Soil Processes, Pedofeatures and Microscale Metal Distributions: Relevant Study of Contaminant-Dynamics Calls for Pedology-Based Soil-Depth Sampling Strategies

Autor: Jérôme Labanowski, Folkert van Oort, Sophie Leguédois, Toine Jongmans, Eddy Foy
Přispěvatelé: van Oort, Folkert, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l'Altération (LAPA - UMR 3685), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les Archéomatériaux (IRAMAT), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Landscape Centre (WUR), Landscape Centre, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), IRAMAT - Laboratoire Métallurgies et Cultures (IRAMAT - LMC), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM), Université de Poitiers-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
010504 meteorology & atmospheric sciences
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Iron
soil processes
soil horizons
metal pollutants
micrometer scale patterns
pedofeatures
optical microscopy
micromorphology
micro-X-ray fluorescence
iron
manganese
elemental correlation
Soil Science
Soil science
010501 environmental sciences
Optical microscopy
01 natural sciences
Elemental correlation
Micromorphology
Pedology
Trace metal
Micro-X-ray fluorescence
Soil horizons
0105 earth and related environmental sciences
Earth-Surface Processes
Pollutant
Manganese
Sampling (statistics)
Soil processes
15. Life on land
Micrometer scale patterns
Soil contamination
6. Clean water
Bodemgeografie en Landschap
13. Climate action
Metal pollutants
Soil water
Soil Geography and Landscape
Soil horizon
Environmental science
Pedofeatures
Zdroj: Soil Systems 1 (2), 17. (2018)
Soil Systems, 2(1)
Soil Systems
Soil Systems, MDPI, 2018, 2 (1), pp.17. ⟨10.3390/soilsystems2010017⟩
Soil Systems; Volume 2; Issue 1; Pages: 17
Soil Systems, 2018, 2 (1), pp.17. ⟨10.3390/soilsystems2010017⟩
Soil Systems 2 (2018) 1
ISSN: 2571-8789
DOI: 10.3390/soilsystems2010017
Popis: International audience; Short-term variations of soil conditions affect the form, mobility and bioavailability of metal pollutants. Released metals migrate toward depth where they are intercepted or precipitate, leading to variable spatial metal distribution patterns, at a macro-, meso- and microscale. Studies at a mesoscale give access to trace metal (TM) associations induced by pedological processes. Although scarcely documented, such meso-scale studies represent an essential step for relevant environmental risk assessment, halfway between field- and molecular-scale investigations. We argued for such approach by performing optical microscopy and micro-X-ray fluorescence on thin sections from two soils, contaminated either by industrial zinc-smelter waste or by urban wastewater. Consistent correlation between key indicators of pedological processes (Fe, Mn, and Ca) and trace metals (Zn, Pb, and Cu) on some 20 elemental maps of TM-hosting soil constituents and pedofeatures reveal distinct coinciding localizations, illustrating TM-accumulation via interception or (co)-precipitation processes. Micromorphological interpretation of characteristic pedofeatures in subsurface horizons (crystals, argillans, ferrans, and mangans) containing significant amounts of TM provide valuable insight into the contaminant dynamics in terms of lixiviation, colloidal transport, redox conditions, or fungal activity. Our mesoscale approach stresses the importance of pedology-based sampling strategies, instead of systematic soil-depth sampling, for soil contamination research in natural ecosystems
Databáze: OpenAIRE
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