadir 350 μl de la solución de hidróxido (oxy).
Nota: Esto le produce un contenido final de Hg en el húmedo (oxi) hidróxidos de hidróxidos (oxy) de ~ 4 μg g-1 . - De tacon como (oxi) hidróxidos: preparar 100 mL de2O325 10 g L-1 y agregar 70 mL de la solución de óxido de hierro. Esto producirá un contenido de as (III) final de ~ 70 mg/g (oxi) hidróxidos.
- Para tacon de Hg (oxi) hidróxidos: preparar 10 mL de HgNO3 a 10 g L-1 y añadir 350 μl de la solución de hidróxido (oxy).
- Dejar en agitación con impulsor de acero inoxidable o agitador magnético durante 3 horas y luego centrifugar por 20 min a 2.000 x g. quitar el sobrenadante y resuspender los hidróxidos (oxy) en 500 mL de agua ultra pura. Repetir la centrifugación y lavado pasos dos veces. Recuperar los hidróxidos (oxy) húmedos (sólidos tienen un contenido de humedad de 85-90% peso) y almacenar a 4 ° C hasta su uso.
- Esterilizar Hg húmedo o tacon como óxidos de hierro por la radiación gamma, con una dosis de radiación absorbida mínima de 25 kGy.
- Control de Hg y como contenido (oxi) hidróxidos
- Determinar el contenido de Hg de la pelotilla26.
Nota: Encontramos 3.90 ± 0.08 μg g Hg-1 sólido. Así, la cantidad total de mercurio añadido a cada columna de los 18,3 g de óxidos de hierro fue 71,4 ± 1,51 μg. - Determinar como contenidos en el sedimento. Uso caliente mineralización ácida (8 mL de 5 N HCL durante 4 horas a 50 ° C) y análisis por espectrometría de absorción atómica (AAS).
Nota: Encontramos 70 mg como g-1 sólido. Así, la cantidad total de que añadido a la columna de los 18,3 g de óxidos de hierro fue ~1.3 g.
- Determinar el contenido de Hg de la pelotilla26.
3. preparar el Gel de sílice y arena de matriz
Nota: Una matriz de gel de silicona suelta fue utilizada para detener el óxidos de hierro finas de la mezcla de arena/hierro óxido bajo el flujo de agua. La matriz de gel final fue 6% gel de silicona para que no se forme un bloque pero al agregar libremente los óxidos.
- Preparar una mezcla de gel de sílice 10% calentando 4 g de gel de sílice en 40 mL de una solución del 7% de KOH sobre una placa caliente, revolviendo con una barra de agitación magnética hasta que se disuelva.
- Añadir 60 mL de agua ultra pura y luego enfriar la solución a 20 ° C. Valorar rápidamente con el ácido fosfórico diluido (20%) a pH 7,5. Entonces rápidamente mezclar el gel líquido de silicona con 320 g de arena estéril y el previamente agregado 18,3 g Hg-aguja o tacon como de óxidos de hierro antes de que se solidifica.
- Dividir la mezcla de "etanol" mezclando con una espátula y mantener estéril antes del uso en el paso 4.
4. configuración de la columna
- Uso de columnas de vidrio con un sistema de refrigeración con camisa de agua (volumen interno = 400 mL, altura = 30 cm, diámetro 3,5 cm) y cinco silicona septa establecer periódicamente (cada 5 cm) a lo largo de las columnas para que pueda degustar a lo largo de la columna.
- Corte el tubo de PTFE PTFE int Ø 3 mm () para asegurarse de suficiente longitud en la columna de entrada y salida. Conecte la entrada a la tubería peristáltica, que a su vez está conectada a la fuente de agua/medio.
- Esterilizar todos los materiales (vidrio, tubería) en autoclave (1 h a 110 ° C).
- Fije la columna verticalmente.
- Conectarse la chaqueta de agua de un agua de refrigeración para mantener una temperatura promedio de 20 ° C.
- Llenar la columna de la parte superior como sigue:
-Una capa de lana de roca húmeda para evitar la pérdida de sólidos;
-320 g de arena estéril (arena de Fontainebleau, D50 = 209 μm);
-320 g de arena estéril mezclado con 18,3 g hidratado óxidos de hierro amorfos tacon con Hg o como (ver paso 1) y fija en una matriz de gel de silicona de 6% (ver paso 2). - Una columna vertical y conecte el flujo ascendente de continuamente N2 burbujas de agua ultrapura estéril a baja velocidad (~ 2 mL h-1).
- Cubre la columna con papel de aluminio para proteger de la luz.
Figura 1: Dibujo y Foto de la configuración de columna. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Representative Results
Ejemplo 1. Impacto de la reducción del hierro de movilidad y especiación
El como columna fue inoculada directamente con agua subterránea de un sitio que presenta una concentración como superior a los estándares de consumo (Bracieux, Loira y Cher, Francia). Agua subterránea fue muestreado en botellas estériles y almacenado a 5 ° C hasta su uso. La columna fue alimentada desde el fondo con este agua la comunidad microbiana endógena natural con un bajo caudal (2 mL h-1) con el fin de facilitar la adhesión bacteriana a la arena. La temperatura fue fijada inicialmente a 25 ° C para favorecer el crecimiento microbiano y entonces disminuida, después de 54 días de experimento continuo, a 14 ° C, que es la temperatura del acuífero. Después de que el paso de la inoculación inicial, desde el día 0 al día 17, sulfato, lactato y extracto de levadura (respectivamente 370 mg L-1, 830 mg L-1y 250 mg L-1) fueron introducidos en el agua de alimentación para activar el sulfato bioreduction.
Ejemplo 2. Impacto de la reducción bacteriana del hierro y sulfato de hierro sobre especiación y movilidad de Hg
Para este experimento, dos columnas estaban configuración idénticamente. La primera fue inoculada con una comunidad de bacteria reductoras de hierro y provista de molibdato (0.40 mmol L-1), para inhibir la reducción del sulfato y glucosa, a favor de bacterias reductoras de hierro (columna de la IRB). Otra columna fue inoculado con una comunidad de bacteria reductoras de sulfato y alimentado con sulfato para crear una zona en la parte baja de arena sulfato-reductoras la mitad de la columna, así como sodio lactato como sustrato (columna SRB).
Los dos dispositivos verticales experimentales fueron alimentados desde la parte inferior, primero con agua ultra puro estéril y luego con agua subterránea que se esterilizó en autoclave (121 ° C por 20 min). Esta agua subterránea fue muestreado en un sitio de Hg contaminado de cloro-álcali (denominado sitio X puesto que la ubicación es confidencial). Se utilizó una bomba peristáltica y el caudal de alimentación se estableció en 2,8 mL h-1. Antes de la inoculación, las columnas primero fueron aclaradas durante una semana con agua ultra pura, un paso que total disuelto Hg ([THg]D) y total de hierro disuelto ([TFe]D) fueron monitoreados en la salida. A continuación, columnas fueron alimentadas durante una semana con agua estéril de X sitio para comprobar la ausencia de movilización de mercurio abióticos. Las columnas luego se alimentaron con sitio X agua modificada con lactato y sulfato (370 mg L-1 de sulfato de sodio) y 830 mg L-1 de lactato de sodio para la columna SRB y con glucosa y molibdato (10 g L-1 y 0.40 mmol L-1) para la columna de la IRB. Después de estos pasos preliminares abióticos, 20 mL de inóculo fueron inyectadas en el influjo de agua de cada columna el día 21.
Se prepararon inóculos enriqueciendo la comunidad bacteriana endógena contaminadas con Hg sitio x en medios de cultivo específicos favoreciendo la reducción del sulfato o reducción de hierro. La preparación de ambos medios fue descrita27. Una vez que la reducción de sulfato y hierro fueron confirmados mediante la medición de [SO42 -] /S2 -] y [Fe(III)]/[Fe(II)] en estos enriquecimientos, se usaron para inocular las columnas SRB y la IRB, respectivamente.
Resultados de los experimentos de columna de mercurio están disponibles en Hellal et al. (2015) 24.
Para este experimento de columna sobre movilidad del arsénico, el comportamiento en el tiempo de las concentraciones de sulfato de [SO42 -], total hierro disuelto (< 0.45 μm) [TFe]D, y un total de arsénico disuelto [TAs]D en la toma de solución se dan en la figura 2Ay la evolución de estos elementos, así como pH y Eh del perfil de la columna después de 54 días de incubación se dan en la figura 2B.
Figura 2 . Control de la columna. (A) evolución Temporal de [SO42 -], [TAs]y [TFe]D a la salida de la columna. (B) perfiles de columna Vertical para pH, Eh (Ref. Ag/AgCl), [SO42 -], [S2], [TAs]Dy [TFe]D después de 54 días de seguimiento.
Después de dos semanas de continua experimentación con sulfato y lactato en la alimentación, se observó un precipitado de color negro en la interfase entre las dos capas de arena (Figura 3A). Esta zona negra invadió progresivamente la zona de hidróxido-enriquecido (oxy) de hierro superior de la columna (figura 3B). Al final del experimento (día 95), toda la capa superior era negra (figura 3).
Figura 3: Cambios en el aspecto de la zona de hidróxido en la columna durante el experimento.
(A) la zona de negro apareció en la interfaz (día 35), (B) el negro precipitados progresivamente invadieron la zona de hidróxido (día 45), (C) la zona de hidróxido era totalmente negro (día 65). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Después de 35 días de funcionamiento continuo, se observó una disminución de [SO42 -] a la salida de la columna, seguida por un aumento transitorio de las muestras [TFe]D en la 0.45 μm filtrado. De 60 días, se midió un aumento significativo de [TAs]D en el agua de salida. Día 54, cuando la reducción del sulfato era claramente activa, fue obtener un perfil de los parámetros físicos y químicos en el sistema experimental por muestreo a través de los tabiques de 5. El pH no varió, permaneciendo cerca de pH 7 (de 7.00 a 7.32) desde la parte inferior a la parte superior de la columna. Por el contrario, el potencial redox fue claramente diferente en las dos capas (figura 2B), presentando valores cerca de -400 mV (Ref. Ag/AgCl) en el fondo, privado de hierro y aumentando a valores cercanos a -200 mV (ref.Ag/AgCl) en la zona superior de ricos en hierro. En la capa inferior, sulfuro disuelto alcanzó concentraciones cerca de 20 mg L-1, luego disminuyó a valores inferiores a 1 mg L-1 en la zona de ricos en hierro. La concentración de sulfato fue globalmente inferior en la columna de agua de alimentación; sin embargo, disminuyó drásticamente en la interfase entre las zonas privadas de hierro y rico en hierro. El arsénico fue detectado en 0,45 μm filtrado muestras de la zona superior, que contenía el tacon como hidróxidos de hierro (oxy)). Especie de Thio-arseniato fueron detectado cerca de la zona de interfaz y el producto intermedio de reducción de sulfato; tiosulfato estuvo presente en el fondo capa privación de hierro28.
Los resultados de los perfiles de concentración de sulfato y thio-arseniato indican un pico de actividad de reducción del sulfato en la interfaz entre capas de falta de hierro y rico en hierro. En la capa rica en hierro, los procesos que ocurren más probables deben ser fe (III) reducción del sulfuro disuelto para producir fe (II), que entonces se precipitaría con sulfuro disuelto como el negro mineral de FeS29. Algunos arsénico inicialmente limitado a hierro (oxi) hidróxidos podrían se han movilizado por la reducción de fe (III), pero luego volver a adsorbido en los restantes hidróxidos (oxy) de hierro como sitios de adsorción estaban disponibles. El frente de Fez negro avanzaba hacia arriba, aumentando la cantidad de sitios de adsorción disponibles disminuye y la concentración de arsénico en el agua de salida. La mayor actividad reductora de sulfato, medida cerca de la interfaz privada de hierro y rico en hierro, podría explicarse por el consumo de sulfuro disuelto por el hierro; puesto que el producto de reducción del sulfato fue siendo consumido, esta reacción era enérgio más favorable30. Este fenómeno fue observado gracias a la configuración de columna.
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Discussion
La configuración de columna experimental demostró para ser un dispositivo conveniente del laboratorio para el estudio de los procesos biogeoquímicos anaerobios en condiciones de continuadas. Sistemas de columna continua permiten trabajar en condiciones más cercanas a las de acuíferos reales que sistemas de hornada de la mezcla o microcosmos. Sistemas continuos pueden simular el movimiento del agua subterránea a través de sedimentos de acuíferos.
El paso más crítico dentro del protocolo está preparando los hidróxidos de hierro TE (oxy) y la mezcla de gel de sílice y arena, que debe ser creado rápidamente para obtener una textura homogénea. Más allá de este paso crítico general, la preparación de los hidróxidos (oxy) tacon de contaminantes ha de ser diseñado cuidadosamente para representar un modelo conveniente del sistema natural se estudiaron17.
La columna fue concebida para permitir la toma de muestras a diferentes niveles, dando así acceso a los perfiles de fisio-químicos y biológicos. Así, el sistema puede incluir varias capas que simulan heterogeneidades en situ . Aquí, se simularon heterogeneidades de la concentración de hierro en acuíferos naturales; sin embargo, otros tipos de heterogeneidades mineralógicas pueden estudiarse mediante la adaptación del tipo de mineral sintético incluido en el gel de sílice. La matriz de gel de silicona previene eficientemente el movimiento de las partículas finas de (oxi) hidróxidos de hierro. En los ejemplos dados, las columnas fueron inoculadas con la microflora natural del agua subterránea19, sin embargo, como la columna y todo el equipo asociado puede ser esterilizado, pueden considerarse experimentos con cepas bacterianas puras.
Las limitaciones de la técnica están relacionadas con el tamaño del dispositivo experimental. La cantidad de líquido que puede ser muestreado de cada puerto de muestreo debe limitarse a 5 mL (máximo) porque la muestra altera el equilibrio de los sistemas. La magnitud de la interrupción estará relacionado con el caudal de alimentación: para tasas de flujo de alimentación muy bajo, la interrupción será mayor que el de mayor caudal. Así, el volumen de muestreo bajo limita el rango de las mediciones y análisis que se pueden realizar. La frecuencia de muestreo en los puertos de muestreo también debe limitarse a dejar que la columna alcance un nuevo equilibrio entre cada muestreo de perfil. Por razones similares, el muestreo de material sólido a través de los puertos de muestreo debe limitarse a cantidades muy pequeñas. Otra limitación de la técnica es la dificultad de realizar experimentos reproducibles en varias columnas, ya que en condiciones de alimentación continuadas, sería muy difícil mantener unas condiciones idénticas en dispositivos paralelos.
La configuración actual de columna experimental adquiere datos relativos a los fenómenos que ocurren en los acuíferos que no se puede obtener usando condiciones del lote. En el marco de un estudio completo, es un complemento importante a experimentos batch clásico que se puede realizar en Replica17,20.
Aplicaciones potenciales de esta disposición experimental incluyen la elucidación de los procesos biogeoquímicos induciendo la liberación de TEs tóxicos (por ejemplo, como Se) de las formaciones geológicas naturales y la evaluación del impacto de actividades antropogénicas en estos procesos, como una entrada de nitratos o pesticidas en las aguas subterráneas, por ejemplo, o las fluctuaciones del nivel del agua subterránea. Las columnas también pueden ser útiles en las pruebas de biorremediación opciones31 para la biodegradación de contaminantes orgánicos o la estabilización de contaminantes inorgánicos como Hg.
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Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Este trabajo fue financiado por BRGM, una beca postdoctoral del Conseil Général du Loiret y el Instituto Carnot. También agradecemos el apoyo financiero al proyecto de pivotes 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 |
References
- Oremland, R. S., Stolz, J. F. The Ecology of Arsenic. Science. 300 (5621), 939 (2003).
- Silver, S., Phung, L. T. Genes and enzymes involved in bacterial oxidation and reduction of inorganic arsenic. Appl Environ Microbiol. 71 (2), 599-608 (2005).
- Compeau, G. C., Bartha, R. Sulfate-Reducing Bacteria: Principal Methylators of Mercury in Anoxic Estuarine Sediment. Appl. Environ. Microbiol. 50, (1985).
- Fleming, E. J., Mack, E. E., Green, P. G., Nelson, D. C. Mercury Methylation from Unexpected Sources: Molybdate-Inhibited Freshwater Sediments and an Iron-Reducing Bacterium. Appl. Environ. Microbiol. 72 (1), 457-464 (2006).
- Barkay, T., Miller, S., Summers, A. Bacterial mercury resistance from atoms to ecosystems. FEMS Microbiol Rev. 27 (2-3), 355-384 (2003).
- Dixit, S., Hering, J. G. Comparison of arsenic(V) and arsenic(III) sorption onto iron oxide minerals: Implications for arsenic mobility. Environ. Sci. Technol. 37, (2003).
- Andersson, H. A. The Biochemistry of Mercury in the Environnment. Nriagu, J. O. , Elsevier. Amsterdam. 79-112 (1979).
- Khwaja, A., Bloom, P. R., Brezonik, P. L. Binding Constants of Divalent Mercury in Soil Humic Acids and Soil Organic. Environ. Sci. Technol. 40, (2006).
- Neculita, C. M., Zagury, G. J., Deschenes, L. Mercury Speciation in Highly Contaminated Soils from Chlor-Alkali Plants Using Chemical Extractions. J Environ Qual. 34 (1), (2005).
- Schuster, E. The behaviour of mercury in the soil with special emphasis on complexation and adsorption processes - a review of the literature. Water Air Soil pollut. 56 (56), 667-680 (1991).
- Wallschläger, D., Desai, M. V. M., Spengler, M., Windmöller, C. C., Wilken, R. D. How humic substances dominate mercury geochemistry in contaminated floodplain soils and sediments. J. Environ. Qual. 27 (5), (1998).
- Lovley, D. R. Dissimilatory Fe(III) and Mn(IV) reduction. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 55 (2), 259-287 (1991).
- Lovley, D. R., Kashefi, K., Vargas, M., Tor, J. M., Blunt-Harris, E. L. Reduction of humic substances and Fe(III) by hyperthermophilic microorganisms. Chem. Geol. 169 (3-4), 289-298 (2000).
- Hansel, C. M., et al. Structural constraints of ferric (hydr)oxides on dissimilatory iron reduction and the fate of Fe(II). Geochimica Cosmochimica Acta. 68, 3217-3229 (2004).
- Thamdrup, B., Fossing, H., Jørgensen, B. B. Manganese, iron and sulfur cycling in a coastal marine sediment Aarhus bay, Denmark. Geochim.Cosmochim. Acta. 58 (23), 5115-5129 (1994).
- Planer-Friedrich, B., London, J., McCleskey, R. B., Nordstrom, D. K., Wallschläger, D. Thioarsenates in Geothermal Waters of Yellowstone National Park: Determination, Preservation, and Geochemical. Environ. Sci. Technol. 41 (15), 5245-5251 (2007).
- Burnol, A., et al. Decoupling of arsenic and iron release from ferrihydrite suspension under reducing conditions: a biogeochemical model. Geochem. Trans. 8 (1), 12 (2007).
- Kocar, B. D., et al. Integrated biogeochemical and hydrologic processes driving arsenic release from shallow sediments to groundwaters of the Mekong delta. Appl. Geochem. 23 (11), (2008).
- Harris-Hellal, J., Grimaldi, M., Garnier-Zarli, E., Bousserrhine, N. Mercury mobilization by chemical and microbial iron oxide reduction in soils of French Guyana. Biogeochem. 103 (1), (2011).
- Islam, F. S., et al. Role of metal-reducing bacteria in arsenic release from Bengal delta sediments. Nature. 430, (2004).
- Schultz-Zunkel, C., Rinklebe, J., Bork, H. R. Trace element release patterns from three floodplain soils under simulated oxidized-reduced cycles. Ecol. Eng. 83, 485-495 (2015).
- Nickson, R. T., et al. Mechanisms of arsenic release to groundwater, bangladesh and West Bengal. App. Geochem. 15, 403-413 (2000).
- Varsanyi, I., et al. Arsenic, iron and organic matter in sediments and groundwater in the Pannonian basin, Hungary. App. Geochem. 21, 949-963 (2006).
- Hellal, J., et al. Mercury mobilization and speciation linked to bacterial iron oxide and sulfate reduction: A column study to mimic reactive transfer in an anoxic aquifer. J. Contam. Hydrol. 180, 56-68 (2015).
- Battaglia-Brunet, F., Dictor, M. C., Garrido, F., Crouzet, C., Morin, D., Dekeyser, K., Clarens, M., Baranger, P. An arsenic(III)-oxidizing bacterial population: selection, characterization, and performance in reactors. J Appl. Microbiol. 93 (2002), 656-667 (2002).
- Salvato, N., Pirola, C. Analysis of mercury traces by means of solid sample atomic absorption spectrometry. Microchim Acta. 123 (1), 63-71 (1996).
- Huguet, L. Caractérisation biogéochimique et potentiel de méthylation du mercure de biofilms en milieu tropical (retenue de Petit Saut et estuaire du Sinnamary, Guyane Française). . , Université Henry Poincaré - Nancy 1, Pages. (2009).
- Mamindy-Pajany, Y., et al. Arsenic in Marina Sediments from the Mediterranean Coast: Speciation in the Solid Phase and Occurrence of Thioarsenates. Soil Sed. Contam. 22, 984-1002 (2013).
- dos Santos Afonso, M., et al. Reductive dissolution of iron(III) (hydro)oxides by hydrogen sulfide. Langmuir. 8, 1671-1675 (1992).
- Postma, D., et al. Redox zonation: equilibrium constraints on the Fe(III)/SO4-reduction interface. Geochem Cosmochim. Acta. 60, 3169-3175 (1996).
- Kumar, N., et al. Sulfur and oxygen isotope tracing in zero valent iron based In situ remediation system for metal contaminants. Chemosphere. 90, 1366-1371 (2013).
