µLC-ICP-MS determinations of unexposed UK urinary arsenic speciation reference values

This study provides background levels for five arsenic species in urine, based on urinary data obtained from 95 nonoccupationally exposed volunteers based in the UK. Using a novel, sensitive, robust and reliable speciation methodology, five species of arsenic (arsenobetaine [AB], arsenite [As3+], arsenate [As5+], monomethylarsonic acid [MMA5+] and dimethylarsinic acid [DMA5+]) were determined in urine samples collected from 95 adults. The analytical instrumentation used to analyze the urine samples was a hyphenated micro liquid chromatography (μLC) system coupled to an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Separation was achieved using an anion exchange micro-sized column. The results presented give the 95th percentile of concentrations, both uncorrected for creatinine (µg/L) and creatinine corrected (µmol/mol) in urine for the 95 volunteers. Statistical analysis was performed on the dataset using a Bayesian model to determine and quantify effects of gender, smoking and diet. The statistical results show that the consumption of fish, shellfish and red wine has a significant elevating effect on AB, DMA and MMA urinary concentrations; however, no significant effect was observed for smoking. The regression model results indicate that creatinine correction was effective for arsenic species As3+, MMA, DMA and AB. The background levels established here can be used as reference values to help aid interpretation of arsenic speciation results and better assess exposure

Suivi des métaux et métalloïdes dans les effluents de centres de stockage de déchets : Spéciation et devenir des composés de l'arsenic et de l'étain dans les lixiviats et les biogaz

Landfilling is still nowadays the most used way of municipal solid waste (MSW) management with incineration. MSW landfills remain « black boxes » in which physical, chemical and biological phenomena interact simultaneously. Two effluents are produced during the waste degradation: leachates and biogases. Even if there are limited contact between effluents and the surrounding ecosystem, effluent monitoring is required to improve their treatments and to prevent sanitary and environmental risks. The aim of this work was to develop the methodologies to analyse metals and metalloids in order to assess their fate in landfill effluents. The focus on arsenic (As) and tin (Sn) was motivated by their presence in the municipal solid wastes (glasses, metals, plastics) and in the effluents, and by the difference of toxicity between their species. The development of speciation analysis protocols for As and Sn in the two complex matrices has aimed to their monitoring in the effluents by integrating landfill characteristics and climatic conditions. The occurrence of the species has been examined by taking into account their potential presence in the wastes. Formation and mobilisation processes were proposed to explain their occurrence in the two effluents: first, mobilisation from the waste (inorganic species of As and Sn, butylated and methylated Sn), then methylation and ethylation reactions through biological pathway (methylated As and Sn, ethylated Sn, ionic and gaseous).Les centres de stockage de déchets (CSD) ménagers et assimilés constituent encore une filière de gestion très répandue Ce sont de véritables « boites noires » dans lesquelles des phénomènes physiques, chimiques et biologiques interviennent simultanément. Deux effluents sont produits au cours de la dégradation des déchets : les lixiviats et les biogaz. Même si le contact entre les effluents et le système environnant est limité, leur suivi est nécessaire pour améliorer leur traitement et prévenir les risques sanitaires et environnementaux. Ce travail a eu pour objectif de mettre en place des méthodologies analytiques adaptées aux métaux et métalloïdes afin d'étudier leur devenir dans les effluents de CSD. L'étude approfondie de l'arsenic (As) et de l'étain (Sn) a été motivée par leur présence dans les déchets (verres, composants métalliques, plastiques), par leur existence sous forme de nombreuses espèces et par la toxicité avérée de certaines de leurs formes chimiques. L'optimisation des protocoles d'analyse de spéciation de As et Sn dans les deux matrices complexes a permis leur suivi au sein des CSD en intégrant les caractéristiques des sites et les données climatiques. La répartition des espèces a été examinée en tenant compte de leur occurrence initiale dans les déchets. Des processus de formation et de mobilisation ont été proposés pour expliquer leur présence dans les deux effluents : d'une part la mobilisation à partir des déchets (espèces inorganiques de As et Sn, espèces butylées et mono- et diméthylées de Sn) et d'autre part la méthylation et l'éthylation par voie biologique (espèces méthylées de As et espèces méthylées et éthylées de Sn, ioniques et gazeuses)

Suivi des métaux et métalloïdes dans les effluents de centres de stockage de déchets (spéciation et devenir des composés de l'arsenic et de l'étain dans les lixiviats et les biogaz)

Les centres de stockage de déchets (CSD) ménagers et assimilés constituent encore une filière de gestion très répandue. Ce sont de véritables " boîtes noires " dans lesquelles des phénomènes physiques, chimiques et biologiques interviennent simultanément. Deux effluents sont produits au cours de la dégradation des déchets : les lixiviats et les biogaz. Même si le contact entre les effluents et le système environnant est limité, leur suivi est nécessaire pour améliorer leur traitement et prévenir les risques sanitaires et environnementaux. Ce travail a eu pour objectif de mettre en place des méthodologies analytiques adaptées aux métaux et métalloïdes afin d'étudier leur devenir dans les effluents de CSD. L'étude approfondie de l'arsenic (As) et de l'étain (Sn) a été motivée par leur présence dans les déchets (verres, composants métalliques, plastiques), par leur existence sous forme de nombreuses espèces et par la toxicité avérée de certaines de leurs formes chimiques. L'optimisation des protocoles d'analyse de spéciation de As et Sn dans les deux matrices complexes a permis leur suivi au sein des CSD en intégrant les caractéristiques des sites et les données climatiques. La répartition des espèces a été examinée en tenant compte de leur occurrence initiale dans les déchets. Des processus de formation et de mobilisation ont été proposés pour expliquer leur présence dans les deux effluents : d'une part la mobilisation à partir des déchets (espèces inorganiques de As et Sn, espèces butylées et mono- et diméthylées de Sn) et d'autre part la méthylation et l'éthylation par vois biologique (espèces méthylées de As et espèces méthylées et éthylées de Sn, ioniques et gazeuses).Landfilling is still nowadays the most used way of municipal solid waste (MSW) management with incineration.MSW landfills remain black boxes in which physical, chemical and biological phenomena interact simultaneously. Two effluents are produced during the waste degradation :leachates and biogases. Even if there are limited contact between effluents and the surrounding ecosystem, effluent monitoring is required to improve their treatments and to prevent sanitary and environmental risks. The aim of this work was to develop the methodologies to analyse metals and metalloids in order to assess their fate in landfill effluents. The focus on arsenic (As) and tin (Sn) was motivated by their presence in the municipal solid wastes (glasses, metals, plastics) and in the effluents, and by the difference of toxicity between their species. The development of speciation analysis protocols for As and Sn in the two complex matrices has aimed to their monitoring in the effluents by integrating landfill characteristics and climatic conditions. The occurrence of the species has been examined by taking into account their potential presence in the wastes. Formation and mobilisation processes were proposed to explain their occurrence in the two effluents : first, mobilisation from the waste (inorganic species of As and Sn, butylated and methylated Sn), then methylation abd ethylation reactions through biological pathway (methylated As and Sn, ethylated Sn, ionic and gaseous).PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Suivi des métaux et métalloïdes dans les effluents de centres de stockage de déchets (spéciation et devenir des composés de l'arsenic et de l'étain dans les lixiviats et les biogaz)

Les centres de stockage de déchets (CSD) ménagers et assimilés constituent encore une filière de gestion très répandue. Ce sont de véritables " boîtes noires " dans lesquelles des phénomènes physiques, chimiques et biologiques interviennent simultanément. Deux effluents sont produits au cours de la dégradation des déchets : les lixiviats et les biogaz. Même si le contact entre les effluents et le système environnant est limité, leur suivi est nécessaire pour améliorer leur traitement et prévenir les risques sanitaires et environnementaux. Ce travail a eu pour objectif de mettre en place des méthodologies analytiques adaptées aux métaux et métalloïdes afin d'étudier leur devenir dans les effluents de CSD. L'étude approfondie de l'arsenic (As) et de l'étain (Sn) a été motivée par leur présence dans les déchets (verres, composants métalliques, plastiques), par leur existence sous forme de nombreuses espèces et par la toxicité avérée de certaines de leurs formes chimiques. L'optimisation des protocoles d'analyse de spéciation de As et Sn dans les deux matrices complexes a permis leur suivi au sein des CSD en intégrant les caractéristiques des sites et les données climatiques. La répartition des espèces a été examinée en tenant compte de leur occurrence initiale dans les déchets. Des processus de formation et de mobilisation ont été proposés pour expliquer leur présence dans les deux effluents : d'une part la mobilisation à partir des déchets (espèces inorganiques de As et Sn, espèces butylées et mono- et diméthylées de Sn) et d'autre part la méthylation et l'éthylation par vois biologique (espèces méthylées de As et espèces méthylées et éthylées de Sn, ioniques et gazeuses).Landfilling is still nowadays the most used way of municipal solid waste (MSW) management with incineration.MSW landfills remain black boxes in which physical, chemical and biological phenomena interact simultaneously. Two effluents are produced during the waste degradation :leachates and biogases. Even if there are limited contact between effluents and the surrounding ecosystem, effluent monitoring is required to improve their treatments and to prevent sanitary and environmental risks. The aim of this work was to develop the methodologies to analyse metals and metalloids in order to assess their fate in landfill effluents. The focus on arsenic (As) and tin (Sn) was motivated by their presence in the municipal solid wastes (glasses, metals, plastics) and in the effluents, and by the difference of toxicity between their species. The development of speciation analysis protocols for As and Sn in the two complex matrices has aimed to their monitoring in the effluents by integrating landfill characteristics and climatic conditions. The occurrence of the species has been examined by taking into account their potential presence in the wastes. Formation and mobilisation processes were proposed to explain their occurrence in the two effluents : first, mobilisation from the waste (inorganic species of As and Sn, butylated and methylated Sn), then methylation abd ethylation reactions through biological pathway (methylated As and Sn, ethylated Sn, ionic and gaseous).PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Evaluation of analytical strategies for the determination of metal concentrations to assess landfill leachate contamination

cited By 13International audienceDue to the complex nature of landfill leachates, metal and metalloid analyses prove to be tricky and suffer from a lack of standard protocols. A complete approach has been adopted to investigate the influence of the different steps during the sample processing of French landfill leachates. The validation of the entire protocol has been achieved using a laboratory reference material. This material, which is a real landfill leachate, is representative of real samples. Its evaluation has allowed a quality control for metal and metalloid analyses in landfill leachates. Precautions concerning storage temperature, aeration and filtration are proposed to perform accurate metal analyses in these complex matrices. The sample processing has been applied to the seasonal monitoring of a French landfill. The assessment of major leachate metallic contaminants such as As, Cr, Sb, Sn, has been performed by evaluating the relative enrichment of metals and metalloids in comparison with rain water and groundwater. In addition, hydrological data are useful and complementary information for pointing out the main factors affecting metal concentrations and thus their potential remobilisation pathways

Import of atmospheric trace metal elements in the aspe valley and somport tunnel (Pyrénées Atlantiques, France): Level of contamination and evaluation of emission sources [Apports atmosphériques des éléments traces métalliques dans la vallée d'aspe et le tunnel du somport (Pyrénées-Atlantiques, France): Niveau de contamination et évaluation des sources d'émissions]

cited By 3International audienceThe objective of this study is to define a reference state of metallic contaminants for the monitoring of road traffic emissions since the opening of the Somport tunnel in the Aspe valley (Pyrénées). To establish air quality indicators, trace metal elements (TME) (Al, Na, Mg, K, Ca, V, Mn, Cr, Zn, Cu, Rb, Cd, Sn, Sb, Ba, Ce, Pb and U) and lead isotopic ratios ( 208Pb/206Pb and206Pb/207Pb) were determined in various atmospheric receptors (fresh snow, bulk deposition, atmospheric particles and epiphytic lichen). Sampling and analyses with ultra clean procedures were employed for TME quantification. The different investigated atmospheric receptors allow the integration of the atmospheric inputs from daily to pluriannual temporal scales and along spatial scales through the North-South axis of the valley and as a function of the altitude. The Aspe valley exhibits a contamination level characteristic of remote European areas and the major metallic contaminants identified are Cd, Sb, Zn, Cu, Pb and Sn. All the analyses of TME in atmospheric receptors point out a decrease of Pb and Cd emissions in the northern hemisphere. The comparison with previous studies demonstrates a significant change in lead isotope composition and both Cu and Sb increase concentrations in atmospheric receptors. These results suggest a significant contribution of both incinerators emissions and the new road traffic pollution. In addition, elementary ratios Zn/Sb vs Cu/Sb seems to discriminate the inputs from waste treatment industries in the Aspe valley. The monitoring of wet deposition and atmospheric particles indicates an additional contribution from regional sources for Zn, Pb and Cd, in the low Aspe valley. The analysis of TME in atmospheric receptors allows thus to assess the contaminant contributions (i) from local emissions of domestic heat sources, from agricultural burning practices and road traffic, and (ii) from regional anthropogenic sources of waste incinerators, industries and urban area. Furthermore, the valley is significantly influenced by wind erosion and long range transport of TME in the Northern Hemisphere. The determination of TME and Pb isotopic ratios in the Somport tunnel indicate that local road traffic emissions are characterised (i) by a significant contribution of Sb, Zn and Cu, and (ii) by a slightly radiogenic Pb isotopic composition. Cu/Sb ratio that is used to trace brake wear emission is also well correlated with the road traffic in the Somport tunnel. In summary, the actual low traffic intensity in the Aspe valley prevents from conclusive evidence of significant and widespread contamination from road traffic emissions. The spatial distribution of the TME enrichment factor in epiphytic lichen, from the main road (RN134), indicates however the dry particulate mobilisation and emission by vehicles close to the road