Urban Airborne Lead: X-Ray Absorption Spectroscopy Establishes Soil as Dominant Source

BACKGROUND: Despite the dramatic decrease in airborne lead over the past three decades, there are calls for regulatory limits on this potent pediatric neurotoxin lower even than the new (2008) US Environmental Protection Agency standard. To achieve further decreases in airborne lead, what sources would need to be decreased and what costs would ensue? Our aim was to identify and, if possible, quantify the major species (compounds) of lead in recent ambient airborne particulate matter collected in El Paso, TX, USA. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We used synchrotron-based XAFS (x-ray absorption fine structure) to identify and quantify the major Pb species. XAFS provides molecular-level structural information about a specific element in a bulk sample. Pb-humate is the dominant form of lead in contemporary El Paso air. Pb-humate is a stable, sorbed complex produced exclusively in the humus fraction of Pb-contaminated soils; it also is the major lead species in El Paso soils. Thus such soil must be the dominant source, and its resuspension into the air, the transfer process, providing lead particles to the local air. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Current industrial and commercial activity apparently is not a major source of airborne lead in El Paso, and presumably other locales that have eliminated such traditional sources as leaded gasoline. Instead, local contaminated soil, legacy of earlier anthropogenic Pb releases, serves as a long-term reservoir that gradually leaks particulate lead to the atmosphere. Given the difficulty and expense of large-scale soil remediation or removal, fugitive soil likely constrains a lower limit for airborne lead levels in many urban settings

Pollution du pollen par des particules

International audienceLa littérature comporte une vingtaine d'études relatant l'adhésion de particules atmosphériques sur la surface de grains de pollens allergisants. La pollution de pollens par un grand nombre de particules a ainsí eté fréquemment observée pour différentes espèces/taxons et dans plusieurs environnements géographiques. Cette adhésion de particules modifie la composition chimique pollinique surfacique. Les effets sur la santé de tels complexes pollen-particules sont encore peu connus, mais de premièresétudes mentionnent qu'il faut s'attendreà une augmentation du potentiel allergisant de ces grains pollués aux particules. Le capteur de Hirst est la méthode de référence pour la surveillance réglementaire des pollens et il est egalement utiliser dans certainesétudes en lien avec l'état de pollution du pollen par les particules. Cependant, en raison de son diamètre de coupure plus faible que 10 µm, ce capteur peut piégerégalement des particules micrométriques. Bien que desétudes antérieures l'aient utilisé pour renseigner la pollution des pollens aux particules, il apparaît inapproprié dans ce cas précis. Dans un premier temps, des prélèvements de pollens ontété effectués en simultané avec un capteur de Hirst et avec un impacteur en cascade. Nous montrons qu'il existe un important artefact de prélèvement avec un cap-teur de Hirst, capteur pourtant couramment utilisé dans la littérature pour ce type d'étude, mais qui se révèle donc inadapté pour ces prélèvements. En effet, la vitesseélevée en entrée de buse d'aspiration du capteur de Hirst ne garantit pas une bonne séparation entre les pollens et les particules fines (PM 2.5) et les pollens une fois piégés sur la surface adhésive de prélèvement sont littéralement bombardés de particules. Dans une seconde phase, l'utilisation d'un impacteur en cascade pendant la saison pollinique du bouleau a permis d'estimer le nombre moyens de particules déposées sur les grains de pollen de betula dans une at-mosphère moyennement polluée. En comparant ce nombre avec les données de la littérature, nous mettons enévidence une large surestimation de la pollution du pollen par des particules dans lesétudes publiées. L'analyse des grains pollués par MEB/EDX permet par ailleurs de préciser la nature des particules adhéréesà partir de leur compositionélémentaire et, dans une certaine mesure, leur potentiel inflammatoire/dangerosité. Malgré un impact sanitaireélevé, les complexes pollen-particules restent largement méconnus, tant du point de vue de leur fréquence qu'en terme de nature chimique des particules adhérées. Lesétudes futures ne doivent pas employer de capteur de Hirstà moins de vouloir renseigner non pas l'état de pollution du pollen par les particules mais plutôt la co-exposition des pollens avec les particules atmosphériques

Pollution du pollen par des particules

International audienceLa littérature comporte une vingtaine d'études relatant l'adhésion de particules atmosphériques sur la surface de grains de pollens allergisants. La pollution de pollens par un grand nombre de particules a ainsí eté fréquemment observée pour différentes espèces/taxons et dans plusieurs environnements géographiques. Cette adhésion de particules modifie la composition chimique pollinique surfacique. Les effets sur la santé de tels complexes pollen-particules sont encore peu connus, mais de premièresétudes mentionnent qu'il faut s'attendreà une augmentation du potentiel allergisant de ces grains pollués aux particules. Le capteur de Hirst est la méthode de référence pour la surveillance réglementaire des pollens et il est egalement utiliser dans certainesétudes en lien avec l'état de pollution du pollen par les particules. Cependant, en raison de son diamètre de coupure plus faible que 10 µm, ce capteur peut piégerégalement des particules micrométriques. Bien que desétudes antérieures l'aient utilisé pour renseigner la pollution des pollens aux particules, il apparaît inapproprié dans ce cas précis. Dans un premier temps, des prélèvements de pollens ontété effectués en simultané avec un capteur de Hirst et avec un impacteur en cascade. Nous montrons qu'il existe un important artefact de prélèvement avec un cap-teur de Hirst, capteur pourtant couramment utilisé dans la littérature pour ce type d'étude, mais qui se révèle donc inadapté pour ces prélèvements. En effet, la vitesseélevée en entrée de buse d'aspiration du capteur de Hirst ne garantit pas une bonne séparation entre les pollens et les particules fines (PM 2.5) et les pollens une fois piégés sur la surface adhésive de prélèvement sont littéralement bombardés de particules. Dans une seconde phase, l'utilisation d'un impacteur en cascade pendant la saison pollinique du bouleau a permis d'estimer le nombre moyens de particules déposées sur les grains de pollen de betula dans une at-mosphère moyennement polluée. En comparant ce nombre avec les données de la littérature, nous mettons enévidence une large surestimation de la pollution du pollen par des particules dans lesétudes publiées. L'analyse des grains pollués par MEB/EDX permet par ailleurs de préciser la nature des particules adhéréesà partir de leur compositionélémentaire et, dans une certaine mesure, leur potentiel inflammatoire/dangerosité. Malgré un impact sanitaireélevé, les complexes pollen-particules restent largement méconnus, tant du point de vue de leur fréquence qu'en terme de nature chimique des particules adhérées. Lesétudes futures ne doivent pas employer de capteur de Hirstà moins de vouloir renseigner non pas l'état de pollution du pollen par les particules mais plutôt la co-exposition des pollens avec les particules atmosphériques

Altérations du grain de pollen par la pollution atmosphérique

International audienc

Analyse d’un événement « extrême » de pollution : mars 2014, du satellite … au microscope

National audienc

Pollution of birch pollen grains by atmospheric particulate matter

International audienc

Pollen cytoplasmic granules induce heterogeneous nucleation of water droplets at low supersaturation

International audienc

Sticking of particulate matter on airborne pollen

International audienc

Modification of aerosol properties due to relative humidity

International audienc