Assessing the impacts of sewage sludge amendment containing nano-TiO2 on tomato plants: A life cycle study

Autor: Camille Larue, Purushothaman Chirakkuzhyil Abhilash, Clarisse Liné, Ricardo J. Stein, Hiram Castillo-Michel, Géraldine Sarret, Mansi Bakshi, Ana Elena Pradas del Real, Ralf Kaegi, Diana E. Bedolla
Přispěvatelé: Laboratoire Génie Civil et géo-Environnement (LGCgE) - EA 4515 (LGCgE), Université d'Artois (UA)-Université de Lille-IMT Lille Douai, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Swiss Federal Institute for Environmental Science and Technology [Dübendorf] (EAWAG), Institut des Sciences de la Terre [2016-2019] (ISTerre [2016-2019]), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), ID21, European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Swiss Federal Insitute of Aquatic Science and Technology [Dübendorf] (EAWAG), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - 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Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Journal of Hazardous Materials
Journal of Hazardous Materials, Elsevier, 2019, 369, pp.191-198. ⟨10.1016/j.jhazmat.2019.02.036⟩
Journal of Hazardous Materials, 2019, 369, pp.191-198. ⟨10.1016/j.jhazmat.2019.02.036⟩
ISSN: 0304-3894
1873-3336
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.02.036⟩
Popis: International audience; Increasing evidence indicates the presence of engineered nanoparticles (ENPs) in sewage sludge derived from wastewater treatment. Land application of sewage sludge is, therefore, considered as an important pathway for ENP transfer to the environment. The aim of this work was to understand the effects of sewage sludge containing nano-TiO2 on plants (tomato) when used as an amendment in agricultural soil. We assessed developmental parameters for the entire plant life cycle along with metabolic and bio-macromolecule changes and titanium accumulation in plants. The results suggest that the sewage sludge amendment containing nano-TiO2 increased plant growth (142% leaf biomass, 102% fruit yield), without causing changes in biochemical responses, except for a 43% decrease in leaf tannin concentration. Changes in elemental concentrations (mainly Fe, B, P, Na, and Mn) of plant stem, leaves and, to a lesser extent fruits were observed. Fourier-transformed infrared analysis showed maximum changes in plant leaves (decrease in tannins and lignins and increase in carbohydrates) but no change in fruits. No significant Ti enrichment was detected in tomato fruits. In conclusion, we evidenced no acute toxicity to plants and no major implication for food safety after one plant life cycle exposure.
Databáze: OpenAIRE
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