43 results on '"Chevassus-Rosset, Claire"'
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2. Contrasted fate of zinc sulfide nanoparticles in soil revealed by a combination of X-ray absorption spectroscopy, diffusive gradient in thin films and isotope tracing
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Le Bars, Maureen, primary, Legros, Samuel, additional, Levard, Clément, additional, Chevassus-Rosset, Claire, additional, Montes, Mélanie, additional, Tella, Marie, additional, Borschneck, Daniel, additional, Guihou, Abel, additional, Angeletti, Bernard, additional, and Doelsch, Emmanuel, additional
- Published
- 2022
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3. Impact of pig slurry and green waste compost application on heavy metal exchangeable fractions in tropical soils
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Doelsch, Emmanuel, Masion, Armand, Moussard, Géraud, Chevassus-Rosset, Claire, and Wojciechowicz, Olivia
- Published
- 2010
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4. Empirical knowledge to improve terrestrial ecotoxicity characterisation of trace elements with USEtox
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Angel Avadí, Matthieu Bravin, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Mélanie MONTES, Lachowicz, Loïs, Tella, Marie, and Monteiro, Alessandra N. T. R.
- Abstract
USEtox is the consensus model for toxicity in LCA, yet it does not provide characterisation for terrestrial ecotoxicity. Owsianiak et al. (2013) suggested a new framework able to account for soil physical-chemical properties to characterise terrestrial ecotoxicity for trace elements. The performance of this USEtox-based Owsianiak framework was herein tested in the context of soil contamination by copper (Cu) and zinc (Zn) following the application of livestock faeces. To do so, one French soil sample exhibiting properties representative of the main average properties of European soils was incubated under laboratory controlled conditions alone or with the application of 31 swine or poultry faeces collected from experimental pens where livestocks was fed with different rate of Cu and Zn complements. The main endpoints of Cu and Zn availability in soils calculated in the Owsianiak framework were determined analytically on each of the 32 experimental treatments, namely: i) reactive Cu and Zn extracted with 0.43 M HNO3, ii) total Cu and Zn in extracted soil solutions, and iii) free ionic Cu and Zn in extracted soil solutions. The single value for the intermediate endpoints (i.e. fate, accessibility, bioavailability, and effect factors) and the comparative toxicity characterisation factor calculated with the Owsianiak framework for Cu using the initial soil properties were within the range of values computed by Owsianiak et al. for a variety of global soils, thereby validating the hypothesis about the representativeness of the chosen soil. From an experimental point of view, the application of swine and broiler faeces to the soil induced substantial changes in soil pH and dissolved organic carbon concentration compared to the non-amended control soil. These chemical alterations of soil solution chemistry in faeces-amended soils induced a significant decrease of Cu2+ activity for 19 out of 31 faeces compared to the non-amended soil. These observed variations suggests consequently that intermediated endpoints determined for each experimental treatment will likely show some discrepancies with those determined theoretically with the Owsianiak framework, thereby opening the discussion to suggest some potential improvements.
- Published
- 2020
5. Empirical knowledge to improve terrestrial ecotoxicity characterisation of trace elements with USEtox
- Author
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Avadi Tapia, Angel Daniel, Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Lachowicz, Loïs, Tella, Marie, Monteiro, Alessandra N.T.R., Avadi Tapia, Angel Daniel, Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Lachowicz, Loïs, Tella, Marie, and Monteiro, Alessandra N.T.R.
- Abstract
USEtox is the consensus model for toxicity in LCA, yet it does not provide characterisation for terrestrial ecotoxicity. Owsianiak et al. (2013) suggested a new framework able to account for soil physical-chemical properties to characterise terrestrial ecotoxicity for trace elements. The performance of this USEtox-based Owsianiak framework was herein tested in the context of soil contamination by copper (Cu) and zinc (Zn) following the application of livestock faeces. To do so, one French soil sample exhibiting properties representative of the main average properties of European soils was incubated under laboratory controlled conditions alone or with the application of 31 swine or poultry faeces collected from experimental pens where livestocks was fed with different rate of Cu and Zn complements. The main endpoints of Cu and Zn availability in soils calculated in the Owsianiak framework were determined analytically on each of the 32 experimental treatments, namely: i) reactive Cu and Zn extracted with 0.43 M HNO3, ii) total Cu and Zn in extracted soil solutions, and iii) free ionic Cu and Zn in extracted soil solutions. The single value for the intermediate endpoints (i.e. fate, accessibility, bioavailability, and effect factors) and the comparative toxicity characterisation factor calculated with the Owsianiak framework for Cu using the initial soil properties were within the range of values computed by Owsianiak et al. for a variety of global soils, thereby validating the hypothesis about the representativeness of the chosen soil. From an experimental point of view, the application of swine and broiler faeces to the soil induced substantial changes in soil pH and dissolved organic carbon concentration compared to the non-amended control soil. These chemical alterations of soil solution chemistry in faeces-amended soils induced a significant decrease of Cu2+ activity for 19 out of 31 faeces compared to the non-amended soil. These observed variations suggests conse
- Published
- 2020
6. Zinc speciation in organic waste and soil characteristics control zinc fate in soil after agricultural recycling
- Author
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Le Bars, Maureen, Legros, Samuel, Levard, Clément, Chevassus-Rosset, Claire, Mélanie MONTES, Séréni, L., Guichemerre, Audrey, Guihou, Abel, Angeletti, Bernard, Matthieu Bravin, Laurent Thuriès, and Emmanuel Doelsch
- Abstract
Zinc (Zn) is the most abundant trace element in organic waste (OW). Therefore, it is relevant to assess the environmental risk of OW agricultural recycling regarding soil contamination by Zn. Zn speciation in OW is a key parameter to evaluate its fate in environment and toxicity to living organisms. We have previously shown that Zn speciation changes radically according to the treatment applied to OW (anaerobic digestion and composting). Nanosized zinc sulphide (nano-ZnS) is the main Zn species in OW after anaerobic digestion, i.e. in digestates. Whereas Zn speciation is dominated by amorphous Zn phosphate and Zn sorbed to ferrihydrite in composts. We also showed that Zn speciation in OW drive Zn availability in an OW-amended soil. As anaerobic digestion and composting are gaining interest in many countries, it is crucial to: assess the fate of Zn following organic waste application on soil, with a particular emphasis on nano-ZnS determine the biogeochemical drivers that control this fate. A mechanistic approach was developed at the microcosm scale. First, we sampled OW on a full-scale plant at four different steps of the treatment. A clayey soil was incubated with the four OW samples having contrasted Zn speciation (0 to 100% nano-ZnS). In a second experiment, nano-ZnS enriched with 68Zn were synthesized to discriminate Zn released by nano-68ZnS dissolution from natural Zn in soil. Two soils with contrasted characteristics were incubated with the nano-68ZnS: the previous clayey soil and a sandy soil. In both experiments, Zn availability patterns was assessed in situ and over one to three months with the technique of the diffusive gradient in thin film (DGT). The results showed that: (i) Zn availability in the amended soil was positively correlated with the percentage of nano-ZnS in OW, (ii) Zn availability is controlled by soil characteristics, as significant differences were detected for the sandy soil and the clayey soil. Therefore, Zn speciation in OW and soil characteristics must be considered when assessing the environmental impact of agricultural recycling regarding Zn contamination.
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- 2019
7. Evaluation à l'aide du RHIZOtest de la phytodisponibilité du nickel et du chrome apportés par l'épandage sur les sols agricoles des cendres de bagasse produites par Albioma à La Réunion
- Author
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Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Tella, Marie, Doelsch, Emmanuel, Feder, Frédéric, and Legros, Samuel
- Abstract
Suite à l'homologation des cendres de bagasse produites par Albioma sur les centrales du Gol et de Bois Rouge, l'agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) a demandé à Albioma de fournir des analyses de nickel (Ni) et de chrome (Cr) dans des plants de canne à sucre cultivés sur des sols amendés avec les deux types de cendres de bagasse produites et de comparer ces analyses avec celles réalisées sur des plants de canne à sucre issus de parcelles non amendées et ayant les mêmes caractéristiques pédologiques. Albioma souhaitant par ailleurs élargir l'homologation des deux types de cendres à l'apport sur les sols à vocation maraîchère, Albioma a confié au centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad) la réalisation d'une étude ayant pour objectif d'évaluer si le transfert (i.e. la phytodisponibilité) de Ni et Cr pour la canne à sucre et les cultures maraîchères augmentait ou non avec l'apport des deux types de cendres de bagasse d'Albioma dans les conditions d'application autorisées par l'Anses. Pour répondre à cette question, le Cirad a conduit une expérimentation en chambre de culture basée sur l'outil RHIZOtest, à notre connaissance le seul test végétal spécifiquement normalisé pour évaluer la phytodisponibilité des éléments traces métalliques. Le travail a été mené sur un échantillon composite des deux types de cendres d'Albioma, deux échantillons de sol pour chaque type de cendres et trois espèces végétales. Le sorgho (Sorghum bicolor) a été sélectionné comme espèce adaptée à la culture en RHIZOtest la plus proche génétiquement de la canne à sucre. La tomate (Lycopersicon esculentum) et le chou (Brassica oleracea) ont été sélectionnés comme espèces maraîchères de référence à la fois pour l'utilisation normalisée du dispositif RHIZOtest et pour les cultures maraîchères à La Réunion. Pour chacun des deux types de cendres, les doses d'apport de 0, 26 et 50 t MS/ha ont été testées. Après avoir été pré-cultivées en hydroponie pendant deux semaines, les trois espèces végétales ont été mises en contact pendant huit jours avec les quatre sols préalablement incubés ou non avec les cendres. A l'issue de la phase de contact sol-plante, les plantes entières (parties aériennes et racinaires) ont été récoltées. La phytodisponibilité de Ni et Cr a été estimée à partir du flux de prélèvement de Ni et Cr dans la plante entière durant la phase d'exposition de la plante au sol. Si les trois espèces végétales ont crû comme attendu entre la fin de la phase de préculture en hydroponie et la fin de la phase de contact sol-plante, les biomasses du chou et de la tomate ont été plus faibles pour les deux sols les plus argileux à l'issue de la phase de contact. Pour chaque espèce et type de sols, les biomasses des trois espèces végétales n'ont en revanche pas été affectées par l'apport de cendres. Contrairement aux types de sols, d'éléments traces et d'espèces végétales, la dose d'apport de cendres et le type de cendres n'ont individuellement eu aucun effet statistiquement significatif sur les flux de prélèvement de Ni et Cr par les plantes. Malgré le fait que les apports de cendres aient apporté entre 1 et 15 % de Ni et Cr supplémentaire à ce qui était initialement présent dans les sols, la phytodisponibilité de Ni et Cr n'a jamais significativement augmenté avec l'apport de cendres et s'est avérée être au contraire soit d'autant plus faible que la dose d'apport de cendres a été importante, soit similaire quelle que soit la dose d'apport de cendres. En cohérence avec la seule autre étude trouvée portant sur la phytodisponibilité de Ni et Cr suite à l'apport de cendres de bagasse au sol, les résultats de la présente étude suggèrent que l'apport des deux types de cendres d'Albioma n'augmenterait pas la phytodisponibilité de Ni et Cr pour la canne à sucre et les cultures maraîchères à des doses d'apport au champ équivalentes à 26 et 50 t MS/ha.
- Published
- 2019
8. Combining field measurements and biotest to assess lead and zinc phytoavailability in contaminated urban soils
- Author
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Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Moussard, Géraud Daniel, Simon, Elisabeth, Tella, Marie, Valmier, Marine, Doelsch, Emmanuel, Feder, Frédéric, and Legros, Samuel
- Published
- 2018
9. Etude de milieu en vue d'une demande de dérogation portant sur la mobilité et la phytodisponibilité des éléments traces métalliques et relative à l'utilisation d'eaux usées traitées pour l'irrigation d'espaces verts sur la commune du Port
- Author
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Bravin, Matthieu, Chevassus-Rosset, Claire, Lemal, Laure, Montes, Mélanie, Moussard, Géraud Daniel, Simon, Elisabeth, Tella, Marie, Valmier, Marine, Doelsch, Emmanuel, Feder, Frédéric, and Legros, Samuel
- Published
- 2017
10. Origin, location and molecular characterization of phytolith carbon: insights for the phytolith carbon cycle
- Author
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Alexandre, A., Balesdent, Jérôme, Basile-Doelsch, Isabelle, Borschneck, Daniel, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Doelsch, Emmanuel, Harutyunyan, Araks, Lemée, Laurent, Masion, Armand, Mazur, Jean-Charles, Miche, Helene, Signoret, Philippe, Santos, Guaciara, Viel, Stéphane, Ziarelli, Fabio, Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Department of Earth System Science [Irvine] (ESS), University of California [Irvine] (UC Irvine), University of California (UC)-University of California (UC), Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), 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), Institut d’Electronique et des Systèmes (IES), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Photonique et Térahertz (PhoTéra), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Radicalaire (ICR), Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Spectropôle - Aix Marseille Université (AMU SPEC), and Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
[SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS - Abstract
International audience
- Published
- 2016
11. Impacts des produits résiduaires organiques sur la teneur et le comportement des éléments-traces dans les sols. Le point de vue du géochimiste
- Author
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Doelsch, Emmanuel, Cambier, Philippe, Bravin, Matthieu, Bossa, Nathan, Cazevieille, Patrick, Chataing, Sophie, Chevassus-Rosset, Claire, and Tella, Marie
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Élément métallique ,Résidu ,Pollution par l'agriculture ,Déchet agricole ,Fertilisation ,Métal lourd ,Matière organique du sol ,Toxicité ,Matière organique ,Propriété physicochimique du sol ,Eau du sol ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,Déchet organique ,Utilisation des déchets ,Déchet urbain ,Cuivre ,Biodisponibilité ,P02 - Pollution ,Modèle mathématique ,F04 - Fertilisation - Published
- 2016
12. Evidence that Soil Properties and Organic Coating Drive the Phytoavailability of Cerium Oxide Nanoparticles
- Author
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Layet, Clément, primary, Auffan, Mélanie, additional, Santaella, Catherine, additional, Chevassus-Rosset, Claire, additional, Montes, Mélanie, additional, Ortet, Philippe, additional, Barakat, Mohamed, additional, Collin, Blanche, additional, Legros, Samuel, additional, Bravin, Matthieu N., additional, Angeletti, Bernard, additional, Kieffer, Isabelle, additional, Proux, Olivier, additional, Hazemann, Jean-Louis, additional, and Doelsch, Emmanuel, additional
- Published
- 2017
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13. Cross-validation of XAFS with non-synchrotron radiation-based methods to evidence the implication of amino acids in copper complexation on plant roots
- Author
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Guigues, Stéphanie, Bravin, Matthieu, Garnier, Cédric, Masion, Armand, Chevassus-Rosset, Claire, Cazevieille, Patrick, and Doelsch, Emmanuel
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,F61 - Physiologie végétale - Nutrition ,P35 - Fertilité du sol - Abstract
Recent results suggest that the minimum rhizotoxicity of metal cations is mainly due to a non-specific mechanism related to the binding strength of metal cations to hard ligands in the root cell walls, especially to the carboxyl groups located within the pectic matrix. However, among metal cations, copper (Cu) belongs to the four metal cations that exhibit a rhizotoxicity higher than that estimated from the binding strength to carboxyl groups. Reexamining this theory involving hard ligands, we investigate d the speciation and the sorption of Cu in root apoplast to evaluate w h ether amine groups significantly contribute to Cu binding in addition to carboxyl groups. As it is difficult to ascertain the distinction between oxygen (O) and nitrogen (N) ligands using X-ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS), this method was coupled with two non-synchrotron radiation (SR)-based methods, namely: (i) the modelling of proton and Cu sorption isotherms and (ii) 13C-nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. These three methods were used to investigate the sorption and speciation of Cu on the isolated cell walls and the whole roots of a monocotyledon (Triticum aestivum L.) and a dicotyledon (Solanum lycopersicum L.). XAFS revealed a homogeneous speciation of Cu in the root apoplast of both species. N/O ligands presumably associated to both carboxyl and amine groups of amino acids were identified in slightly higher proportion than single O ligand assimilated to carboxyl groups of polysaccharides. In agreement, the modelling of proton and Cu sorption isotherms enabled to distinguish two types of binding sites: (i) low-pKa (< 7.5) and low - affinity (logKCu = 2.1 - 3.9) sites representing at 40 % of total sites and presumably corresponding to carboxyl groups and (ii) high-pKa and high - affinity (logKCu = 5.9-7) sites presumably corresponding to amine groups. A semi-quantitative analysis of the 13C-NMR spectra of whole roots exposed to increasing Cu concentration revealed that the surface area of the peak around 172 ppm progressively diminished by 10 to 30 %, thus demonstrating the contribution of carboxyl groups in Cu binding. In addition, a progressive decrease in the surface area of the peak around 62 ppm in wheat roots likely traduced the contribution of amino acids in Cu binding. By coupling SR and non SR-based methods, we confirmed the dual local environment of Cu in the apoplast of plant roots. If cell wall pectins contribute to Cu binding as usually expected, Cu speciation was (co)-dominated by amino acids embedded in root apoplast. The high affinity of amino acids for Cu leads us to further infer that their contribution may help to explain the unexpectedly high rhizotoxicity exhibited by Cu.
- Published
- 2015
14. Caractérisation des risques de contamination des agrosystèmes périurbains de Dakar par les éléments traces métalliques
- Author
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Hodomihou, Nounagnon Richard, Frédéric FEDER, Agbossou, Euloge Kossi, Emmanuel Doelsch, Amadji, Guillaume Lucien, Ndour-Badiane, Yacine, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Masse, Dominique, Doelsch, Emmanuel, Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Université d’Abomey-Calavi = University of Abomey Calavi (UAC), Institut Sénégalais de Recherches Agricoles [Dakar] (ISRA), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), LMI IESOL Intensification Ecologique des Sols Cultivés en Afrique de l’Ouest [Dakar] (IESOL), and Institut de recherche pour le développement (IRD [Sénégal])
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Agriculture périurbaine ,P33 - Chimie et physique du sol ,arenosol ,Boue résiduaire ,Élément métallique ,Fiente de volailles ,Pollution par l'agriculture ,fluvisol ,Contamination chimique ,Propriété physicochimique du sol ,[SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment ,Trace elements ,sewage sludge ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,poultry manure ,[SDU.ENVI] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment ,Agroécosystème ,Eléments traces métalliques, arenosol, fluvisol, boue d’épuration, fiente ,P02 - Pollution ,Arénosol ,F04 - Fertilisation - Abstract
Introduction : En 2035, près de 50% de la population d'Afrique subsaharienne vivra dans de grandes villes (United Nations, 2012). Cette urbanisation accroît les besoins alimentaires et génère corrélativement des produits résiduaires organiques (PRO) d'origine diverses : déchets ménagers, boues de station d'épuration (B), fientes (F), etc. Dans ce contexte, l'intensification de l'agriculture périurbaine fait recours à une utilisation massive de ces PRO. Si ces pratiques ne sont pas correctement maitrisées, elles peuvent engendrer des risques de pollution notables (Doelsch et al, 2011). En effet, certains PRO présentent des teneurs élevées en polluants persistants notamment les éléments traces métalliques (ETM) tels que Zn, Cu, Cr, Pb, Cd et Ni. Dans la région de Dakar, où coexistent deux bassins maraîchers (Pikine et Rufisque), localisés respectivement sur arenosol (sableux) et fluvisol (argileux), notre objectif est de caractériser les risques de pollution des agrosystèmes périurbains par les ETM ; afin d'élaborer des modes alternatifs de gestion pour optimiser la production agricole et limiter les externalités négatives. Méthodologie : Afin de caractériser les risques de contamination en ETM des agrosystèmes périurbains de Dakar, en contexte de recyclage des PRO, deux approches complémentaires ont été utilisées. Une étude couplée de la minéralisation potentielle des PRO et de la dynamique de relargage des ETM par la technique DGT (Diffusive Grandient in Thin films) a été suivie d'une part ; et l'estimation de la phytodisponibilité des ETM dans les sols a été étudiée grâce à un biotest végétal (le RHIZOtest) d'autre part. Les PRO (B et F) ont été étudiés en conditions contrôlées à trois doses (0, 20 et 60 T.ha-1) sur l'arenosol et le fluvisol des bassins maraichers de Dakar. Résultats et discussion : Les deux PRO (B et F) étudiés, sont caractérisés par des teneurs élevées en Zn, Cu et Cr (soit respectivement 1003, 323 et 41.2 mg.kg-1 de matière sèche pour B ; et 320, 21.8 et 21 mg.kg-1 pour F) (Hodomihou et al, 2013). Le suivi de la minéralisation des mélanges sols-PRO révèle que les traitements F ont un taux élevé de minéralisation, qui atteint 40 à 47% en 60 jours d'incubation, comparativement aux traitements B (20 à 28%). Ces minéralisations ont induit en fonction du temps d'incubation, des augmentations significatives (p
- Published
- 2015
15. Involvement of nitrogen functional groups in high-affinity copper binding in tomato and wheat root apoplasts: spectroscopic and thermodynamic evidence
- Author
-
Guigues, Stéphanie, Bravin, Matthieu, Garnier, Cédric, Masion, Armand, Chevassus-Rosset, Claire, Cazevieille, Patrick, Doelsch, Emmanuel, Guigues, Stéphanie, Bravin, Matthieu, Garnier, Cédric, Masion, Armand, Chevassus-Rosset, Claire, Cazevieille, Patrick, and Doelsch, Emmanuel
- Abstract
Carboxylic groups located in plant cell walls (CW) are generally considered to be the main copper binding sites in plant roots, despite the presence of other functional groups. The aim of this study was to investigate sites responsible for copper binding in root apoplasts, i.e. CW and outer surface of the plasma membrane (PM) continuum. Binding sites in root apoplasts were investigated by comparing isolated CW of a monocotyledon (Triticum aestivum L.) and dicotyledon (Solanum lycopersicum L.) crop with their respective whole roots. Copper speciation was examined by X-ray absorption (XAS) and 13C-nuclear magnetic resonance spectroscopies while the affinity of ligands involved in copper binding was investigated by modeling copper sorption isotherms. Homogeneous speciation and binding of copper was found in wheat and tomato root apoplasts. Only Cu–N and Cu–O bonds were detected in wheat and tomato root apoplasts. Nitrogen/oxygen ligands were identified in slightly higher proportions (40–70%) than single oxygen ligands. Furthermore, low- and high-affinity binding sites contributed in an almost equivalent proportion to copper binding in root apoplasts. The high-affinity N functional groups embedded in root apoplasts participated in copper binding in the same magnitude than the low-affinity carboxylic groups. (Résumé d'auteur)
- Published
- 2016
16. RHIZOtest - the first standardized laboratory bioassay designed to assess the environmental bioavailability of trace elements to plants in soils
- Author
-
Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Arnal, Didier, Hinsinger, Philippe, Doelsch, Emmanuel, Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Arnal, Didier, Hinsinger, Philippe, and Doelsch, Emmanuel
- Published
- 2016
17. Direct uptake of organic carbon by grass roots and allocation in leaves and phytoliths: 13C labeling evidence
- Author
-
Alexandre, Anne, Balesdent, Jérôme, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Signoret, Patrick, Mazur, Jean-Charles, Harutyunyan, Araks, Doelsch, Emmanuel, Basile-Doelsch, Isabelle, Miche, Hélène, Santos, Guaciara M., Alexandre, Anne, Balesdent, Jérôme, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Signoret, Patrick, Mazur, Jean-Charles, Harutyunyan, Araks, Doelsch, Emmanuel, Basile-Doelsch, Isabelle, Miche, Hélène, and Santos, Guaciara M.
- Abstract
In the rhizosphere, the uptake of low-molecular-weight carbon (C) and nitrogen (N) by plant roots has been well documented. While organic N uptake relative to total uptake is important, organic C uptake is supposed to be low relative to the plant's C budget. Recently, radiocarbon analyses demonstrated that a fraction of C from the soil was occluded in amorphous silica micrometric particles that precipitate in plant cells (phytoliths). Here, we investigated whether and to what extent organically derived C absorbed by grass roots can feed the C occluded in phytoliths. For this purpose we added 13C- and 15N-labeled amino acids (AAs) to the silicon-rich hydroponic solution of the grass Festuca arundinacea. The experiment was designed to prevent C leakage from the labeled nutritive solution to the chamber atmosphere. After 14 days of growth, the 13C and 15N enrichments (13C excess and 15N excess) in the roots, stems and leaves as well as phytoliths were measured relative to a control experiment in which no labeled AAs were added. Additionally, the 13C excess was measured at the molecular level, in AAs extracted from roots and stems and leaves. The net uptake of labeled AA-derived 13C reached 4.5 % of the total AA 13C supply. The amount of AA-derived 13C fixed in the plant was minor but not nil (0.28 and 0.10 % of total C in roots and stems/leaves, respectively). Phenylalanine and methionine that were supplied in high amounts to the nutritive solution were more 13C-enriched than other AAs in the plant. This strongly suggested that part of AA-derived 13C was absorbed and translocated into the plant in its original AA form. In phytoliths, AA-derived 13C was detected. Its concentration was on the same order of magnitude as in bulk stems and leaves (0.15 % of the phytolith C). This finding strengthens the body of evidences showing that part of organic compounds occluded in phytoliths can be fed by C entering the plant through the roots. Although this experiment was done in nu
- Published
- 2016
18. Validation interlaboratoire d’un nouveau test végétal normalisé ISO pour mesurer la phytodisponibilité environnementale des éléments traces
- Author
-
Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Marger, Jean-Luc, Arnal, Didier, Hinsinger, Philippe, Doelsch, Emmanuel, Recyclage et risque (Cirad-Persyst-UPR 78 Recyclage et risque), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,élément trace ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,norme iso ,transfert sol plante ,méthode physicochimique ,normalisation ,RHIZOtest ,tomate ,biodisponibilité ,chou ,fétuque ,U30 - Méthodes de recherche ,phytodisponibilité - Abstract
absent
- Published
- 2014
19. Caractérisation des risques de contamination de deux sols tropicaux par les éléments traces métalliques en contexte de recyclage des produits résiduaires organiques
- Author
-
Hodomihou, Nounagnon Richard, Feder, Frédéric, Agbossou, Euloge Kossi, Doelsch, Emmanuel, Amadji, Guillaume Lucien, N'dour-Badiane, Yacine, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, and Masse, Dominique
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,P02 - Pollution ,Q60 - Traitement des produits agricoles non alimentaires ,F04 - Fertilisation - Published
- 2014
20. Variability in the binding capacity of dissolved organic matters toward trace metals in soil: impact on predictive ecotoxicology
- Author
-
Bravin, Matthieu, Djae, Tanalou, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Lemal, Laure, Marger, Jean-Luc, Montes, Mélanie, Pradier, Céline, and Doelsch, Emmanuel
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,P02 - Pollution - Published
- 2014
21. Increased zinc and copper availability in organic waste amended soil potentially involving distinct release mechanisms
- Author
-
Tella, Marie, primary, Bravin, Matthieu N., additional, Thuriès, Laurent, additional, Cazevieille, Patrick, additional, Chevassus-Rosset, Claire, additional, Collin, Blanche, additional, Chaurand, Perrine, additional, Legros, Samuel, additional, and Doelsch, Emmanuel, additional
- Published
- 2016
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22. Direct uptake of organically derived carbon by grass roots and allocation in leaves and phytoliths: 13C labeling evidence
- Author
-
Alexandre, Anne, primary, Balesdent, Jérôme, additional, Cazevieille, Patrick, additional, Chevassus-Rosset, Claire, additional, Signoret, Patrick, additional, Mazur, Jean-Charles, additional, Harutyunyan, Araks, additional, Doelsch, Emmanuel, additional, Basile-Doelsch, Isabelle, additional, Miche, Hélène, additional, and Santos, Guaciara M., additional
- Published
- 2016
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23. Involvement of nitrogen functional groups in high-affinity copper binding in tomato and wheat root apoplasts: spectroscopic and thermodynamic evidence
- Author
-
Guigues, Stéphanie, primary, Bravin, Matthieu N., additional, Garnier, Cédric, additional, Masion, Armand, additional, Chevassus-Rosset, Claire, additional, Cazevieille, Patrick, additional, and Doelsch, Emmanuel, additional
- Published
- 2016
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24. Contexte régional et enjeux agronomiques et environnementaux du recyclage en agriculture des boues à la Réunion : Session 6. Gestion des risques environnementaux
- Author
-
Doelsch, Emmanuel, Saint Macary, Hervé, Feder, Frédéric, Moussard, Géraud Daniel, Chevassus-Rosset, Claire, Cazevieille, Patrick, Bravin, Matthieu, Thuriès, Laurent, Basile, Isabelle, Bottero, Jean Yves, Garnier, Jean-Marie, Masion, Armand, Rose, Jérôme, Moustier, Stéphane, Gaudet, Jean-Paul, Legros, Samuel, Levard, Clément, Collin, Blanche, Guigues, Stéphanie, Van de Kerchove, Virginie, Payet, N., Garnier, J.N., Bracco, Isabelle, Badat, F., and Navarro, O.
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,000 - Autres thèmes ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,F04 - Fertilisation - Published
- 2012
25. Recyclage agricole des déchets organiques dans les sols tropicaux (île de la Réunion) : quel impact sur les transferts d'éléments traces métalliques?
- Author
-
Emmanuel Doelsch, Basile-Doelsch, Isabelle, Bottero, Jean Yves, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Frédéric FEDER, Garnier, Jean-Marie, Gaudet, Jean-Paul, Legros, Samuel, Levard, Clément, Masion, Armand, Moussard, Géraud Daniel, Rose, Jérôme, and Saint Macary, Hervé
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Élément métallique ,Recyclage des déchets ,Impact sur l'environnement ,P35 - Fertilité du sol ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,Déchet organique ,Lisier ,Sol tropical ,Métal lourd ,Fertilité du sol ,Propriété physicochimique du sol ,P02 - Pollution - Abstract
Face à l'augmentation de la production de déchets dans les régions ultra périphériques insulaires comme La Réunion, il est demandé aux décideurs politiques et aux scientifiques de proposer des solutions de valorisation pérennes. Le recyclage agricole est une de ces solutions. Elle suppose, cependant, une bonne appréciation des impacts environnementaux de cette pratique. La présence en quantité élevée à l'état naturel d'éléments traces métalliques (ETM) dans les sols de La Réunion soulève un problème spécifique : l'épandage de déchets organiques ne risque-t-il pas de conduire à des transferts des ETM des sols vers les nappes et les cultures ? En milieu tropical, les éléments pour répondre à cette question manquent. Dans le cadre de ce projet, nous avons évalué l'impact de l'épandage de déchets organiques sur la spéciation et le transfert des ETM présents dans les sols réunionnais. Il s'est agit de : (i) déterminer la spéciation des ETM des sols de La Réunion et son évolution suite à l'apport de déchets organiques puis (ii) de quantifier la mobilité des ETM entre les différents compartiments : sol, plante et eau. Pour cela, trois sols, naturellement riches en ETM, ont été sélectionnés afin de représenter la diversité des conditions pédologiques rencontrées à l'échelle de l'île de La Réunion ainsi que deux déchets organiques (compost de déchet vert et lisier de porc) avec des teneurs en ETM contrastées. L'ensemble des résultats qui concernent la spéciation des ETM dans les sols sont cohérents quelle que soit la méthode utilisée (chimique ou spectroscopique). En effet, ils permettent de montrer que malgré les concentrations élevées en ETM des sols étudiés, les ETM ne sont pas ou peu mobiles et biodisponibles. Malgré des évolutions importantes des propriétés physico-chimiques liées à l'apport de déchets organiques (acidification et augmentation de la salinité), nous n'avons pas détecté d'augmentation de la fraction échangeable des ETM au cours des incubations. Autrement dit, la minéralisation de la MO des déchets organiques ne se traduit pas par le relargage d'une quantité d'ETM significative, ou, si ce phénomène a lieu, les ETM sont rapidement piégés par les phases minérales ou organiques présentes dans le sol. Les expériences conduites en colonnes de sol ou in situ sur des parcelles expérimentales donnent des résultats concordants : l'épandage de lisier de porc se traduit par une accumulation de Cu et Zn dans les premiers centimètres du sol et nous n'avons enregistré aucune mobilité des ETM présents dans les sols.
- Published
- 2011
26. From rhizosphere research to risk assessment: toward the standardisation of a plant-based biotest for assessing trace element phytoavailability in contaminated soils
- Author
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Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Arnal, Didier, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Letourmy, Philippe, Hinsinger, Philippe, Doelsch, Emmanuel, ProdInra, Migration, Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
- Subjects
[SDV] Life Sciences [q-bio] ,[SDE] Environmental Sciences ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,[SDE]Environmental Sciences ,RHIZOtest - Abstract
International audience; Aims and Background: Advances in rhizosphere research substantially contribute to the risk assessment of trace element phytoavailability in contaminated soils. Conceptually, there is increasing evidence that standardised chemical methods usually performed on bulk soil are not per se able to take into account root-induced chemical changes occurring in the rhizosphere. Methodologically, the development of the root mat technique with a physical separation between roots and soil enables an easy, fast and clean recovery of roots that fails in current standardised biotests. This communication introduces the approach and the major outputs of the NormaRHIZO project (2010-2012) aiming at developing up to ISO standardisation a plant-based biotest originated from rhizosphere research, the RHIZOtest, to assess trace element phytoavailability. Results: At mid-project, the major achievements include (i) the development of a routine RHIZOtest procedure and (ii) the selection of three target plant species exhibiting contrasting behaviour among the ten crop species tested. Additional investigations are currently performed to refine the scope of the RHIZOtest over a broad range of soil properties and in comparison with chemical methods. Conclusion: Finally, the RHIZOtest development toward its standardisation is an example of how the outputs of rhizosphere research can be raised to an operational level.
- Published
- 2011
27. Les éléments traces métalliques naturels sont ils un facteur limitant pour l'épandage agricole sur les sols du Piton de la Fournaise ?
- Author
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Doelsch, Emmanuel, Moussard, Géraud Daniel, Chevassus-Rosset, Claire, Saint Macary, Hervé, Famin, V, Lebeau, G., and Basile-Doelsch, Isabelle
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Boue résiduaire ,Élément métallique ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,Déchet organique ,Sol tropical ,Pollution du sol ,P02 - Pollution - Published
- 2010
28. Caractérisation des risques de contamination des agrosystèmes périurbains de Dakar par les éléments traces métalliques
- Author
-
Hodomihou, Nounagnon Richard, Feder, Frédéric, Agbossou, Euloge Kossi, Doelsch, Emmanuel, Amadji, Guillaume Lucien, Ndour-Badiane, Yacine, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Masse, Dominique, Hodomihou, Nounagnon Richard, Feder, Frédéric, Agbossou, Euloge Kossi, Doelsch, Emmanuel, Amadji, Guillaume Lucien, Ndour-Badiane, Yacine, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, and Masse, Dominique
- Abstract
Introduction : En 2035, près de 50% de la population d'Afrique subsaharienne vivra dans de grandes villes (United Nations, 2012). Cette urbanisation accroît les besoins alimentaires et génère corrélativement des produits résiduaires organiques (PRO) d'origine diverses : déchets ménagers, boues de station d'épuration (B), fientes (F), etc. Dans ce contexte, l'intensification de l'agriculture périurbaine fait recours à une utilisation massive de ces PRO. Si ces pratiques ne sont pas correctement maitrisées, elles peuvent engendrer des risques de pollution notables (Doelsch et al, 2011). En effet, certains PRO présentent des teneurs élevées en polluants persistants notamment les éléments traces métalliques (ETM) tels que Zn, Cu, Cr, Pb, Cd et Ni. Dans la région de Dakar, où coexistent deux bassins maraîchers (Pikine et Rufisque), localisés respectivement sur arenosol (sableux) et fluvisol (argileux), notre objectif est de caractériser les risques de pollution des agrosystèmes périurbains par les ETM ; afin d'élaborer des modes alternatifs de gestion pour optimiser la production agricole et limiter les externalités négatives. Méthodologie : Afin de caractériser les risques de contamination en ETM des agrosystèmes périurbains de Dakar, en contexte de recyclage des PRO, deux approches complémentaires ont été utilisées. Une étude couplée de la minéralisation potentielle des PRO et de la dynamique de relargage des ETM par la technique DGT (Diffusive Grandient in Thin films) a été suivie d'une part ; et l'estimation de la phytodisponibilité des ETM dans les sols a été étudiée grâce à un biotest végétal (le RHIZOtest) d'autre part. Les PRO (B et F) ont été étudiés en conditions contrôlées à trois doses (0, 20 et 60 T.ha-1) sur l'arenosol et le fluvisol des bassins maraichers de Dakar. Résultats et discussion : Les deux PRO (B et F) étudiés, sont caractérisés par des teneurs élevées en Zn, Cu et Cr (soit respectivement 1003, 323 et 41.2 mg.kg-1 de matière sèche pour B ; et 320
- Published
- 2014
29. Recyclage agricole des déchets organiques dans les sols tropicaux (Ile de La Réunion) : quel impact sur les transferts d'éléments traces métalliques ?
- Author
-
Doelsch, Emmanuel, Basile-Doelsch, Isabelle, Bottero, Jean Yves, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Feder, Frédéric, Garnier, Jean-Marie, Gaudet, Jean-Paul, Legros, Samuel, Levard, Clément, Masion, Armand, Moussard, Géraud Daniel, Moustier, Stéphane, Rose, Jérôme, and Saint Macary, Hervé
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,P02 - Pollution ,Déchet agricole - Published
- 2008
30. Recyclage agricole des déchets organiques dans les sols tropicaux (Ile de la Réunion) : quel impact sur les transferts d'éléments traces métalliques ?
- Author
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Basile-Doelsch, Isabelle, Bottero, Jean Yves, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Doelsch, Emmanuel, Feder, Frédéric, Findeling, Antoine, Garnier, Jean-Marie, Gaudet, Jean-Paul, Legros, Samuel, Levard, Clément, Masion, Armand, Moussard, Géraud Daniel, Moustier, Stéphane, Rose, Jérôme, and Saint Macary, Hervé
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol - Abstract
L'étude de la spéciation des ETM de quatre sols représentatifs des différents contextes pédoclimatiques de La Réunion a été conduite en utilisant deux protocoles d'extraction chimique séquentielle. Quel que soit le protocole utilisé, nous avons montré que pour les 4 sols étudiés (un nitisol, un cambisol, un cambisol andique et un andosol silandique) la fraction échangeable représente la plus petite fraction des ETM étudiés (Cr, Cu, Ni et Zn) et que la fraction résiduelle est la plus importante. Nous avons également étudié la spéciation de Cu et Zn au sein d'un lisier de porc en utilisant une méthode d'extraction chimique ainsi qu'un protocole de séparation granulométrique couplée à nue méthode spectroscopique (IRTF). Cela a permis de mettre en évidence que Cu interagit avec les oxydes et la matière organique, alors que Zn interagit quant à lui avec les carbonates, la matière organique et les oxydes. 75% de Zn et 78% de Cu se retrouvent dans la fraction où les éléments ont une taille comprise entre 0,45 µm et 20 µm. La spectroscopie IRTF à permis de montrer la présence dans ces fractions du motif aliphatique, de différentes fonctions organiques (hydroxyles, acides et amines) et de différents composés inorganiques (phosphates, carbonates, silicates). L'une des particularités des andosols réside dans la présence en abondance d'aluminosilicates cristallisés à très courte distance, communément appelés "imogolite" et "allophane" dont la taille varie de quelques nanomètres à 100 nm. La structure de ces "nano-minéraux" leur confère de très grandes surfaces spécifiques (~700 m2/g) ainsi que de fortes capacités d'échanges cationique et anionique. Ces propriétés expliquent leur important potentiel d'adsorption des espèces chargées présentes dans les sols que ce soit la matière organique du sol ou des métaux lourds. Les isothermes d'adsorption de trois métaux (Zn, Cu, Ni) sur des imogolites de synthèse bien caractérisés ont montrées que le zinc était le métal le plus réactif. Les sites de sorption d'après la spectroscopie EXAFS semblent être les sites aluminols. Des premiers tests ont été réalisés avec les mêmes métaux sur des allophanes et confirment le fait que le zinc est l'élément le plus sorbé. Nous avons évalué l'impact de l'épandage d'un lisier de porc sur un nitisol réunionnais en utilisant un dispositif de colonnes de sol. Au niveau de la dynamique de transfert des éléments chimiques apportés en quantité non négligeable que sont Ca, K, P, Cu et Zn (avec respectivement 5,5%, 7,9%, 7,3%, 17% et 9% du stock initial dans les 15 premiers centimètres du sol), nous pouvons noter des différences significatives. Ainsi, il semble que P ainsi que Cu et Zn interagissent très fortement avec les premiers centimètres du sol puisque nous n'observons pas de différences entre les colonnes (traitées et non traitée) au niveau de la concentration de ces trois éléments dans les solutions de sol prélevées. À l'inverse, K, Ca et Na interagissent avec le sol mais aussi entre eux (dans le sens où il se produit une compétition pour être adsorbé et désorbé du sol). De plus, le fait de retrouver Ca et Na en quantité non négligeable dans les eaux de percolation est à prendre en compte. Il en est de même avec les anions que sont NO3 et Cl qui interagissent également avec le sol mais qui ont surtout un impact au niveau des eaux de percolation.
- Published
- 2007
31. Etude de la mobilité des solutés suite à un apport d'effluent d'huilerie de palme sur colonne de sol au laboratoire : résultats préliminaires
- Author
-
Marlet, Serge, Pujianto, and Chevassus-Rosset, Claire
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Déchet industriel ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,Transport dans le sol ,Substance nutritive ,Expérimentation en laboratoire ,Potassium ,Calcium ,Phosphore ,Magnesium ,Huile de palme ,Industrie des corps gras ,F04 - Fertilisation - Published
- 2006
32. Etude du transport des éléments minéraux lors d'un apport d'effluent d'huilerie de palme sur colonne de sol au laboratoire. Compte-rendu d'expérimentation
- Author
-
Marlet, Serge, Pujianto, and Chevassus-Rosset, Claire
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Déchet industriel ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,Transport dans le sol ,Substance nutritive ,Expérimentation en laboratoire ,Potassium ,Calcium ,Phosphore ,Magnesium ,Huile de palme ,Industrie des corps gras ,F04 - Fertilisation - Abstract
Différentes simulations expérimentales sur colonnes de sol non remaniés ont été réalisées afin d'étudier le transport des éléments minéraux apportés sous forme d'effluent d'huilerie de palme (Palm Oil Mill Effluent - POME) sur un sol de la plantation de Libo (Riau, Indonésie). Les simulations ont été réalisées en régime permanent selon deux phases successives d'apport de POME puis de lessivage par de l'eau et 5 modalités comparant: conditions biotiques et abiotiques (apport d'un antibiotique), débit lent (1 ml/h) et rapide (10 ml/h), effluent et solution synthétique de même composition, absence et présence d'une période d'incubation. Les résultats ont été comparés afin d'évaluer l'influence de différents processus d'adsorption, de biodégradation ou de déséquilibre physico-chimiques sur la mobilité des éléments minéraux. Les principales différences ont été observées entre l'apport de POME et l'apport d'une solution minérale synthétique. Les mobilités du calcium et du magnésium sont réduites sous condition d'apport d'effluent alors que la mobilité du potassium n'est pas affectée. Le phosphore est essentiellement présent sur forme organique et sa mobilité est fortement accrue sous forme de POME alors que sa forme minérale est soumise à un fort pouvoir fixateur du sol.
- Published
- 2006
33. Détermination d'isothermes d'échanges cationiques sol LYC : axe 3. Fraction organique des résidus de levurerie et son évolution dans le système eau-sol-plante. Rapport de recherche - avril 2004
- Author
-
Marlet, Serge, Condom, Nicolas, Chevassus-Rosset, Claire, and Guizard, L.
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Q70 - Traitement des déchets agricoles - Abstract
Ces travaux font suite à ceux réalisés en 2002 sur l'effet du potassium sur la structure du sol. Il était apparu alors primordial de caractériser quelle était la capacité de fixation d'un sol par rapport au potassium et au sodium afin de pouvoir prédire ensuite in situ l'évolution de la sodicité/potassicité en fonction des apport d'effluent et de pluie. Rappelons que plus un sol contient du potassium/sodium échangeable, plus il est susceptible de se dégrader. Basé sur des expérimentations spécifiques en batch, un modèle a été calé afin de pouvoir connaître quelle est la composition du complexe d'échange en fonction de la solution au contact. C'est une étape de plus vers la quantification de l'effet géochimique de l'effluent sur les sols. Ces lois sont indispensables par la suite pour caler des modèles géochimiques nous permettant d'évaluer l'évolution de la fertilité chimique et physique des sites et ajuster les techniques de réhabilitations (dosage des apports de gypse ou de dolomie par exemple).
- Published
- 2004
34. Root-induced alterations of copper speciation in solution in the rhizosphere of crop species
- Author
-
Djae, Tanalou, Bravin, Matthieu, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Lemal, Laure, Marger, Jean-Luc, Montes, M., Garnier, Cédric, Doelsch, Emmanuel, Djae, Tanalou, Bravin, Matthieu, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Lemal, Laure, Marger, Jean-Luc, Montes, M., Garnier, Cédric, and Doelsch, Emmanuel
- Abstract
As a prerequisite to establish trace metal phytoavailability, it is essential to determine trace metal speciation in the solution of the rhizosphere, where substantial alterations of physicalchemical properties (e.g. pH, Eh, organic matters) are induced by root activities. Investigations in the past decades were mainly dedicated to studying illustrative cases of how each individual rhizosphere process is able to influence trace metal speciation in solution. On a more integrative perspective, the present study aimed at investigating (i) the diversity of chemical modifications occurring in the solution of the rhizosphere of crop species cultivated on soils exhibiting a very wide range of physical-chemical properties and (ii) their consequent impact on copper (Cu) speciation in solution. Three plant species from three distinct botanical families, i.e. one graminaceous species, red fescue (Festuca rubra), two dicotyledonous species, tomato (Lycopersicon esculentum) and cabbage (Brassica oleracea), and 55 soils exhibiting a wide variety of physico-chemical properties (e.g. pH 4.4-8.2, 1-126 g Corg kg-1 , 6-1077 mg Cutotal kg-1 ) were selected for this study. Plants were grown using the RHIZOtest experimental design. This biotest consists in growing plants for two weeks in hydroponics, then for 8 days in contact with soil. Soils harvested from planted and unplanted devices are considered to be representative of rhizosphere and bulk soil, respectively. The solution of each rhizosphere and bulk soil was extracted with an unbuffered salt solution, and pH, concentrations of major ions and trace elements, dissolved organic matter (DOM), as well as the free Cu2+ activity were measured. The reactivity of DOM towards Cu was also estimated by modeling of Cu speciation, using the Humic Ion-Binding Model VII. Root activities induced variation in pH and in DOM concentration and its reactivity, thereby inducing substantial alterations of Cu speciation in solution. Fescue induced an ov
- Published
- 2013
35. Influence of biogeochemical mechanisms on soil alkalinity in flooded alkaline soil
- Author
-
Dicko, Mohamed Koulan, Marlet, Serge, Vallès, Vincent, N'Diaye, Mamadou Kabirou, Chevassus-Rosset, Claire, and Condom, Nicolas
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Terre inondée ,Oxydoréduction ,pH du sol ,food and beverages ,Oryza sativa ,Sol alcalin - Abstract
Flooding induces significant chemical changes in soil due to the weakness of gas transfer between soil and atmosphere. Thus, pCO2 increases in solution while pO2 and redox potential decrease. In an alkaline soil, this can lead to great variations of alkalinity. Increase in pCO2 leads to a decrease in pH, a dissolution of alkaline minerals, like calcite, and an increase in alkalinity. Decrease in potential redox is related to reduction of Fe(III) that produce alkalinity in soil solution. This reduction of Fe is supposed to take place both: in the structure of ferriferous clay minerals that induces an increase in the Cationic Exchange Capacity; and in a crystalline structure, natural Fe(II)-Fe(III) green rusts that induces a decrease in Anionic Exchange Capacity. The influence of these processes has been evaluated through laboratory and field experiments under flooded rice cropping system in the Office du Niger perimeters in Mali. The results allow to model the alkalinity balance in such alkaline soils: alkalinity is produced in soil solution, diffuses to the flood water and finally is flushed toward the drainage system. These mechanisms are able to ensure the sustainability of irrigated schemes faced with alkalinisation hazard.
- Published
- 2002
36. Validation du rhizotest par un test interlaboratoire international en vue de sa normalisation. Rapport final
- Author
-
Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Marger, Jean-Luc, Montes, Mélanie, Doelsch, Emmanuel, Bravin, Matthieu, Lemal, Laure, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Marger, Jean-Luc, Montes, Mélanie, and Doelsch, Emmanuel
- Abstract
Le champ d'application du présent projet concerne la mise au point et la normalisation d'outils et de méthodes permettant l'évaluation des risques écotoxicologiques sur les sites et sols contaminés. Il s'inscrit dans les activités des groupes de travail T 95 E "Ecotoxicologie aquatique et terrestre" de l'AFNOR et "Biodisponibilité" (SC 7/WG 8) du comité technique de l'ISO sur la qualité des sols (ISO/TC 190). L'objectif de ce projet concerne la réalisation d'un test interlaboratoire sur l'outil et la méthodologie RHIZOtest faisant en parallèle l'objet d'une norme en cours de rédaction (ISO/CD 16198). La réalisation de ce test interlaboratoire international soutiendrait fortement l'obtention de la normalisation ISO du RHIZOtest, qui deviendrait alors la seule méthode normalisée à l'échelle internationale permettant la mesure de phytodisponibilité des éléments traces en sols contaminés. C'est sur ce type de méthode que pourra s'appuyer une législation européenne sur la protection des sols, tel que cela est envisagée dans le cadre de la mise en place d'une directive européenne sur les sols. S'il n'y a pas d'enjeu industriel et commercial envisagé directement à l'issue du projet, cette démarche permettra d'apporter des réponses aux gestionnaires de sites et sols contaminés tant publics que privés. Rien qu'au niveau européen, 3,5 millions de sites sont considérés comme potentiellement contaminés, parmi lesquels 40 % le sont principalement par les éléments traces. D'un point de vue économique, les dépenses pour inventorier les sites contaminés avoisineraient 240 M EUR/an, alors que le coût de gestion des sols contaminés est estimé à plus de 2, 1 G EUR/an. Les résultats obtenus dans le cadre de ce projet ont permis de montrer la capacité du RHIZOtest à être utilisé par des utilisateurs variés (chercheurs et techniciens d'organismes publics et privés dans les domaines de la recherche et de l'évaluation environnementale). Si l'hétérogénéité des conditions de culture intra- e
- Published
- 2012
37. Recyclage agricole des déchets organiques dans les sols tropicaux (île de la Réunion) : quel impact sur les transferts d'éléments traces métalliques?
- Author
-
Doelsch, Emmanuel, Basile-Doelsch, Isabelle, Bottero, Jean Yves, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Feder, Frédéric, Garnier, Jean-Marie, Gaudet, Jean-Paul, Legros, Samuel, Levard, Clément, Masion, Armand, Moussard, Géraud Daniel, Rose, Jérôme, Saint Macary, Hervé, Doelsch, Emmanuel, Basile-Doelsch, Isabelle, Bottero, Jean Yves, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Feder, Frédéric, Garnier, Jean-Marie, Gaudet, Jean-Paul, Legros, Samuel, Levard, Clément, Masion, Armand, Moussard, Géraud Daniel, Rose, Jérôme, and Saint Macary, Hervé
- Abstract
Face à l'augmentation de la production de déchets dans les régions ultra périphériques insulaires comme La Réunion, il est demandé aux décideurs politiques et aux scientifiques de proposer des solutions de valorisation pérennes. Le recyclage agricole est une de ces solutions. Elle suppose, cependant, une bonne appréciation des impacts environnementaux de cette pratique. La présence en quantité élevée à l'état naturel d'éléments traces métalliques (ETM) dans les sols de La Réunion soulève un problème spécifique : l'épandage de déchets organiques ne risque-t-il pas de conduire à des transferts des ETM des sols vers les nappes et les cultures ? En milieu tropical, les éléments pour répondre à cette question manquent. Dans le cadre de ce projet, nous avons évalué l'impact de l'épandage de déchets organiques sur la spéciation et le transfert des ETM présents dans les sols réunionnais. Il s'est agit de : (i) déterminer la spéciation des ETM des sols de La Réunion et son évolution suite à l'apport de déchets organiques puis (ii) de quantifier la mobilité des ETM entre les différents compartiments : sol, plante et eau. Pour cela, trois sols, naturellement riches en ETM, ont été sélectionnés afin de représenter la diversité des conditions pédologiques rencontrées à l'échelle de l'île de La Réunion ainsi que deux déchets organiques (compost de déchet vert et lisier de porc) avec des teneurs en ETM contrastées. L'ensemble des résultats qui concernent la spéciation des ETM dans les sols sont cohérents quelle que soit la méthode utilisée (chimique ou spectroscopique). En effet, ils permettent de montrer que malgré les concentrations élevées en ETM des sols étudiés, les ETM ne sont pas ou peu mobiles et biodisponibles. Malgré des évolutions importantes des propriétés physico-chimiques liées à l'apport de déchets organiques (acidification et augmentation de la salinité), nous n'avons pas détecté d'augmentation de la fraction échangeable des ETM au cours des incubations. Autrement
- Published
- 2011
38. Etude de l'évolution de trois phosphates (DAP, TSP, Phosphal) dans un sol sableux calcaire du désert de Libye
- Author
-
Truong, Binh, Chevassus-Rosset, Claire, and Djégui, Narcisse
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Engrais phosphaté ,Désert ,Phosphate ,Sol calcaire ,Sol sableux ,Superphosphate ,Analyse de sol - Published
- 1984
39. Etude de l'évolution de trois phosphates (DAP, TSP, Phospal) dans un sol sableux calcaire du désert de Libye
- Author
-
Truong, Binh, Chevassus-Rosset, Claire, and Djégui, Narcisse
- Subjects
Sol calcaire ,Sol sableux ,Phosphate - Published
- 1983
40. Effet d'un extrait d'algues sur la croissance et la nutrition minérale du blé, de la luzerne et du soja
- Author
-
Truong, Binh and Chevassus-Rosset, Claire
- Subjects
Algae ,blé ,Soja ,Croissance ,Nutrition des plantes ,Medicago sativa - Published
- 1985
41. Evaluation de la fertilite du sol de Garut (Indonesie) : utilisation des phosphates naturels
- Author
-
Truong, Binh, Balde, A.B., and Chevassus-Rosset, Claire
- Subjects
Phosphate naturel ,Fertilité du sol ,P35 - Fertilité du sol ,Analyse de sol ,Phosphore ,Expérimentation en pot - Published
- 1985
42. Negative externalities of intensive use of organic wastes on two tropical soils in the context of urban agriculture in the region of Dakar
- Author
-
Hodomihou, Nounagnon Richard, Frédéric FEDER, Agbossou, Euloge Kossi, Masse, Dominique, N Dour-Badiane, Yacine, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Montes, Mélanie, Marger, Jean-Luc, and Emmanuel Doelsch
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,Q70 - Traitement des déchets agricoles ,P02 - Pollution ,F04 - Fertilisation - Abstract
The use of organic wastes (OW) as fertilizer has ne gative effects on the agroecosystem due to their trace elements (TE) content. This research aimed to assess the risk of agroecosystem contamination by TE (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) in the context of OW recycling in market gardening on arenosol (loamy sand) and fluvisol ( clay loam) from Dakar (Senegal). The inventory (con ducted with 40 market-gardeners) and soil profiles analyses reveal ed a significant contamination in all TE on the surface layer (0-20 cm) of arenosol, where the sewa ge sludge (SS) is used intensively. On the fluvisol , poultry dung (PD) spreading induced only Zn contami nation (an increase of the order of 22%) in the superficial layer (0-40 cm) as compared to control of the site investigated. Indeed, SS contained high er concentrations of Zn, Cu, Pb and Cr (respectively 1 003, 323, 50 and 41.2 mg.kg -1 of dry matter) than PD (respectively 320, 22, 2.0 and 21 mg.kg -1 of dry matter).
43. Root-induced alterations of copper speciation in solution in the rhizosphere of crop species
- Author
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Djae, Tanalou, Matthieu Bravin, Cazevieille, Patrick, Chevassus-Rosset, Claire, Lemal, Laure, Marger, Jean-Luc, Montes, M., Garnier, Cédric, and Doelsch, Emmanuel
- Subjects
P33 - Chimie et physique du sol ,F61 - Physiologie végétale : nutrition - Abstract
As a prerequisite to establish trace metal phytoavailability, it is essential to determine trace metal speciation in the solution of the rhizosphere, where substantial alterations of physicalchemical properties (e.g. pH, Eh, organic matters) are induced by root activities. Investigations in the past decades were mainly dedicated to studying illustrative cases of how each individual rhizosphere process is able to influence trace metal speciation in solution. On a more integrative perspective, the present study aimed at investigating (i) the diversity of chemical modifications occurring in the solution of the rhizosphere of crop species cultivated on soils exhibiting a very wide range of physical-chemical properties and (ii) their consequent impact on copper (Cu) speciation in solution. Three plant species from three distinct botanical families, i.e. one graminaceous species, red fescue (Festuca rubra), two dicotyledonous species, tomato (Lycopersicon esculentum) and cabbage (Brassica oleracea), and 55 soils exhibiting a wide variety of physico-chemical properties (e.g. pH 4.4-8.2, 1-126 g Corg kg-1 , 6-1077 mg Cutotal kg-1 ) were selected for this study. Plants were grown using the RHIZOtest experimental design. This biotest consists in growing plants for two weeks in hydroponics, then for 8 days in contact with soil. Soils harvested from planted and unplanted devices are considered to be representative of rhizosphere and bulk soil, respectively. The solution of each rhizosphere and bulk soil was extracted with an unbuffered salt solution, and pH, concentrations of major ions and trace elements, dissolved organic matter (DOM), as well as the free Cu2+ activity were measured. The reactivity of DOM towards Cu was also estimated by modeling of Cu speciation, using the Humic Ion-Binding Model VII. Root activities induced variation in pH and in DOM concentration and its reactivity, thereby inducing substantial alterations of Cu speciation in solution. Fescue induced an overall alkalization of the rhizosphere that tended to be stronger as the bulk soil was more acidic. Conversely, tomato and cabbage induced an acidification or alkalisation of the rhizosphere depending on soil type. Surprisingly, the concentration of DOM tended to decrease in the rhizosphere, especially for soils initially exhibiting the highest DOM concentrations. This result could be explained by an increase in microbial activity in the rhizosphere leading to a higher rate of DOM mineralization. The reactivity of DOM varied in a complex pattern the rhizosphere , either increasing or decreasing compared to the bulk soil depending on soil properties and plant species. As a result of the drastic alteration of chemical properties in the solution of the rhizosphere and of Cu uptake by roots, the free Cu2+ activity was changed by up to three orders of magnitude in the rhizosphere compared to the bulk soil. Free Cu2+ activity tended to decrease in the rhizosphere for soil exhibiting the highest free Cu2+ activities in the bulk soil. Conversely, free Cu2+ activity increased up to 1 to 2 orders of magnitude in the rhizosphere for soil exhibiting the lowest free Cu2+ activities. In such soils, the decrease in DOM reactivity could explain the increase in free Cu2+ activity in the rhizosphere. Our results show a consistent picture of how root activities can substantially alter trace metal speciation in the rhizosphere in a wide range of soils and plant species. Among the rhizosphere properties relevant for trace metal biogeochemistry and phytoavailability, the characterization of DOM reactivity should deserve further attention. (Texte intégral)
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