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1. Subcellular partitioning of metals in Aporrectodea caliginosa along a gradient of metal exposure in 31 field-contaminated soils

Author: Mickaël Hedde, Léa Beaumelle, Annie Guérin, Frédéric Gimbert, Isabelle Lamy, Physico-chimie et Ecotoxicologie des SolS d'Agrosystèmes Contaminés (PESSAC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), US 0010 Laboratoire d'analyses des sols (LAS), ADEME (Agence de l'environnement et de la maitrise de l'energie), INRA-EA (Institut National de la Recherche Agronomique - departement Environnement et Agronomie), Pi-vers Project (Pari scientifique, INRA-EA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Physico-chimie et Ecotoxicologie des SolS d'Agrosystèmes Contaminés ( PESSAC ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), and Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS)
Subjects: sol, Environmental Engineering, Bioavailability, métal, Subcellular fractionation, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, media_common.quotation_subject, Soil science, soil, Metal, Animals, Soil Pollutants, Environmental Chemistry, Oligochaeta, Waste Management and Disposal, media_common, Geochemical modeling, 2. Zero hunger, soil pollution, biology, Chemistry, Earthworm, 15. Life on land, biology.organism_classification, pollution du sol, Pollution, Soil contamination, [ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes, Speciation, Metals, visual_art, Bioaccumulation, Environmental chemistry, Soil water, visual_art.visual_art_medium, Field-contaminated soils
Abstract: Subcellular fractionation of metals in organisms was proposed as a better way to characterize metal bioaccumulation. Here we report the impact of a laboratory exposure to a wide range of field-metal contaminated soils on the subcellular partitioning of metals in the earthworm Aporrectodea caliginosa. Soils moderately contaminated were chosen to create a gradient of soil metal availability; covering ranges of both soil metal contents and of several soil parameters. Following exposure, Cd, Pb and Zn concentrations were determined both in total earthworm body and in three subcellular compartments: cytosolic, granular and debris fractions. Three distinct proxies of soil metal availability were investigated: CaCl2-extractable content dissolved content predicted by a semi-mechanistic model and free ion concentration predicted by a geochemical speciation model. Subcellular partitionings of Cd and Pb were modified along the gradient of metal exposure, while stable Zn partitioning reflected regulation processes. Cd subcellular distribution responded more strongly to increasing soil Cd concentration than the total internal content, when Pb subcellular distribution and total internal content were similarly affected. Free ion concentrations were better descriptors of Cd and Pb subcellular distribution than CaCl2 extractable and dissolved metal concentrations. However, free ion concentrations and soil total metal contents were equivalent descriptors of the subcellular partitioning of Cd and Pb because they were highly correlated. Considering lowly contaminated soils, our results raise the question of the added value of three proxies of metal availability compared to soil total metal content in the assessment of metal bioavailability to earthworm.
Published: 2015
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2. Centennial Fertilization-Induced Soil Processes Control Trace Metal Dynamics. Lessons from a Long-Term Bare Fallow Experiment

Author: Fabrice Monna, Denis Baize, Ghislaine Delarue, Remigio Paradelo, Nicolas Proix, Folkert van Oort, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes ( ECOSYS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, Université Paris Saclay, Facultade de Farmacia, Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, Universidade de Santiago de Compostela, Laboratoire d'Analyses des Sols ( LAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Unité de recherche Science du Sol ( USS ), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] ( ARTeHiS ), Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Universidade de Santiago de Compostela [Spain] (USC ), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de recherche Science du Sol (USS), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] (ARTeHiS), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade de Santiago de Compostela. Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, and van Oort, Folkert
Subjects: fertilization, bare fallow soils, long-term agronomic experiments, loess Luvisol, acidification, lixiviation, clay leaching, geochemical budgets, major elements, trace metals, [SDV]Life Sciences [q-bio], Geochemical budgets, Soil Science, Weathering, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Clay leaching, Major elements, Soil compaction (agriculture), Bare fallow soils, Acidification, Alkali soil, Trace metals, Organic matter, Trace metal, Loess Luvisol, Leaching (agriculture), 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Long-term agronomic experiments, 2. Zero hunger, chemistry.chemical_classification, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], Lixiviation, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, chemistry, 13. Climate action, Fertilization, Environmental chemistry, Loam, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science
Abstract: Long-term bare fallow (LTBF) experiments with historical sample archives offer unique opportunities to study long-term impacts of anthropogenic activities on mineral soil fractions. In natural agro- and ecosystems, such impacts are often masked by organic matter due to its buffering action and rapid turnover. The 42-plot LTBF trial of INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) started in Versailles (France) in 1928 to assess the impacts of prolonged application of fertilizers and amendments on the composition and properties of loamy soils. Here, we established geochemical budgets of major and trace elements on surface samples from 1929 and 2014 for four groups of treatments relevant for developed soil processes. We considered accompanying effects of soil compaction or decompaction due to changing physicochemical conditions over 85 years. Element losses from the surface horizon were quantified via fertilization-induced or -amplified soil processes: clay leaching favored by Na- or K-based fertilization, and lixiviation of major and trace elements in acidic or alkaline soil conditions. Enhanced mineral weathering was shown for acidified and nonamended plots. Conclusions on trace metal migration were confirmed by selected analyses on subsurface horizons. Additional information was provided on specific element inputs via fertilizers and/or diffuse inputs via atmospheric deposition Financial support came from INRA and from the Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie ADEME SI
Published: 2018
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3. Pesticide Residues in French Soils: Occurrence, Risks, and Persistence

Author: Claire Froger, Claudy Jolivet, Hélène Budzinski, Manon Pierdet, Giovanni Caria, Nicolas P. A. Saby, Dominique Arrouays, Antonio Bispo, Info&Sols (Info&Sols), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Earth and Planetary Observation Centre (EPOC), University of Stirling, Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, Environmental Chemistry, General Chemistry
Abstract: International audience
Published: 2023
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4. Arsenic et vieilles parcelles : États et bilans géochimiques dans l’horizon de surface d’un NÉOLUVISOL de lœss nu, avec ou sans apports de matières fertilisantes depuis 1928

Author: Van Oort, Folkert, Paradelo, Remigio, Proix, Nicolas, Breuil, Sébastien, Delarue, Ghislaine, Trouve, Amelie, Baize, Denis, Monna, Fabrice, Richard, Antoine, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes ( ECOSYS ), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Université Paris-Saclay, Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, Facultade de Farmacia, Universidade de Santiago de Compostela, Laboratoire d'Analyses des Sols ( LAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Unité de recherche Science du Sol ( USS ), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] ( ARTeHiS ), Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Universidade de Santiago de Compostela [Spain] (USC ), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de recherche Science du Sol (USS), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] (ARTeHiS), and Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [ SDV ] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract: Arsenic et vieilles parcelles. États et bilans géochimiques dans l’horizon de surface d’un NÉOLUVISOL de lœss nu, avec ou sans apports de matières fertilisantes depuis 1928
Published: 2017

5. Assessing the in situ bioavailability of trace elements to snails using accumulation kinetics

Author: Frédéric Gimbert, Nadia Crini, Michael Coeurdassier, Guénola Pérès, Francis Douay, Olivier Faure, Antoine Richard, Benjamin Pauget, Cécile Grand, Annette de Vaufleury, Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN-ENSMSE), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Département GéoSciences et Environnement (GSE-ENSMSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-SPIN, Environnement Ville Société (EVS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), ADEME, Bioindicateurs 2, Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] ( ECOBIO ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -INEE-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels ( SPIN-ENSMSE ), École des Mines de Saint-Étienne ( Mines Saint-Étienne MSE ), Institut Mines-Télécom [Paris]-Institut Mines-Télécom [Paris], Département GéoSciences et Environnement ( GSE-ENSMSE ), Institut Mines-Télécom [Paris]-Institut Mines-Télécom [Paris]-SPIN, Environnement Ville Société ( EVS ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -Université Jean Moulin - Lyon III-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne-École nationale supérieure d'architecture de Lyon ( ENSAL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Sols et Environnement ( LSE ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Lorraine ( UL ), Laboratoire d'Analyses des Sols ( LAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), ADEME ( DVTD - SFUSP ), Ministère de l'écologie de l'Energie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire-Ministère de l'écologie de l'Energie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire, Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [ SDV.TOX.ECO ] Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, General Decision Sciences, chemistry.chemical_element, Cantareus aspersus, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Chemical extract, Cation-exchange capacity, Assimilation flux, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Arsenic, 0105 earth and related environmental sciences, Total organic carbon, Cadmium, Ecology, Chemistry, Assimilation (biology), 04 agricultural and veterinary sciences, Bioavailability, Kinetics, 13. Climate action, Environmental chemistry, Soil water, Metal bioavailability, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Soil parameters, Metalloid, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology
Abstract: The bioavailability of trace elements in soils is conditioned by both physico-chemical and biological parameters. In this study, the accumulation kinetics of cadmium (Cd), lead (Pb), arsenic (As) and antimony (Sb) were determined for 3 industrially impacted sites to assess the bioavailability of these contaminants to the garden snail (Cantareus aspersus). Mono and multivariate regressions allowed the identification of cation exchange capacity (CEC), silts and organic carbon content as the soil parameters modulating the in situ bioavailability of Cd and Pb. For all elements, the total concentrations in the soils were not good predictor (not significant correlation) of the bioavailability to snails. The Cd, As and Sb assimilation fluxes were correlated with the calcium chloride (CaCl2) extract concentrations, but this correlation was not observed with Pb. The total soil concentration coupled with soil properties best explained the variation in Pb assimilation, whereas their influences on Cd bioavailability were lower, signifying that other parameters such as contamination sources may modulate Cd bioavailability. Here, the As and Sb in situ accumulation kinetics are described for the first time and highlighted a slight bioavailability to snails at the studied sites. The absence of a correlation between the As or Sb assimilation fluxes and total metals in the soil coupled with the absence of influence of soil properties on their bioavailability may result from the speciation of these metalloids, which are known to modulate their mobility in soils. This study highlights the need to consider both physico-chemical and biological aspects of metal and metalloid bioavailability to assess the risk of metal transfer from soil to organisms.
Published: 2013
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6. The state of the soils in France in 2011 - A synthesis

Author: Véronique Antoni, Dominique Arrouays, Antonio Bispo, Michel Brossard, Christine Le Bas, Pierre Stengel, Estelle Villanneau, Denis Baize, Enrique Barriuso, Yves Blanca, Line Boulonne, Olivier Briand, Yves-Marie Cabidoche, Giovanni Caria, Philippe Chéry, Daniel Cluzeau, Isabelle Cousin, Alain Couturier, Thibaud Decaëns, Pascal Denoroy, Dequiedt, Samuel S., Nathalie Derrière, Sacha Desbourdes, Elodie Dupuits, Jean-Claude Fardeau, Isabelle Feix, Benoit Gabrielle, Catherine Gibaud, Muriel Guernion, Alain Hartmann, Catherine Hénault, Marcel Jamagne, Claudy Jolivet, Bertrand Laroche, Hervé Le Martret, Sébastien Lehmann, Blandine Lemercier, Stéphanie Lucas, Jean-Philippe Malet, Manuel Martin, Raia Silvia Massad, Jean-Claude Miskovsky, Joël Moulin, Valéry Morard, Sylvie Nazaret, Catherine Pasquier, Guenola Peres, Jean-Luc Perrin, Patrick Perrin, Lionel Ranjard, Guy Richard, Richer-De-Forges, Anne C., Jean Roger-Estrade, Nicolas Saby, Joëlle Sauter, Nathalie Schnebelen, Marie-Agnès Vibert, Christian Walter, Service de l'Observation et des Statistiques (SOeS), Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement, InfoSol (InfoSol), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Collège de Direction (CODIR), Unité de recherche Science du Sol (USS), Environnement et Grandes Cultures (EGC), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), Agrosystèmes tropicaux (ASTRO), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés (TCEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Microbiologie du Sol et de l'Environnement (MSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB), Inventaire Forestier National (IFN), Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche, de la ruralité et de l'Aménagement du territoire (MAAPRAT), Centre de recherche en économie et management (CREM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Géopré, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chambre d'Agriculture de l'Indre (CA 36), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service des Risques Technologiques (SRT)-SRT, Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction, Département Environnement et Agronomie (DEPT EA), Agronomie, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Association pour la Relance Agronomique en Alsace (ARAA), Absent, Unité INFOSOL (ORLEANS INFOSOL), UAR 0233 Collège de Direction, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Direction Collégiale (DCOLL)-Collège de Direction (CODIR), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inventaire Forestier National, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), Département Environnement et Agronomie (DPT_EA), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Service de l'Observation et des Statistiques ( SOeS ), Unité INFOSOL ( ORLEANS INFOSOL ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie ( ADEME ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Direction Collégiale ( DCOLL ) -Collège de Direction ( CODIR ), Unité de recherche Science du Sol ( USS ), Environnement et Grandes Cultures ( EGC ), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail ( ANSES Maisons-Alfort ), Agrosystèmes tropicaux ( ASTRO ), Laboratoire d'Analyses des Sols ( LAS ), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux ( ENITAB ), Centre de recherche en économie et management ( CREM ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ), Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés ( TCEM ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux ( ENITAB ), Microbiologie du Sol et de l'Environnement ( MSE ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ), Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche, de la ruralité et de l'Aménagement du territoire ( MAAPRAT ), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation ( SAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AGROCAMPUS OUEST, UMR7516 Institut de Physique du Globe de Strasbourg (IPGS), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Chambre d'Agriculture de l'Indre ( CA 36 ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Département Environnement et Agronomie ( DPT_EA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, and Association pour la Relance Agronomique en Alsace ( ARAA )
Subjects: [ SDV ] Life Sciences [q-bio], igcs, [SDV]Life Sciences [q-bio], PEDOLOGIE
Abstract: Cette synthèse est issue d'un ouvrage édité par le Groupement d'Intérêt Scientifique sur les Sols : Gis Sol. 2011. L'état des sols de France. 188 p.; absent
Published: 2013

7. L'Etat des sols de France

Author: Véronique Antoni, Dominique Arrouays, Antonio Bispo, Michel Brossard, Christine Le Bas, Pierre Stengel, Estelle Villanneau, Denis Baize, Enrique Barriuso Benito, Yves Blanca, Line Boulonne, Olivier Briand, Yves-Marie Cabidoche, Giovanni Caria, Philippe Chéry, Daniel Cluzeau, Isabelle Cousin, Alain Couturier, Thibaud Decaëns, Pascal Denoroy, Samuel Dequiedt, Nathalie Derrière, Sacha Desbourdes, Elodie Dupuits, Jean-Claude Fardeau, Isabelle Feix, Benoit Gabrielle, Catherine Gibaud, Muriel Guernion, Alain Hartmann, Catherine Hénault, Marcel Jamagne, Claudy Jolivet, Bertrand Laroche, Hervé Le Martret, Sébastien Lehmann, Blandine Lemercier, Stéphanie Lucas, Jean-Philippe Malet, Manuel Martin, Raia Silvia Massad, Jean-Claude Miskovsky, Joël Moulin, Valéry Morard, Sylvie Nazaret, Catherine Pasquier, Guenola Peres, Jean-Luc Perrin, Patrick Perrin, Lionel Ranjard, Guy Richard, Anne Richer de Forges, Jean Roger-Estrade, Nicolas Saby, Joëlle Sauter, Nathalie Schnebelen, Marie-Agnès Vibert, Christian Walter, Service de l'Observation et des Statistiques (SOeS), Commissariat Général au Développement Durable (CGDD), Service de l'Observation et des Statistiques (SOeS), Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement, InfoSol (InfoSol), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Collège de Direction (CODIR), Unité de recherche Science du Sol (USS), Environnement et Grandes Cultures (EGC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), Agrosystèmes tropicaux (ASTRO), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Centre de recherche en économie et management (CREM), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés (TCEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Microbiologie du Sol et de l'Environnement (MSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB), Inventaire Forestier National (IFN), Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche, de la ruralité et de l'Aménagement du territoire (MAAPRAT), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géopré, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chambre d'Agriculture de l'Indre (CA 36), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Direction Général de la Prévention des Risques (DGPR), Service des Risques Technologiques (SRT)-SRT, Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction, Département Environnement et Agronomie (DEPT EA), Agronomie, Association pour la Relance Agronomique en Alsace (ARAA), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), 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), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Absent, Unité INFOSOL (ORLEANS INFOSOL), UAR 0233 Collège de Direction, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Direction Collégiale (DCOLL)-Collège de Direction (CODIR), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Inventaire Forestier National, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), Département Environnement et Agronomie (DPT_EA), Service de l'Observation et des Statistiques ( SOeS ), Unité INFOSOL ( ORLEANS INFOSOL ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie ( ADEME ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Direction Collégiale ( DCOLL ) -Collège de Direction ( CODIR ), Unité de recherche Science du Sol ( USS ), Environnement et Grandes Cultures ( EGC ), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail ( ANSES Maisons-Alfort ), Agrosystèmes tropicaux ( ASTRO ), Laboratoire d'Analyses des Sols ( LAS ), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux ( ENITAB ), Centre de recherche en économie et management ( CREM ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ), Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés ( TCEM ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux ( ENITAB ), Microbiologie du Sol et de l'Environnement ( MSE ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ), Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche, de la ruralité et de l'Aménagement du territoire ( MAAPRAT ), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation ( SAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AGROCAMPUS OUEST, UMR7516 Institut de Physique du Globe de Strasbourg (IPGS), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Chambre d'Agriculture de l'Indre ( CA 36 ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Département Environnement et Agronomie ( DPT_EA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, and Association pour la Relance Agronomique en Alsace ( ARAA )
Subjects: BIOLOGIE DU SOL, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], SOL, FERTILITE DU SOL, EROSION, SECURITE ALIMENTAIRE, [SDV]Life Sciences [q-bio], BIODIVERSITE, PEDOLOGIE, PRODUCTION AGRICOLE, CARASTERISTIQUE CHIMIQUE, EVOLUTION DES SOLS SOUS CULTURE, POLLUTION, igcs, CHANGEMENT CLIMATIQUE, DEGRADATION DU SOL, QUALITE DU SOL, SANTE PUBLIQUE, CARACTERISTIQUE CHIMIQUE
Abstract: Cet ouvrage a fait l'objet d'une synthèse éditée par le Groupement d'Intérêt Scientifique sur les Sols : Gis Sol. 2011. Synthèse sur l'état des sols de France. 24 p.; absent
Published: 2011

8. A new, simple, efficient and robust multi-residue method based on pressurised-liquid extraction of agricultural soils to analyze pesticides by liquid chromatography coupled with a high resolution quadrupole time-of-flight mass spectrometer

Author: Sopheak Net, Giovanni Caria, Christian Mougin, Baghdad Ouddane, Nicolas Proix, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), AgroEcoSystem, a scientific department of the French National Research Institute for Agriculture, Food and Environment (INRAE), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Materials science, Resolution (mass spectrometry), Health, Toxicology and Mutagenesis, Soil Science, 010501 environmental sciences, Mass spectrometry, 01 natural sciences, Analytical Chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, Environmental Chemistry, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Multi residue, Chromatography, 010401 analytical chemistry, Extraction (chemistry), Public Health, Environmental and Occupational Health, Pesticide, Pollution, 6. Clean water, 0104 chemical sciences, Time of flight, [SDE]Environmental Sciences, Soil water, Quadrupole
Abstract: A new method for the analysis of pesticides in agricultural soils by using liquid chromatography coupled with a high-resolution quadrupole time-of-flight mass spectrometer (LC-QTOF-MS) has been dev...
Published: 2021
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9. A new, simple, efficient and robust multi-residue method based on pressurized-liquid extraction of agricultural soils to analyze pesticides by liquid chromatography coupled with a high-resolution quadrupole time-of-flight mass spectrometer

Author: Caria, Giovanni, Proix, Nicolas, Mougin, Christian, Ouddane, Baghdad, Sopheak, Net, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; Background: The latest generation of liquid chromatograph coupled to high-resolution quadrupole time-of-flight mass spectrometry (LC-QTOF-MS) now competes with quadrupole tandem spectrometers (LC-MS-MS) in terms of sensitivity and speed. In addition, it is possible to obtain additional information retrospectively on the organic composition of the analyzed soil. Due to the exponential increase of the storage capacities of computer hard drives and the speed of electronic processing of computer data, it is all the more possible to recover all of the data generated during the analysis of a soil extract.Objective: The LC-QTOF-MS currently has an essential and primordial advantage; which is the entire transmission of the ions produced in the ionization source towards the mass spectrometer. This original feature opens the way to a probable full exploration of the organic composition of the soils.Methods: A new method for the analysis of pesticides in agricultural soils by using liquid chromatography coupled with a high-resolution quadrupole time-of-flight mass spectrometer (LC-QTOF-MS) has been developed.Results: Twenty-four pesticides including herbicides, insecticides or fungicides have been studied. The linearity of the external calibration of the pesticides obtained from levels of concentration ranging from 0.010 to 400 μg/L gives satisfactory results with the correlation coefficients higher than 0.99. The quantification limits of the equipment range from 0.010 to 1.250 μg/L and correspond to the lowest standard in the calibration range for which the residual deviation is less than 60%. An experimental design has been used to optimize the parameters of pressurized-liquid extraction (PLE) of pesticides in soils. The optimized conditions have been found by using methanol as extraction solvent at a temperature of 80°C, a pressure of 150 Bars and 2 extraction cycles of 5 minutes. The mean recoveries of pesticides (Mean) are higher than 72% with a relative standard deviation (RSD) less than 21%. These results demonstrate the good efficiency of PLE for the extraction of pesticides in agricultural soils of different nature. The LC-QTOF-MS is a sensitive, linear and robust instrument for the quantification of pesticides in unpurified soils extracts by external calibration. This analytical tool is not subjected to matrix effects of soil extracts.
Published: 2021

10. Développement de méthodes de screening ciblé et non ciblé de composés traces organiques dans les sols à l’aide de la chromatographie liquide à haute performance couplée à un spectromètre de masse à haute résolution et à temps de vol

Author: Caria, Giovanni, Proix, Nicolas, Mougin, Christian, Ouddane, Baghdad, Sopheak, Net, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2021

11. Spatial variations, origins, and risk assessments of polycyclic aromatic hydrocarbons in French soils

Author: Claire Froger, Nicolas P. A. Saby, Claudy C. Jolivet, Line Boulonne, Giovanni Caria, Xavier Freulon, Chantal de Fouquet, Hélène Roussel, Franck Marot, Antonio Bispo, InfoSol (InfoSol), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL), Centre de Géosciences (GEOSCIENCES), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), and Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME)
Subjects: 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, [SDU.STU.AG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Applied geology
Abstract: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are persistent organic pollutants produced by anthropogenic activities that contaminate all environmental spheres, including soils. This study focused on PAHs measured in 2154 soils in France, covering the entire territory based on a regular sampling grid. The quantified concentrations in the Σ15 PAHs ranged from 5.1 to 31 200 µg kg−1, with a median value of 32.6 µg kg−1, and PAHs were detected in 70 % of the soil samples. The map of Σ15 PAH concentrations revealed strong spatial variations in soil contamination throughout France, with larger concentrations in soils of industrial regions and near major cities. PAH molecular diagnostic ratios support the historical origin of PAHs in the northern part of France being linked to the significant emissions of PAHs in Europe during the industrial period of 1850–1950, in particular with the contribution of coal and/or biomass combustion and iron–steel production. A health risk assessment conducted for the residential population resulted in a median value of 1.07 × 10−8 in total lifetime cancer risk, with only 20 sites above the limit of 10−6 and one above the limit of 10−5 adopted by the French government. These results reveal the need to conduct large-scale studies on soil contamination to determine the fate of PAHs and evaluate the risks induced by soil pollution at a country-level scale.
Published: 2021
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12. PIEGEAge des Composés Halogénés Lipophiles Organiques Rémanents (PIEGEACHLOR)

Author: Giovanni Caria, Nathalie Cheviron, Thérèse de Caldas, Matthieu Delannoy, Nathalie Demont-Caulet, Cyril Feidt, Franck Marot, Christian Mougin, Séverine Piutti, Nadège Laure Simon, Slezack, S., Thierry Woignier, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Plateforme BIOCHEM-ENV, UFR Sciences Fondamentales et Biomédicales [Sciences] - Université Paris Cité, Université Paris Cité (UPCité), Unité de Recherches Animal et Fonctionnalités des Produits Animaux (URAFPA), Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE), CarboFrance, Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Convention ADEME 1672C0042, and ENSAIA
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, [CHIM]Chemical Sciences
Abstract: The objective of the Piegeachlor project is to reduce the availability of several families of organochlorine contaminants found in soils. The selected contaminants are polychlorinated biphenyls, polychlorinated dibenzo-dioxins and furans, as well as chlordecone. The initial hypothesis of the project was that carbonaceous matrices resulting from pyrolysis of woody plants such as biochars could play a role of sequestration for this purpose. Following preliminary tests, it turned out that these matrices had on the one hand rather similar characteristics and this in spite of the mobilization of ligneous of different origin and the use of 2 temperatures of pyrolysis (500 and 700°C) and on the other hand a very limited capacity of retention. New carbonaceous matrices were then introduced, in particular activated carbons. The latter could not be produced by the industrial partner and were purchased commercially but characterized with the same rigor as the initial biochars. The sequestration propertieswere tested using several methodologies. The first one is based on an in vitro approach, qualifying the environmental availability. It simulates the capacity of an aqueous medium to desorb pollutants. The others used a target biota (worm, radish, zucchini, chicken) to determine the relative bioavailability of each contaminant according to the carbon matrix used. These approaches were first applied to OECD-type artificial soils with peat as endogenous organic matter. After a selection of the best performing carbonaceous matrices in terms of sequestration, part of the previously described tests were applied on natural soils collected in France (Saint-Cyprien) and in Martinique (Morne-Rouge, Trinité), respectively contaminated with PCB+PCDD/F and CLD. On the artificial soils, safety tests were conducted on the microbiota and earthworms.The project mainly shows an interaction between the type of test (environmental availability or relative bioavailability depending on the target organism), the carbon matrix used (10 were used at least once) and the contaminants. For the latter, the effect goes beyond the family to which they belong, particularly within the PCBs. It has been shown that the structure of the molecule, through a gradient of polarity or steric hindrance, could be at the origin of very different behaviors. The PCDD/F family is the one that responded best, at least in hens. For carbonaceous matrices, it is clear that microporosity (abundance of pores of the order of nm in size) is a necessary condition for good sequestration of contaminants. It is mainly this property that explains the difference in efficiency between biochars and activated carbons. Finally, a bibliographic study has shown that the choice of highly condensed carbonaceous matrices of the activated carbon type corresponds to a form of carbon that is recalcitrant to biodegradation in soils, which means both an extended capacity over time to sequester the contaminants of interest and also a long term carbon storage. If the economic aspects of this strategy have not been investigated, it should be stressed that this environmental service should be deducted from the overall cost. In terms of perspective, a development of adapted tests for the evaluation of the innocuity is necessary because the carbon matrix is suspected to interact with the good progress of the classic enzymatic tests and thus to bias the results. Similarly, the incorporation rate of the carbonaceous matrix was not tested in the project because of the multiplication of the modalities, but now that certain matrices have been identified for their sequestering power, it would be appropriate to try to optimize it, or even to reduce it in order to limit the deleterious effects on soil life; Le projet Piegeachlor s'est donné pour objectif de réduire la disponibilité des plusieurs familles de contaminants organochlorés retrouvés dans les sols. Les contaminants étudiés sont les polychlorobiphényles, les polychloro-dibenzodioxines et furanes, ainsi que la chlordécone. L'hypothèse initiale du projet était que des matrices carbonées issues de pyrolyse de ligneux telles que des biochars pouvaient jouer un rôle de séquestration. Les propriétés de séquestration ont été testées en mobilisant plusieurs méthodologies. La première est basée sur une approche in vitro, qualifiant la disponibilité environnementale. Elle simule la capacité d'un milieu aqueux à désorber les polluants. Les autres utilisaient un biote cible (ver, radis, courgette, poule) pour déterminer la biodisponibilité relative de chacun des contaminants en fonction de la matrice carbonée utilisée. Ces approches ont été appliquées d'abord sur des sols artificiels de type OCDE avec de la tourbe comme matière organique endogène. Après une sélection des matrices carbonées les plus performantes en termes de séquestration, une partie des tests précédemment décrits a été appliquée sur des sols naturels prélevés en métropole (Saint-Cyprien) et en Martinique (Morne-Rouge, Trinité), respectivement contaminé en PCB+PCDD/F et en CLD. Des essais d'innocuité de l'amendement ont également été menés.
Published: 2021

13. Improvement in spectral library-based quantification of soil properties using representative spiking and local calibration – The case of soil inorganic carbon prediction by mid-infrared spectroscopy

Author: Ernest Kouakoua, Patricia Moulin, Bernard Barthès, Patrice Coll, Tiphaine Chevallier, Edith Le Cadre, Nicolas Saby, Amandine Etayo, Michaël Clairotte, 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)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de recherche pour le développement (IRD [Sénégal]), Instrumentation, Moyens analytiques, Observatoires en Géophysique et Océanographie (IMAGO), InfoSol (InfoSol), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), GIS Sol (French Ministry for ecology and sustainable development and Ministry of agriculture, the French National forest inventory (IFN), ADEME, IRD, INRA), 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, 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)
Subjects: Multivariate statistics, National library, Calibration (statistics), Reflectance spectroscopy, Carbonates, Soil Science, 04 agricultural and veterinary sciences, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Mid infrared spectroscopy, Set (abstract data type), [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Replication (statistics), 040103 agronomy & agriculture, Diffuse reflectance spectroscopy, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Soil properties, National spectral library, France, Biological system, 0105 earth and related environmental sciences, Mathematics
Abstract: Mid-infrared reflectance spectroscopy (MIRS) is time- and cost-effective. It was used for quantifying soil inorganic carbon (SIC) concentration in France based on a national library, and performances were evaluated on an independent regional set. Our objective was to improve the accuracy of MIRS predictions based on common multivariate regression, through spiking (enrichment of the national library with some representative target samples) with possible extra-weighting (replication of spiking samples) and local calibration (only using calibration samples that are spectral neighbours of each target samples), which have not been fully explored yet, in combination especially. Global (i.e. common) calibration yielded accurate prediction (standard error of prediction, SEP, was approximate to 5 g kg(-1 )which could be improved when the library was completed with spiking samples (optimally 10 samples extra-weighted 40 times; SEP = 3.3 g kg(-1)). Using spiking samples only (without the library) yielded slightly less accurate results (SEP = 3.6 g kg(-1)). Prediction was more accurate using local calibration without spiking, but on a validation set that was reduced because some validation samples lacked calibration neighbours (SEP = 2.5-2.7 g kg(-1)). Local calibration with spiking (optimally 10 samples without extra-weight) yielded somewhat less accurate prediction but for the full validation set when few calibration neighbours were required (SEP = 2.7 g kg(-1)), or higher accuracy on the reduced validation set when many neighbours were required (SEP = 2.3 g kg(-1)). These accurate predictions demonstrated the usefulness of representative spiking and local calibration for rendering large soil spectral libraries fully operational, while extra-weighting had no additional benefit. Along with more exhaustive spectral libraries, this paves the way for extensive use of MIRS for SIC determination.
Published: 2020
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14. Do climate and land use affect the pool of total silicon concentration? A digital soil mapping approach of French topsoils

Author: Sophie Cornu, Céline Ratié, Annie Guérin, Manon Caubet, Nicolas Saby, Dominique Arrouays, Amélia Landre, Jean-Dominique Meunier, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), InfoSol (InfoSol), AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Silicon, Soil Science, chemistry.chemical_element, Soil science, 010501 environmental sciences, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 01 natural sciences, complex mixtures, Digital soil mapping, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, RMQS, 0105 earth and related environmental sciences, Land use, Crust, Silica, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, chemistry, 13. Climate action, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, France, Earth (classical element)
Abstract: International audience; Silicon (Si) is the second most abundant element in the Earth’s crust after O. Its concentration in soils is highly variable from
Published: 2020
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15. La collection historique d’échantillons de sols de l’essai patrimonial des ‘42 parcelles’ (INRAE, Versailles) : une machine à remonter le temps

Author: Van Oort, Folkert, Paradelo, Remigio, Monna, Fabrice, Chenu, Claire, Baize, Denis, Guérin, Annie, Breuil, Sébastien, Delarue, Ghislaine, Trouvé, Amélie, Thoisy-Dur, J.-C., Proix, Nicolas, Desbois-Garcia, Sophie, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Universidade de Santiago de Compostela [Spain] (USC ), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] (ARTeHiS), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Science du Sol (Orléans) (URSols), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), département d'Environnement et Agronomie d'INRAE, Ademe, and MINECO
Subjects: bare-fallow, [SHS.ARCHEO] Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, pedology, NÉOLUVISOL de lœss, pédologie, géo-chimie, dissolution minérale, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, collection historique d’échantillons, historical soil-sample archive, mineral dissolution, jachère nue, fertilisation, minéralogie, fertilization, loess Luvisol, mineralogy, Expérimentation de longue durée, [SDV.SA.SDS] Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, long-term experiment, geochemistry
Abstract: Following three previous papers (van Oort et al., 2016, 2017, 2020) dealing with current soil characteristics and geochemical budgets in surface horizons, as well as the impacts of fertilization in subsurface horizons in soils of INRAE’s long term bare fallow experiment (the 42-plots trial), we now present some chronological aspects of soil evolution at the soil’s surface since 1928. For that, we analyzed several series of about 15 samples from the historical sample archive for 10 representative treatments: fertilizers with acidifying effects (ammonium sulphate, ammonium phosphate), fertilizers with dispersive effects (sodium nitrate, sylvinite, and potassium chloride), superphosphate, amendments with alkaline effects (basic slag, calcium carbonate), horse manure, as well as two reference plots, without inputs. We examined temporal evolutions of: i) edaphic parameters such as organic carbon and clay contents, pH, CEC and exchangeable cations; ii) total concentrations of major and trace elements; iii) the mineralogical composition of clay and fine silt fractions with a focus on the acidifying ammonium treatments. This work produced original findings on the magnitudes of pedogeochemical changes that occurred during the 90 years of the experiment. Regarding previous results on soil-depth impacts, our findings contribute at recounting complementary parts of a same history of soil development. constraint by different fertilization practices. From a pedological point of view, the 42-plots experiment acts as a “pedotron” under real climatic conditions, showing an acceleration of soil processes of the silt Luvisol following different pedological pathways as a function of the applied fertilizer or amendment., A la suite de travaux précédents sur les états pédogéochimiques, les bilans géochimiques et les impacts de la fertilisation dans les horizons profonds du NEOLUVISOL de lœss du dispositif des 42 parcelles d’INRAE (van Oort et al., 2016, 2017, 2020), nous examinons ici des aspects chronologiques d’évolutions intervenues en surface des sols depuis 1928. Pour cela, des séries d’une quinzaine d’échantillons de la collection historique ont été analysées pour une dizaine de traitements représentatifs : engrais à effet acidifiant (sulfate et phosphate d’ammonium), engrais à effet dispersant (nitrate de sodium, sylvinite, chlorure de potassium), superphosphate, amendements à effet alcalinisant (scories de déphosphoration, carbonate de calcium), fumier de cheval, ainsi que deux parcelles témoins’, sans apport. Nous abordons l’évolution temporelle i) des paramètres édaphiques : teneur en carbone organique et en argile, pH, CEC et garniture cationique ; ii) des teneurs totales en éléments majeurs et en trace ; iii), de la composition minéralogique de fractions argileuses et limoneuses, notamment dans le cas des traitements acidifiants. Les résultats, nombreux et souvent originaux, permettent d’apprécier l’ampleur des évolutions durant les 9 décennies d’expérimentation. Par rapport aux résultats antérieurs sur les impacts en profondeur, ces données contribuent à retracer des parties complémentaires d’une même histoire d’évolution, contrainte par les différents traitements de fertilisation. Vu sous un angle pédologique, le dispositif des 42 parcelles œuvre comme un « pédotron » en conditions réelles, mettant en évidence une accélération des processus d’évolution du sol limoneux selon différentes voies de la pédogenèse, en fonction de la nature des matières fertilisantes apportées.
Published: 2020

16. En direct de l’essai patrimonial des 42 parcelles d’INRAE à Versailles : impacts de fertilisations centenaires en profondeur du NEOLUVISOL de lœss

Author: Van Oort, Folkert, Paradelo, Remigio, Proix, Nicolas, Baize, Denis, Breuil, Sébastien, Foy, Eddy, Guérin, Annie, Monna, Fabrice, Palacin, Serge, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), CRETUS Institute, Universidade de Santiago de Compostela [Spain] (USC ), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Science du Sol (Orléans) (URSols), Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l'Altération (LAPA - UMR 3685), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), IRAMAT - Laboratoire Métallurgies et Cultures (IRAMAT - LMC), Institut de Recherches sur les Archéomatériaux (IRAMAT), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] (ARTeHiS), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Environnement & Agronomie de l’INRAE (D.E. 2013, Pari Scientifique 2016-2018), Ademe (Contrat Inra-Ademe n° 14-60-C0064), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, profil de concentration, [CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, [SHS.ARCHEO] Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, éléments trace métalliques (ETM), horizons profonds, jachère nue, fertilisation, [SDE]Environmental Sciences, Expérimentation de longue durée, [SDV.SA.SDS] Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, Néoluvisol de lœss, bilan géochimique
Abstract: International audience; Après l’étude d’évolutions pédologiques et géochimiques dans l’horizon de surface (van Oort et al., 2016, 2017a), ce nouveau volet du projet de valorisation du dispositif des 42 parcelles de l’Inra de Versailles présente les effets d’apports continus de matières fertilisantes à l’échelle du solum, pour une dizaine de traitements : ammoniacaux, engrais-Na et/ou K, phosphatés, CaCO$_3$, fumier et témoins. Pour chaque traitement, les profils de teneur en éléments (0-120 cm) ont été comparés avec le bilan 1929-2014 en surface (0-25 cm), afin de raisonner la pertinence d’études des impacts d’activités anthropiques, restreintes à l’horizon de surface. En l’absence de végétation, 85 ans de traitements ont profondément marqué les sols : l’engrais ammoniacal provoque une forte baisse du pH, la décalcification et une forte aluminisation, parfois jusqu’à 1 m. Sous traitements alcalinisants, le pH est ≥ 8 et la CEC est quasi-saturée en Ca sur toute la profondeur. L’apport d’engrais sodiques et/ou potassiques peut affecter le complexe d’échange jusque dans le matériau parental ; les allures des profils de teneurs en argile évoluent de valeurs minimales en surface pour devenir maximales dans l’horizon BT, traduisant ainsi l’effet d’amplification du lessivage d’argile par les engrais Na/K.Quant aux éléments en trace métalliques (ETM), leurs profils de concentration corroborent en général les hypothèses de transfert en profondeur, formulées à partir des bilans géochimiques établis en surface (van Oort et al., 2017a) : i) accumulations distinctes de Cd, Mn et Co sous engrais ammoniacaux, et de Mo sous apport de CaCO$_3$, ii) allures analogues de profils de concentration en Fe, Sc et Tl et celle des teneurs en argile sous apport d’engrais Na et K, iii) allures de profils de concentration évoluant rapidement de valeurs minimales à maximales entre la surface et l’horizon BT pour Mg et Ni dans les traitements ‘acides’ et ‘monovalents’, confirmant leur mobilisation à la fois sous l’effet du pH et par lessivage. Cependant, sous apport de fumier, le profil de concentration de Mo témoigne de sa forte accumulation en profondeur, non-visible par le bilan Mo en surface ; sous scories, malgré un bilan positif de Mo en surface, l’ampleur de son accumulation en profondeur surprend. Quant au Cd, les apports par les scories ou le superphosphate restent confinés en surface. Par contre, sous apport de (NH$_4$)$_2$HPO$_4$, environ 2,6 kg/ha de Cd sont transférés en profondeur. Une telle quantité équivaut à la totalité de Cd apporté par l’engrais en 85 ans. Dans le traitement (NH$_4$)$_2$SO$_4$, la quasi-totalité du fond pédogéochimique local en Cd a été exportée des 50 premiers cm du sol et transférée entre 70 et 100 cm.Ce travail atteste des aspects originaux et spectaculaires d’impacts cumulés au cours de la fertilisation prolongée sur la composition des sols, sous l’horizon de bêchage. Il souligne l’intérêt de considérer le solum pour une évaluation optimale des risques liés aux activités anthropiques. Dès lors, nos résultats appellent à d’avantage d’expertise en pédologie dans les programmes de recherches environnementales, qui se limitent aujourd’hui trop souvent à des approches analytiques sur des échantillons collectés en surface des sols.
Published: 2020

17. Inter-calibration de spectromètres NIRS pour la prédiction du Carbone et de l’Azote dans les sols

Author: Barthès, Bernard, Doussan, Claude, Etayo, Amandine, Fouad, Youssef, Girardin, Cyril, Lamy, Etienne, Latrille, Eric, Mahieu, Stéphanie, Mistou, Marie-Noël, Montegano, Brigitte, Novak, Sandra, Proix, Nicolas, Rossard, Virginie, Sartre, Pascal, Thoisy-Dur, J.-C., Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), 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), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, 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), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université Paris Saclay (COmUE), InfoSol (InfoSol), Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement [Narbonne] (LBE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Fourrages Environnement Ruminants Lusignan (FERLUS), and Domaine expérimental de Melgueil (MONTP MELGUEIL UE)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [INFO]Computer Science [cs], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

18. Rôle du silicium dans la culture du blé en France : biodisponibilité, bioaccumulation et effet sur les rendements

Author: Jean-Dominique Meunier, Saby, Nicolas P. A., Ada Ackerman, Angeletti, B., Isabelle Basile-Doelsch, Borschneck, D., Manon Caubet, Perrine Chaurand, Sophie Cornu, Delvigne, C., Grauby, O., Guérin, A., Catherine Keller, Doris Barboni, Landré, A., Levard, C., Patricia Merdy, Neytard, C., Oliva, P., Frédéric Ouedraogo, Pokrovsky, O., Proix, N., Céline Ratié, Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), InfoSol (InfoSol), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP), and Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV.SA.AGRO]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Agronomy, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

19. Mise au point de modèles chimiométriques pour la caractérisation de sols à partir de mesures spectrales PIR effectuées au laboratoire et au champ

Author: Bernard Barthès, Claude Boussan, Amandine Etayo, Youssef Fouad, Cyril Girardin, Etienne Lamy, Eric Latrille, Marie Noelle Mistou, Brigitte Montegano, Nicolas Proix, Virginie Rossard, Pascal Sarte, -., Jeanne Thoisy, Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), 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), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, 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), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université Paris Saclay (COmUE), Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement [Narbonne] (LBE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Agronomie, Domaine expérimental de Melgueil (MONTP MELGUEIL UE), 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: [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [INFO]Computer Science [cs], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

20. Trace metal availability in soil horizons amended with various urban waste composts during 17 years – Monitoring and modelling

Author: Annie Guérin-Lebourg, Remigio Paradelo, Myriam Germain, Sabine Houot, Vincent Mercier, Aurélia Michaud, Philippe Cambier, Agathe Revallier, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, Facultade de Farmacia, Praza Seminario de Estudos Galegos, Universidade de Santiago de Compostela [Spain] (USC ), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Veolia Recherche et Innovation
Subjects: Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Soil quality, Diffuse contamination, 11. Sustainability, Environmental Chemistry, Trace metal, Organic matter, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, chemistry.chemical_classification, Soil organic matter, Soluble metal, Biodegradable waste, Long-term field experiment, 15. Life on land, Pollution, Manure, 6. Clean water, Heavy metal, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, Soil water, Environmental science, Soil horizon, Organic amendment
Abstract: Recycling organic residues in agrosystems presents several benefits but faces the question of contaminants, among them a few trace metals which eventually accumulate in soils following regular applications of organic waste products (OWP) and represent an ecological risk. The increase of total trace metal contents in amended topsoils can be predicted by a mass balance approach, but the evolution of their available fractions is a more intricate issue. We aimed at modelling this evolution by using the dataset of a long-term field experiment of OWP applications (manure and three urban waste composts). Two operationally-defined fractions of 6 trace metals have been quantified in the OWP and amended topsoils between 2002 and 2015: the soluble and potentially available metals, extracted in 0.01 M CaCl2 and 0.05 M EDTA solutions, respectively. The potentially available metals have progressively increased in amended topsoils, at rates depending on elements and types of OWP. For Zn, these increases corresponded in average to inputs of potentially available Zn from OWP. But the soil stocks of potentially available Cu increased faster than from the inputs of EDTA-extractable Cu, showing linear regression slopes between 1.4 and 2.5, depending on OWP type. The influence of OWP has been provisionally interpreted in the light of their efficiency to increase soil organic matter and their inputs of reactive oxides. Soluble copper has increased with repeated amendments. But soluble cadmium, nickel and zinc have generally decreased, as they are influenced by changing soil variables such as pH and organic matter. Statistic models were used to unravel the relationships between soluble and EDTA-extractable metals and other soil variables. For Cu, the most satisfactory models just relate soluble and potentially available Cu. Developing such models could contribute to predict the long-term effects of a precise scenario of agricultural OWP recycling upon available trace metals in soils.
Published: 2019
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21. Prediction of total silicon concentrations in French soils using pedotransfer functions from mid-infrared spectrum and pedological attributes

Author: Marion Bardy, Sophie Cornu, Jean-Dominique Meunier, A. Etayo, Amélia Landre, Céline Ratié, Annie Guérin, Bernard Barthès, Budiman Minasny, Nicolas Saby, Séquestration du carbone et bio- fonctionnement des sols : effets des modes de gestion des agro-écosystèmes tropicaux (SEQBIO), Station de recherches porcines, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), University of Sydney, Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), InfoSol (InfoSol), 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 la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), French ANR BioSiSol project (ANR-14-CE01-0002), GIS Sol, IFN ( French National forest inventory), ADEME, IRD, INRA, ANR-14-CE01-0002,BioSiSol,Statut de Si dans les sols et modélisation de sa biodisponibilité: les sols français fournissent-ils assez de Si pour la culture de céréales?(2014), 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 Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: Silicon, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Soil Science, chemistry.chemical_element, Soil science, Regression tree, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, Pedotransfer function, 01 natural sciences, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Mid-infrared spectra, Cation-exchange capacity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Total organic carbon, Soil monitoring, Silica, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, Perturbation (geology), Soil quality, chemistry, FTIR, Digital soil mapping, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, Diffuse reflectance, [SDU.STU.MI]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Mineralogy
Abstract: International audience; Silicon (Si) is the second most abundant element of the Earth's crust, and its terrestrial cycle depends on soil, vegetation, and human activities. The spatial extent of terrestrial Si perturbation is poorly documented since maps of Si concentration in soils are rare. In addition, Si content is rarely measured in non-paddy soil databases. Here we demonstrate that pedotransfer functions based on either pedological attributes (particle size fraction, pH, organic carbon, cation exchange capacity, calcium carbonate and parent material) or mid infrared spectra (MIRS) can be used to accurately predict total Si concentration. In this research, we utilised a unique dataset from the French monitoring network of soil quality (RMQS - Réseau de Mesures de la Qualité des Sols) database. Pedotransfer functions were built using a regression tree model on a subset of the data for which total Si concentration was measured. To compare the relative performance of the models obtained for the two different sources of data, a suite of performance indicators were calculated. Our results showed that PTF based on MIR spectra produces highly accurate and precise estimates of the total Si concentration for French soils. The pedological PTF is less accurate, but still provides a good estimation of the Si concentration. The pedological PTF provides an alternative method when only basic soil data are available, and an approximate estimation of Si concentrations is sufficient. These PTFs can be readily applied at the European scale except on a few soil groups not represented in France.
Published: 2018
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22. Centennial fertilization-induced soil processes control contemporary soil geochemistry. Lessons from a long-term bare fallow experiment

Author: Van Oort, Folkert, Paradelo, Remigio, Proix, Nicolas, Delarue, Ghislaine, Monna, Fabrice, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Facultade de Farmacia, Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, Universidade de Santiago de Compostela [Spain] (USC ), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract: Centennial fertilization-induced soil processes control contemporary soil geochemistry. Lessons from a long-term bare fallow experiment. Rothamsted Research Work shop: “The Future of Long-Term Experiments in agricultural science”
Published: 2018

23. Radial metal concentration profiles in trees growing on highly contaminated soils

Author: Superville, Pierre-Jean, De Winter, Niels, Phung, Anh Tuan, Proix, Nicolas, Baeyens, Willy, Gao, Yue, non-UU output of UU-AW members, Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2ELab), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Analytical, Environmental and Geo- Chemistry, Vrije Universiteit [Brussels] (VUB), non-UU output of UU-AW members, Earth Sciences, Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Vrije Universiteit Brussel (VUB), Hercules Foundation of HR-ICPMS (Thermo Elment 2) [UQBR/11/010], Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), Analytical, Environmental & Geo-Chemistry, Chemistry, Faculty of Sciences and Bioengineering Sciences, Earth System Sciences, Vriendenkring VUB, Analytical and Environmental Chemistry, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille
Subjects: Willow, Environmental Engineering, Chemistry(all), Health, Toxicology and Mutagenesis, Amendment, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Trees, Soil, Metals, Heavy, Environmental Chemistry, Soil Pollutants, Organic matter, Concentration profiles, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Pollutant, chemistry.chemical_classification, biology, Chemistry, 010401 analytical chemistry, Public Health, Environmental and Occupational Health, Environmental engineering, Sowing, Salix, General Medicine, General Chemistry, 15. Life on land, biology.organism_classification, Pollution, Laser ablation, 0104 chemical sciences, Soil conditioner, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Metals, Environmental chemistry, Soil water, Metallurgy, France, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; The soil around Metaleurop, a big smelter, is heavily contaminated by Zn, Pb, Cd and Cu. In order to compare the impact of different soil amendments on the metal availability to trees, the polluted soil section was divided in a reference parcel and two others with either sulfo-calcic or silico-aluminous ash amendments. Five different tree species were planted on the parcels and the uptake of heavy metals in these trees was studied. Total and labile metal fractions were assessed in each of the 3 parcels. The mobility and assimilation of the metals was highest in the non-amended, reference soil parcel which had the lowest pH, organic matter and carbonate content. In all soils, pH decreased while organic matter content and mobility of the metals increased over time. Highest bulk concentrations of trace metals were found in white willow trees (Salix alba L). Laser ablation-ICPMS was used to study changes in metal accumulation over a period of 10 years after planting the trees. The radial metal profiles in the trunk core samples varied between elements and tree species, however, in all willow trees the radial Cd and Zn profiles were significantly correlated. Radial pollutant concentration patterns are discussed in terms. of seasonal effects, health status, tree species and metal mobility in the soil. For Cd and Zn, the profiles were influenced by their mobility in the soils. In general, periodical patterns were observed for Pb. Cu concentration profiles were decreasing over time, with the strongest decrease in the initial growth period.
Published: 2017
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24. Simultaneous detection of antibiotics and other drug residues in the dissolved and particulate phases of water by an off-line SPE combined with on-line SPE-LC-MS/MS: Method development and application

Author: Malika Trabelsi-Ayadi, Ines Tlili, Ibtissem Ghorbel-Abid, Sopheak Net, Baghdad Ouddane, Giovanni Caria, R. Ternane, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Laboratoire Matériaux, Traitement et Analyse (LMTA), Institut National de Recherches et d'Analyses Physicochimiques, Département de chimie (LPCM), Faculté des Sciences de Bizerte, Université de Lille, Sciences et Technologies, Laboratoire des Applications de la Chimie aux Ressources et Substances Naturelles et à l'Environnement (LACReSNE), Faculté des Sciences de Bizerte [Université de Carthage], Université de Carthage - University of Carthage-Université de Carthage - University of Carthage, Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), Laboratoire de recherche Méthodes et Techniques d'Analyses [Ariana] (LMTA), Institut National de Recherche et d'Analyse Physico-chimique [Ariana, Tunisie] (INRAP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Environmental Engineering, PLE, Aerated lagoon, Fresh Water, 010501 environmental sciences, Wastewater, 01 natural sciences, Off-line and on-line SPE-LC-MS/MS, Rivers, Tandem Mass Spectrometry, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Environmental monitoring, Environmental Chemistry, Solid phase extraction, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Suspended solids, Chromatography, Chemistry, Solid Phase Extraction, 010401 analytical chemistry, Extraction (chemistry), Antibiotic, Drug residues, Contamination, Pollution, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, 6. Clean water, Anti-Bacterial Agents, 0104 chemical sciences, 13. Climate action, Environmental chemistry, Sewage treatment, France, Water Pollutants, Chemical, Chromatography, Liquid, Environmental Monitoring
Abstract: Due to their widespread use in human and animal healthcare, antibiotics and other drug residues are ubiquitous in the aquatic environment. Given their potential impacts on ecosystem functioning and public health, the quantification of environmental drug residues has become a necessity. Various analysis techniques have been found to be suitable for reliable detection of such compounds. However, quantification can be difficult because these compounds are present at trace or ultra-trace levels. Consequently, the accuracy of environmental analyses depends on both the efficiency and the robustness of the extraction and quantification method. In this work, an off-line solid-phase extraction (SPE) combined with on-line SPE-LC-MS/MS was applied to the simultaneous extraction and quantification of 26 pharmaceutical products, including 18 antibiotics, dissolved in a water phase. Optimal conditions were determined and then applied to assess the contamination level of the targeted drug residues in water collected from four sites in Northern France: a river, the input and output of an aerated lagoon, and a wastewater treatment plant. Drug residues associated with suspended solid matter (SSM) were also quantified in this work using pressurized liquid extraction (PLE) combined with an on-line SPE-LC-MS/MS system in order to complete an assessment of the degree of total background pollution.
Published: 2016
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25. Platinaae : plateforme d’ingénieurie en chimie analytique au service de vos recherches

Author: Guérin, Annie, Masson, Pierre, Richard, Antoine, Mougin, Christian, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de service et de recherches en analyses végétales et environnementales (USRAVE), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract: Platinaae : plateforme d’ingénieurie en chimie analytique au service de vos recherches. Congrès 2016 de la Société d'Ecotoxicologie Fondamentale et Appliquée
Published: 2016

26. PLATINAAE, an analytical platform for your research in environmental chemistry

Author: Masson, Pierre, Richard, Antoine, Mougin, Christian, Unité de service et de recherches en analyses végétales et environnementales (USRAVE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences
Abstract: National audience; Ecotoxicological studies need high quality measurements of chemical contamination within all the compartments (physicochemical and biological) of the environment. In consequence, analytical laboratories must produce traceable analytical data, with high level of confidence, in numerous complex matrices. PLATINAAE (PLATeforme d’INgéniérie Analytique pour l’Agriculture et l’Environnement) is the central platform for analytical chemistry of INRA (French National Institute for Agricultural Research) mainly dedicated to plant and soil analysis. This platform is supported by two laboratories located at Arras (LAS) and Bordeaux (USRAVE). Both are equipped with high-performance instrumentation and are accredited according to the standard ISO 17025. In USRAVE, PLATINAAE works mainly on plants. It is capable of preparing and analyzing all parts of a plant (fruits, stems, roots, leaves, needles, wood...), and all types of plants (trees, cereals, grasses, fruits and vegetables...). The analyses concern the major elements essential to plant growth (nitrogen, phosphorus, potassium...), and trace elements, especially metallic trace elements with direct effects on the environment or health (arsenic, cadmium, lead, mercury...). In the LAS, PLATINAAE performs measurements on soils. The analysis done in this unit concern pedoagronomic analysis (pH, particle size distribution, P, K, Ca, Mg, organic matter…), environmental analysis for metals (Cd, Pb, Hg, As…) and also for organic polluants (pesticides, herbicides, dioxins, PCB, PAH…). The determinations may be done as total content or as bioavailable content. PLATINAAE works essentially as a partner for research programs. The main themes investigated are environmental contamination, biogeochemical cycle of elements in various ecosystems (crops, lands, forests...), soil quality, food chain or plant physiology. PLATINAAE performs also analyses on living organisms (invertebrates…) and wastes (sludge, compost…). In these scopes, the platform participates to numerous programs for environmental observation and experimentation, such as the ICOS Ecosystem program, the European program Biosoil, the RMQS network, RENECOFOR (monitoring of French forests)… PLATINAEE develops also innovative methods in analytical chemistry according to the needs of its partners (samples of very small sizes, trace and ultra-trace elements such as lanthanides or PGEs, mapping of plant organs…).
Published: 2016

27. Mapping of anthropogenic trace elements inputs in agricultural topsoil from Northern France using enrichment factors

Author: Dominique King, Denis Baize, H. Ciesielski, Thibault Sterckeman, Estelle Villanneau, Francis Douay, Hocine Bourennane, Unité de recherche Science du Sol (USS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), InfoSol (InfoSol), and Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS)
Subjects: [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, Pollution, media_common.quotation_subject, uncertainty assessment, Soil Science, Mineralogy, enrichment factor, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, forest soils, contamination, spatial-patterns, soil-water content, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, Horizon (geology), Topsoil, accuracy, sequential indicator simulation, Trace element, trace element, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, Soil contamination, stochastic simulation, arable soils, Pedogenesis, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, precision, Enrichment factor
Abstract: Geoderma 623NT Times Cited:11 Cited References Count:37; International audience; Anthropogenic trace element contamination of soils in the densely populated and industrialized Nord-Pas de Calais region (France) was quantified using enrichment factors (EFs). Total concentrations of Al and 18 trace elements (As, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, In, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Tl, V, and Zn) were determined in 252 sampling sites both in topsoil and deep horizons of soils developed from sedimentary materials. Thus, at each sampling site an enrichment factor was computed for each of the 18 trace elements as the ratio between total concentrations of the trace element in topsoil and deep horizons in the same soil pit, normalized by concentrations of Al measured in the same horizons and the same pit. To estimate EF values at unsampled locations and then to assess the spatial magnitude of anthropogenic trace element contamination over the whole study area (12400 km(2)), variography analysis was used to quantify the spatial structure of each EF. Results have shown that values of 8 EFs are spatially correlated. These EFs were thus mapped using the sequential Gaussian simulation technique. One hundred horizon samples from 50 supplementary sites were analysed for the structured trace elements and Al contents and used for the mapping validation. Results of the validation based on the accuracy plots and goodness statistics (G and D) allowed us to conclude that EF maps exhibited high certainty in regard to the validation data set. In addition, results have shown that E-type estimates were accurate when they are used to estimate the measured EF value of the validation data set. Accordingly, these maps were used to discuss the origin of patches of surface horizon enrichment displaying an exogenous input of the trace elements investigated. The whole study area under discussion is strongly enriched with cadmium, originating from both industrial and agricultural activities. Surface horizons also exhibit locally high levels of Pb and Zn enrichment, mainly around well-known former or current industrial sites. However. Pb and Zn enriched surface horizons are far less widespread than those enriched in Cd. Higher Cu, Bi and Sn EF values were observed in the northern part of the region studied than in the southern part. The dissimilarity underlined a rather diffuse contamination from the urbanized zone in the north to the rural zone in the south of the region. The enrichment of surface horizons by In and Tl seems insignificant. Some unstructured EFs were attributes to point-source enrichments.
Published: 2010
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28. Impacts of Metal Contamination in Calcareous Waters of Deûle River (France): Water Quality and Thermodynamic Studies on Metallic Mobility

Author: Baghdad Ouddane, J. C. Fischer, Gabriel Billon, Philippe Recourt, A. Boughriet, Nicolas Proix, Beatriz Lourino-Cabana, Ludovic Lesven, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Université des Sciences et Technologies (Lille 1) (USTL), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Université d'Artois (UA)
Subjects: Pollution, binding, Environmental Engineering, suspended particle, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, media_common.quotation_subject, metals, iap, precipitation, 010501 environmental sciences, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, carbonate, calcite precipitation, thermodynamic calculation, heavy-metals, Environmental Chemistry, Organic matter, fractionation, 14. Life underwater, quality guidelines, Water pollution, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, media_common, Pollutant, chemistry.chemical_classification, humic substances, Chemistry, trace-elements, Ecological Modeling, Aquatic ecosystem, Environmental engineering, aqueous-solutions, coprecipitation, Particulates, 6. Clean water, sediment, solubility product, 13. Climate action, Environmental chemistry, riverine pollution, northern france, Water quality, distribution coefficient, Surface water
Abstract: International audience; To evaluate adverse impacts of metal pollution originating from smelting activities on the aquatic ecosystem of DeA >> le river in northern France, water samples were collected from five selected stations along a contaminated region of this river (during two surveys: April-June 2005 and April-May 2007). All samples were analysed using inductively coupled plasma (ICP) atomic emission spectroscopy and/or ICP-mass spectrometry. Both the concentrations of dissolved and particulate elements were determined, and analytical data were compared with national and international water/particle quality guidelines as well as with some values reported in the literature for polluted rivers. For all the metals studied (i.e. Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn), our investigations showed that the effects of the dissolved phase on this aquatic medium were weak, according to water quality status established by US Environmental Protection Agency, USEPA (1994, 1999). Conversely, the levels of metals in suspended particulate matter were found to be much higher than local background contents and natural reference levels in French catchments. These levels were further quantified as "serious" contamination, i.e. above the "red" range that was previously elaborated by most existing metal-contamination scales in French basins of similar geology. The affinity of these metals for the particulate phase in DeA >> le waters follows the order: Cd > Cr > Pb > Zn = Mn > Cu > Ni. The trace metals released from anthropogenic activities were found to be partly bound to the reactive particulate phase, calcite, which is sensitive to physico-chemical variations occurring in the river ecosystem. To appraise the risk of ecotoxicity by metals, predictions on the ability to release metallic pollutants from calcite into waters were made successfully by testing three equilibrium geochemical speciation models (JCHESS, VISUAL MINTEQ and WINHUMIC) in which soluble organic matter was taken into account. Calculations showed that metal-water-calcite systems in DeA >> le River are close to thermodynamic equilibrium with generation of solid solutions, Me alpha Ca(1-)alpha CO(3), by (co)precipitation and/or adsorption reactions. On the basis of results mentioned here, more measurements of river chemistry and assessments of predictive capabilities of chosen water-quality guidelines with time would be developed in aquatic and calcareous areas for controlled dredging operations or other treatment engineering works.
Published: 2009
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29. Dernières nouvelles de 42 vieilles parcelles. Indicateurs d’évolutions pédologiques infra-centenaires en Néoluvisol de lœss nu, sous contrainte d’applications continues

Author: Van Oort, Folkert, Proix, Nicolas, Paradelo, Remigio, Delarue, Ghislaine, Breuil, Sébastien, Baize, Denis, Richard, Antoine, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Departamento de Bioloxía Vexetal e Ciencia do Solo. Facultade de Ciencias de Ourense, Universidate de Vigo, Unité de recherche Science du Sol (USS), and Universidade de Vigo
Subjects: argilluviation, acidification, sol nu, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Néoluvisol de loess, dissolution minérale, Expérimentation de longue durée, évolution pédologique, fertilisation
Abstract: Dernières nouvelles de 42 vieilles parcelles. Indicateurs d’évolutions pédologiques infra-centenaires en Néoluvisol de lœss nu, sous contrainte d’applications continues; Ce travail présente un bilan des impacts de 85 ans d’apports d’engrais chimiques N, P, K, d’amendements basiques et organiques sur la composition et les propriétés d’un Néoluvisol de loess, en comparaison à des situations témoins sans apport. Cette expérimentation de longue durée est menée depuis 1928 en sol nu dans le dispositif des 42 parcelles à l’Inra de Versailles. Le bilan repose sur les résultats analytiques d’échantillons collectés en 2014 dans l’ensemble des horizons de surface. Les résultats sont confrontés à des données disponibles du sol initial de 1928. L’objectif est de préciser la nature et l’ampleur des évolutions physicochimiques, induites en moins d’un siècle, et d’identifier les processus pédologiques qui en sont à l’origine. En absence d’entrée de matières organiques (MO), de forts contrastes s’observent en fonction de la nature des apports minéraux, mais aussi dans les parcelles témoins : en 2014, d’une parcelle à une autre, l’écart maximal de pH est de 5,3 unités (3,5-8,8) et la CEC varie de 5,2 à 14,4 cmol+/kg. La garniture cationique varie de plus de 98 % de Ca échangeable dans les sols chaulés, à plus de 96 % d’Al échangeable dans les sols acides. Le carbone organique a perdu 50 à 75 % de la valeur initiale en 1928, et les teneurs en argile s’étendent entre 13 et 20 %. Des teneurs significatives de Mnéch s’observent dans les sols denses, alors que Feéch est détectable prioritairement dans les sols acides. Par contre, sous amendement de fumier, l’ambiance physicochimique est très différente, notamment par l’abondance de C organique (43-50 g/kg) et une forte valeur de la CEC, supérieure à 22 cmol+/kg. La nature, l’ampleur et la diversité des propriétés physicochimiques enregistrés dans les horizons de surface des sols des 42 parcelles en 2014 témoignent de différents processus pédologiques en jeu, actuels ou dans le passé. Dans les sols témoins, sous la seule contrainte de la minéralisation progressive des MO et des conditions atmosphériques, les propriétés et la composition ont considérablement changé : une acidification de 1-1,5 unités de pH, la lixiviation d’une proportion notable de cations bivalents et l’apparition de quantités significatives d’Al échangeable sur le complexe d’échange, une baisse de la CEC et une perte d’argile de 2 à 3 %. La migration d’argile, l’argilluviation, processus caractéristique dans les luvisols, apparaît amplifiée sous traitements ‘monovalents’, notamment sous apport de Na où la perte d’argile par lessivage peut atteindre jusqu’à 5 à 6 %. Sous apport de K, la perte d’argile est moindre, liée à un processus d’illitisation des particules de smectite par rétrogradation du K. De plus, les apports de phosphate naturel ou de superphosphate semblent également favoriser la migration d’argile, alors que les amendements basiques et de fumier limitent, voire stoppent le processus. Dansles traitements ‘acides’, sous apports d’engrais ammoniacaux ou de sang desséché, les cations échangeables initiaux (Ca, Mg, K, Na) ont été quasi-totalement lixiviés, et remplacés par l’Al. La forte aluminisation du milieu implique un processus de dissolution minérale, affectant en premier lieu les argiles fines (smectites). Les faibles valeurs de la CEC illustrent la perte notable de charges fixes liée à la dissolution partielle des smectites. Néanmoins, l’impact de l’altération en milieu acide sur la granulométrie apparait négligeable, car la teneur en argile dans les sols acides reste inchangée par rapport à 1929. Deux pistes sont envisagées pour expliquer ce constat : un processus de microdivision par l’altération de minéraux phyllosilicatés de taille limoneuse fine et leur transformation en particules argileuses, ou alors un processus de néoformation de phases secondaires à partir de Si, Al et/ou Fe libérés par dissolution d’argiles fines en milieu acide. Enfin, un processus d’agrégation à l’échelle des particules d’argile par le développement de liaisons fortes entre les particules d’argile et des phosphates-Al (ou –Fe) formés en milieu très acide est suspecté dans les sols sous phosphate d’ammoniaque conduisant à la sous-estimation de la fraction < 2 μm lors d’analyses granulométriques courantes. La palette très étendue de propriétés physicochimiques des horizons de surface dans les 42 parcelles souligne un laps de temps court en pédologie pour leurs changements, d’ordre infra-centenaire. Pour assimiler ces changements opérés en surface au développement de processus pédologiques, il est nécessaire à la fois de suivre l’ampleur et la chronologie des évolutions par l’analyse d’échantillons de la collection historique et d’étendre l’étude des impacts aux horizons E, BT, et C profonds. Ces travaux sont actuellement en cours.
Published: 2016

30. Réseau PRO : Création d'un réseau d'essais au champ et d'un outil de mutualisation des données pour l'étude de la valeur agronomique et des impacts environnementaux des Produits Résiduaires Organiques recyclés en agriculture

Author: Heurtaux, M., Michaud, Aurélia, Bell, A., Houot, Sabine, Alexandre, S., Duparque, A., Balloy, B., Schaub, A., Trochard, R., BOUTHIER, A., Buffet, M., Guillouais, S., Flénet, F., Bravin, M., Decoopman, B., Goldberg, V., Demarle, O., Cahurel, J.Y, Richard, Antoine, Parnaudeau, Virginie, Leclerc, B., Duval, R., Damay, N., Sagot, S., Le Roux, C., Valé, M., Valentin, N., Ollivier, D., Lepeuple, A.S, Revailler, A., Picquet, A., Association de Coordination Technique Agricole (ACTA), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Agro-Transfert Ressources et Territoires, Assemblée Permanente des Chambres d'Agriculture (APCA), Association pour la Relance Agronomique en Alsace (ARAA), ARVALIS - Institut du végétal [Paris], Chambre d'Agriculture des Ardennes (CA 08), Chambre d'Agriculture de la Drôme (CA 26), Terres Inovia, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Chambre Régionale d'Agriculture de Bretagne, Bergerie Nationale, Groupe Frayssinet ( ), Institut Français de la Vigne et du Vin (IFV), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut Technique de l'Agriculture Biologique (ITAB), Institut Technique de la Betterave (ITB), Laboratoire Départemental d'Analyses et de Recherche (LDAR), SAS Laboratoire, Syndicat Mixte Recyclage Agricole du Haut-Rhin (SMRA68), Tête de Réseaux pour l’Appui Méthodologique aux Entreprises (TRAME), Veolia Environnement Recherche et Innovation (VERI), Veolia France, VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), AGROCAMPUS OUEST, 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)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: réseau d’essais, produits résiduaires organiques, [SDV]Life Sciences [q-bio], Agriculture intensive, Résidu, Pollution par l'agriculture, Fertilisation, Réseau de recherche, information system, field trial, outil d’aide à la décision, protocol, protocole, Apport en couverture, système d’information, méthodologie d’essai au champ, essai au champ, decision-making tool, network, field trial methodology, organic residuals, A01 - Agriculture - Considérations générales, Impact sur l'environnement, C30 - Documentation et information, Banque de données, P02 - Pollution, F04 - Fertilisation
Abstract: Le projet « Réseau PRO » (2011-2014) a permis la constitution d’un réseau national d’essais étudiant les effets des épandages agricoles de produits résiduaires organiques (PRO) dans des situations agropédo-climatiques très différentes et pour une grande diversité de PRO épandus. Ce réseau visait d’une part, à harmoniser les méthodes d’étude et de suivi des effets des PRO épandus au champ, et d’autre part à mutualiser les données acquises sur une grande diversité d’essais au champ. Ont ainsi été élaborés : un inventaire de 437 essais étudiant les PRO en France, un guide méthodologique opérationnel de conduite d’essai de plein champ sur les PRO, une méthode de référencement des PRO et une première ébauche de nomenclature, et un système d’information commun au Réseau PRO et au SOERE PRO. Par ailleurs, les données recueillies ont permis d’améliorer le paramétrage des outils développés au sein du RMT Fertilisation & Environnement (outils de diagnostic environnemental et de gestion de la fertilisation et du statut organique des sols). Enfin, l’analyse critique des jeux de données mutualisés a donné lieu à des recommandations pour les futurs essais., The "PRO Network” project (2011-2014) has enabled the creation of a national network of trials investigating the effects of agricultural organic waste products (PRO) applications in very different agropedo-climatic situations and for a range of applied PRO. This network was firstly, to harmonize the methods of study and follow-up effects of PRO applied to the field, and secondly to pool data acquired on a wide range of field trials. Have thus been developed: an inventory of 437 tests of PRO in France, an operational methodological guide of field test on the PRO, a method of referencing of the PRO with a first draft of nomenclature, and an information system shared by PRO network and the PRO SOERE. Collected data led to improve the setting of the tools developed within the RMT fertilization & environment (Tools for environmental diagnosis and management of fertilization and the Organic Statute of the soil). Finally, the critical analysis of pooled data sets resulted in recommendations for future trials.
Published: 2016
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31. Sustainability of an in situ aided phytostabilisation on highly contaminated soils using fly ashes: Effects on the vertical distribution of physicochemical parameters and trace elements

Author: Francis Douay, Anthony Verdin, Nicolas Proix, Géraldine Bidar, Dominique Courcot, Christophe Waterlot, Sébastien Détriché, Hervé Fourrier, Antoine Richard, LGCgE-ISA (LGCgE-ISA), Institut Supérieur d'Agriculture [Université catholique, Lille] (ISA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Unité de Chimie Environnementale et Interactions sur le Vivant (UCEIV), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and ADEME (French Agency for the Environment and Energy Management) [0972C0052]
Subjects: Environmental Engineering, Gypsum, [SDV]Life Sciences [q-bio], Mineralogy, Fly ash, 010501 environmental sciences, Management, Monitoring, Policy and Law, engineering.material, Distribution, 01 natural sciences, Coal Ash, Trees, chemistry.chemical_compound, Soil, Metals, Heavy, Soil Pollutants, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Topsoil, Anhydrite, Trace element, 04 agricultural and veterinary sciences, General Medicine, 15. Life on land, Trace Elements, Biodegradation, Environmental, chemistry, Environmental chemistry, Soil water, Particle-size distribution, Soil profile, [SDE]Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, engineering, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Soil horizon, Environmental science, Aided phytostabilisation, France
Abstract: International audience; Aided phytostabilisation using trees and fly ashes is a promising technique which has shown its effectiveness in the management of highly metal-contaminated soils. However, this success is generally established based on topsoil physicochemical analysis and short-term experiments. This paper focuses on the long-term effects of the afforestation and two fly ashes (silico-aluminous and sulfo-calcic called FA1 and FA2, respectively) by assessing the integrity of fly ashes 10 years after their incorporation into the soil as well as the vertical distribution of the physicochemical parameters and trace elements (TEs) in the amended soils (F1 and F2) in comparison with a non-amended soil (R). Ten years after the soil treatment, the particle size distribution analysis between fly ashes and their corresponding masses (fly ash + soil particles) showed a loss or an agglomeration of finer particles. This evolution matches with the appearance of gypsum (CaSO4 2H(2)O) in FA2m instead of anhydrite (CaSO4), which is the major compound of FA2. This finding corresponds well with the dissolution and the lixiviation of Ca, S and P included in FA2 along the F2 soil profile, generating an accumulation of these elements at 30 cm depth. However, no variation of TE contamination was found between 0 and 25 cm depth in F2 soil except for Cd. Conversely, Cd, Pb, Zn and Hg enrichment was observed at 25 cm depth in the F1 soil, whereas no enrichment was observed for As. The fly ashes studied, and notably FA2, were able to reduce Cd, Pb and Zn availability in soil and this capacity persists over the time despite their structural and chemical changes. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2016
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32. Peut-on prévoir l’évolution à long terme du P dans des sols cultivés en fonction du régime de fertilisation ?

Author: Morel, Christian, Ziadi, Noura, Messiga, Aimé Jean, Bélanger, Gilles, Denoroy, Pascal, Jeangros, Bernard, Jouany, Claire, Mollier, Alain, Parent, Léon-Etienne, Proix, Nicolas, Rabeharisoa, Lilia, Sinaj, Sokrat, Interactions Sol Plante Atmosphère (ISPA), Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Soils and Crops Research and Development, Agriculture and Agri-Food [Ottawa] (AAFC), Environmental and Resource Studies Program, Trent University, Changins-Wädenswil, Agroscope, Department of Soils and Agri-Food Engineering, Université Laval, AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire RadioIsotopes, Université d'Antananarivo, Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro), and Comité Français d'Etude et de Développement de la Fertilisation Raisonnée (COMIFER). FRA.
Subjects: [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, numerical models, site expérimental, essai de longue durée, phosphore du sol, biogeochemical cycle, besoin en phosphore, modèle, Sciences agricoles, Agricultural sciences, cycle biogéochimique
Abstract: Peut-on prévoir l’évolution à long terme du P dans des sols cultivés en fonction du régime de fertilisation ?. 12. rencontres de la fertilisation raisonnée et de l'analyse du COMIFER et du GEMAS
Published: 2015

33. Synthèse sur l'état des sols de France

Author: Véronique Antoni, Dominique Arrouays, Antonio Bispo, Michel Brossard, Christine Le Bas, Pierre Stengel, Estelle Villanneau, Denis Baize, Enrique Barriuso, Yves Blanca, Line Boulonne, Olivier Briand, Yves-Marie Cabidoche, Giovanni Caria, Philippe Chéry, Daniel Cluzeau, Isabelle Cousin, Alain Couturier, Thibaud Decaëns, Pascal Denoroy, Dequiedt, Samuel S., Nathalie Derrière, Sacha Desbourdes, Elodie Dupuits, Jean-Claude Fardeau, Isabelle Feix, Benoit Gabrielle, Catherine Gibaud, Muriel Guernion, Alain Hartmann, Catherine Hénault, Marcel Jamagne, Claudy Jolivet, Bertrand Laroche, Hervé Le Martret, Sébastien Lehmann, Blandine Lemercier, Stéphanie Lucas, Jean-Philippe Malet, Manuel Martin, Raia Silvia Massad, Jean-Claude Miskovsky, Joël Moulin, Valéry Morard, Sylvie Nazaret, Catherine Pasquier, Guenola Peres, Jean-Luc Perrin, Patrick Perrin, Lionel Ranjard, Guy Richard, Richer-De-Forges, Anne C., Jean Roger-Estrade, Nicolas Saby, Joëlle Sauter, Nathalie Schnebelen, Marie-Agnès Vibert, Christian Walter, Service de l'Observation et des Statistiques ( SOeS ), Service de l'Observation et des Statistiques (SOeS), Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement, Unité INFOSOL ( ORLEANS INFOSOL ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie ( ADEME ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), UAR 0233 Collège de Direction, Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Direction Collégiale ( DCOLL ) -Collège de Direction ( CODIR ), Unité de recherche Science du Sol ( USS ), Environnement et Grandes Cultures ( EGC ), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail ( ANSES Maisons-Alfort ), Agrosystèmes tropicaux ( ASTRO ), Laboratoire d'Analyses des Sols ( LAS ), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux ( ENITAB ), Centre de recherche en économie et management ( CREM ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ), Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés ( TCEM ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux ( ENITAB ), Microbiologie du Sol et de l'Environnement ( MSE ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ), Inventaire Forestier National, Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche, de la ruralité et de l'Aménagement du territoire ( MAAPRAT ), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation ( SAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AGROCAMPUS OUEST, UMR7516 Institut de Physique du Globe de Strasbourg (IPGS), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Géopré, Chambre d'Agriculture de l'Indre ( CA 36 ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Service des Risques Technologiques (SRT)-SRT, Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction, Département Environnement et Agronomie ( DPT_EA ), Agronomie, Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, Association pour la Relance Agronomique en Alsace ( ARAA ), Absent, Unité INFOSOL (ORLEANS INFOSOL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Direction Collégiale (DCOLL)-Collège de Direction (CODIR), Unité de recherche Science du Sol (USS), Environnement et Grandes Cultures (EGC), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), Agrosystèmes tropicaux (ASTRO), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Centre de recherche en économie et management (CREM), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés (TCEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Microbiologie du Sol et de l'Environnement (MSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB), Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation, de la Pêche, de la ruralité et de l'Aménagement du territoire (MAAPRAT), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chambre d'Agriculture de l'Indre (CA 36), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), Département Environnement et Agronomie (DPT_EA), Association pour la Relance Agronomique en Alsace (ARAA), InfoSol (InfoSol), Collège de Direction (CODIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Inventaire Forestier National (IFN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Environnement et Agronomie (DEPT EA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, 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), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: SOL, EVOLUTION DES SOLS SOUS CULTURE, FERTILITE DU SOL, ANTHROPISATION, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], igcs, [SDV]Life Sciences [q-bio], PEDOLOGIE, CARASTERISTIQUE PHYSIQUE, CARACTERISTIQUE CHIMIQUE
Abstract: Cette synthèse est issue d'un ouvrage édité par le Groupement d'Intérêt Scientifique sur les Sols : Gis Sol. 2011. L'état des sols de France. 188 p.; absent

34. Factors affecting trace element concentrations in soils developed on recent marine deposits from northern France

Author: Thibault Sterckeman, Francis Douay, Nicolas Proix, Hervé Fourrier, Christian Schvartz, Denis Baize, Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Unité de recherche Science du Sol (USS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS)
Subjects: Soil test, [SDV]Life Sciences [q-bio], chemistry.chemical_element, Mineralogy, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Pedotransfer function, Geochemistry and Petrology, FRACTION DU SOL, Cation-exchange capacity, Environmental Chemistry, Organic matter, Arsenic, 0105 earth and related environmental sciences, chemistry.chemical_classification, Trace element, 04 agricultural and veterinary sciences, Pollution, chemistry, GEOCHIMIE, Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Soil horizon
Abstract: Total concentrations of 18 trace and 2 major elements (Al, Fe) as well as physico-chemical characteristics (texture, organic C, pH, CaCO 3 , CEC) were measured in cultivated soil samples (fraction
Published: 2004
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35. Use of an in vitro digestion method to estimate human bioaccessibility of Cd in vegetables grown in smelter-impacted soils: the influence of cooking

Author: Christophe Waterlot, Francis Douay, Aurélie Pelfrêne, Antoine Richard, Annie Guérin, Nicolas Proix, Equipe Ecologie Numérique et Ecotoxicologie, Université de Lille, Sciences et Technologies, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), ADEME (French Agency for the Environment and energy Management), and Nord-Pas de Calais Council
Subjects: Environmental Engineering, [SDV]Life Sciences [q-bio], Steaming, Biological Availability, chemistry.chemical_element, Food Contamination, Bioaccessibility, 010501 environmental sciences, Vegetable, 01 natural sciences, 0404 agricultural biotechnology, Geochemistry and Petrology, Vegetables, Humans, Soil Pollutants, Environmental Chemistry, Contaminated soil, Cooking, Food science, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Water Science and Technology, 2. Zero hunger, Cadmium, Chemistry, In vitro digestion, Raw vegetables, food and beverages, 04 agricultural and veterinary sciences, General Medicine, 040401 food science, Soil contamination, 6. Clean water, Agronomy, Metallurgy, Soil water, Smelting, Cooking methods, [SDE]Environmental Sciences, Digestion, France
Abstract: International audience; Metal contamination of urban soils and homegrown vegetables has caused major concern. Some studies showed that cadmium (Cd) was among the most significant hazards in kitchen garden soils and prolonged exposure to this metal could cause deleterious health effects in humans. In general, most risk assessment procedures are based on total concentrations of metals in vegetables. The present study assesses human bioaccessibility of Cd in vegetables cultivated in smelter-impacted kitchen garden soils. Seven vegetables (radish, lettuce, French bean, carrot, leek, tomato, and potato) were considered. Using the UBM protocol (unified BARGE bioaccessibility method), the bioaccessibility of Cd was measured in raw/cooked vegetables. A considerable amount of Cd was mobilized from raw vegetables during the digestion process (on average 85 % in the gastric phase and 69 % in the gastrointestinal phase), which could be attributed to a high uptake of Cd during the growth of the vegetables. Most Cd is accumulated in the vacuoles of plant cells, except what is absorbed by the cell wall, allowing Cd to be released from plant tissues under moderate conditions. Cooking by the steaming process generally increased the bioaccessibility of Cd in French bean, carrot, and leek. For potato, few or no significant differences of Cd bioaccessibility were observed after the steaming process, while the frying process strongly decreased bioaccessibility in both phases. The estimation of metal bioaccessibility in vegetables is helpful for human health risk assessment.
Published: 2015
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36. Détection et devenir de molécules xénobiotiques : produits pharmaceutiques et pesticides

Author: Le Person, A., Net-David, S., Siampiringue, M., Tlili, I., Sarakha, M., Caria, G., Cornard, J.P., Ouddane, B., Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Sigma CLERMONT (Sigma CLERMONT), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL)
Subjects: [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment
Published: 2015

37. Analyse multi-élémentaire de vers de terre

Author: Catoire, Mireille, Dubromel, Elodie, De Jaeger, Gérard, Ducristel, Didier, Guérin, Annie, Beaumelle, Léa, Lamy, Isabelle, Hedde, Mickaël, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Physico-chimie et Ecotoxicologie des SolS d'Agrosystèmes Contaminés (PESSAC)
Subjects: F - AES, ICP - AES, éléments en traces métalliques, [SDV]Life Sciences [q-bio], éléments majeurs, ICP - MS, vers de terre, spectrométrie
Abstract: Le rôle des vers de terre dans l’évolution de la biodisponibilité des éléments en traces métalliques (ETM) présents dans les sols est encore peu connu. Afin d’alimenter les connaissances dans ce domaine en vue de la modélisation des processus en interaction, une étude est actuellement menée conjointement par l’unité INRA PESSAC de Versailles et le LAS dans le cadre d’un pari scientifique du département EA. La partie expérimentale de ce pari scientifique comporte 3 étapes: (1) mise en contact des vers de terre avec différents sols contaminés en ETM, (2) préparation des vers de terre en vue de l’extraction des éléments minéraux qu’ils renferment dans 4 fractions subcellulaires et (3) minéralisation et analyse des extraits de vers de terre. La 3èmeétape, confiée à l’équipe Spectrométrie du LAS, est l’objet de ce travail.L’étude a consisté en la mise au point de méthodes en vue de l’analyse de 9 ETM (Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Tl et Zn) et de 8 éléments majeurs (Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na et P) dans 650 échantillons de fractions subcellulaires de vers de terre. Les principales difficultés à maitriser ont été les niveaux de concentration particulièrement faibles des analytes (de l’ordre du μg/l) et la nature des matrices, le fractionnement subcellulaire étant réalisé à l’aide de 4 réactifs chargés en sels dissous. Afin de limiter le temps et les coûts d’analyse, les dosages multi-élémentaires ont été privilégiés.En croisant différentes approches (ajouts dosés, dilution d’échantillons, comparaison de méthodes) et en analysant 2 échantillons detissus biologiquedont les teneurs totales en Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mo, Mn, Ni, Pb et Zn sont certifiées, nous avons validé les conditions d’analyse choisies. Ainsi, les 9 ETM et Mn sont analysés simultanément par ICP-MS après dilution des échantillons et ajout d’un étalon interne. Pour 2 matrices sur les 4 étudiées, la cellule de collision-réaction est utilisée afin de réduire les interférences poly-atomiques. Dans ces conditions, les limites de quantification sont comprises entre 0.02 μg/l et 2.0 μg/l. Les éléments majeurs Al, Ca, Fe, Mg et P sont analysés simultanément par ICP-AESet les alcalins K et Na sont dosés séquentiellement par F-AES, après dilution. Pour ces éléments, les limites de quantification obtenues sont comprises entre 0.05 et 5.0 mg/l
Published: 2014

38. Enseignements tirés de la comparaison des résultats analytiques entre deux campagnes du RMQS, en Région Centre

Author: Boulonne, Line, Louis, Benjamin, Saby, Nicolas, Ratié, Céline, Proix, Nicolas, Richard, Antoine, Jolivet, Claudy, InfoSol (InfoSol), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), and Association Française pour l'Etude du Sol (AFES). FRA.
Subjects: rmqs, étude comparative, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, approche comparative, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2014

39. Vertical distribution of Cd, Pb and Zn in soils near smelters in the North of France

Author: Thibault Sterckeman, Francis Douay, Nicolas Proix, Hervé Fourrier, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and ProdInra, Migration
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], Health, Toxicology and Mutagenesis, Mineralogy, chemistry.chemical_element, Zinc, 010501 environmental sciences, Toxicology, 01 natural sciences, 0105 earth and related environmental sciences, Total organic carbon, Cadmium, 04 agricultural and veterinary sciences, General Medicine, Contamination, Pollution, Soil contamination, 6. Clean water, [SDV] Life Sciences [q-bio], chemistry, Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences, Soil water, Leaching (pedology), 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Soil horizon, Environmental science
Abstract: The analysis of the horizons of 12 soil profiles confirm occasionally significant levels of Cd, Pb and Zn contamination in the areas surrounding two lead and zinc smelters in the North of France. A pedological approach enabled the original Cd, Pb and Zn content of the horizons to be estimated, based on physico-chemical characteristics of soil unaffected by contamination. The main contamination was found in the upper 20-30 cm. Traces of Cd and Zn contamination were found at a depth of around 2 m. The mobility of the metals may be classified in the following order: Cd>>Pb> or =Zn. The concentration profile of a metal seems insufficient to evaluate its movement as the metal could have been leached beyond the contaminated horizons. The depth reached by the metals increases with their concentration in the surface horizon; a decrease in pH and an increase in sand content seem to facilitate their movement. The depth reached by Zn increases with the organic carbon content in the surface horizon. Earthworm galleries act as paths via which metals migrate downwards
Published: 2000
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40. Trace Metal Speciation in Three Unbuffered Salt Solutions Used to Assess their Bioavailability in Soil

Author: A. Lebourg, H. Ciesielski, Nicolas Proix, Thibault Sterckeman, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and ProdInra, Migration
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, Environmental Engineering, [SDV]Life Sciences [q-bio], media_common.quotation_subject, Salt (chemistry), 010501 environmental sciences, Management, Monitoring, Policy and Law, 01 natural sciences, Qualitative composition, Metal, Trace metal, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, media_common, chemistry.chemical_classification, solution saline non tamponnee, Trace metal speciation, Chemistry, Chemical speciation, 04 agricultural and veterinary sciences, Pollution, 6. Clean water, Bioavailability, [SDV] Life Sciences [q-bio], Speciation, visual_art, Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, visual_art.visual_art_medium, 0401 agriculture, forestry, and fisheries
Abstract: Three unbuffered salt solutions used to estimate soil trace metal bioavailability were compared. The objective was to evaluate chemical speciation of Cd, Cu, Pb, and Zn in 0.01 M CaC l2 0.1 M NaNO 3 , and 1 M NH 4 NO 3 extracts. The metal in each extract were speciated with a model that was optimized experimentally using an exchange resin. In NH 4 NO 3 , Cd, Cu, and Zn were completely complexed by NH 3 . In extracts of pH lower than 6.5, Pb was essentially present as free Pb 2+ and metal-organic complexes. In extracts of higher pH, PbCO 3 and free Pb 2+ were dominant. In CaCl 2 , Cu and Zn were mainly present as organic complexes and free Zn 2+ , respectively. In all extracts, 50% of Cd was free Cd 2+ and 50% CdCl + . As pH increased, the proportions of free Pb 2+ and organic complexes decreased while those of inorganic complexes increased. In NaNO 3 , Cd, Cu, and Zn were, respectively, mainly present as free Cd 2+ , organic complexes and free Zn 2+ . Speciation of Pb changed with pH as in NH 4 NO 3 , Similarities were expected between the qualitative composition of the extracts and the soil solution, justifying the use of unbuffered salt solutions, particularly NaNO 3 and CaCl 2 , in the evaluation of soil trace metal availability.
Published: 1998
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41. Modeling of phosphorus dynamics in contrasting agroecosystems using long-term field experiments

Author: MollierAlain, BélangerGilles, RabeharisoaLilia, ParentLéon-Etienne, DenoroyPascal, FardeauJean-Claude, JouanyClaire, JeangrosBernard, MessigaAimé, ProixNicolas, MorelChristian, SinajSokrat, ZiadiNoura, Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés (TCEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Soils and Crops Research and Development, Agriculture and Agri-Food [Ottawa] (AAFC), Trent University, Agroscope, AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Department of Soils and Agri-Food Engineering, Université Laval [Québec] (ULaval), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire des Radio-Isotopes (LRI), Université d'Antananarivo, and Université d'Antananarivo
Subjects: Agroecosystem, [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, cycling, agroecosystems, Field (physics), expérience de longue durée, Soil Science, chemistry.chemical_element, Soil science, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, soil, chemistry.chemical_compound, Human fertilization, expérience au champ, fertilisation phosphatée, phosphorus, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, Phosphorus, Soil classification, modeling, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, Phosphate, Agricultural sciences, Term (time), chemistry, fertilization, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, cycle du phosphore, Cycling, Sciences agricoles
Abstract: Morel, C., Ziadi, N., Messiga, A., Bélanger, G., Denoroy, P., Jeangros, B., Jouany, C., Fardeau, J. C., Mollier, A., Parent, L. E., Proix, N., Rabeharisoa, L. and Sinaj, S. 2014. Modeling of phosphorus dynamics in contrasting agroecosystems using long-term field experiments. Can. J. Soil Sci. 94: 377–387. Long-term field experiments on phosphorus (P) fertilization were originally designed to study crop needs in different soil types by analyzing the effects of several rates of P fertilization on yields, their P concentrations and dynamics of plant-available soil P. The objective of this study was to test a computer-based model to simulate the P dynamics at the field scale using plant database and analyzing for plant-available P by a hierarchical process-based approach. It predicts both the concentration (CP) of phosphate ions (Pi) in soil solution and the associated Pi amounts that in time equilibrate with Pi in solution. Five experiments, representative of contrasting soil types, land-use, and climates were selected. Our model equilibrates the change in plant-available P in the upper soil layer to the P budget between annual P inputs and outputs. Rates of P fertilization affected simulations following the same expected pattern across sites. Field-observed and simulated values are in good agreements in all sites. The field-observed variations of CP per unit of P budget ranged from 0.007 to 2.49 (µg P L−1) (kg P ha−1)−1. The predictions are of the same order of magnitude. Predictions were compared with empirical long-term data and mismatches were discussed. This investigation highlights the scientific interest of long-term field P experiments to test and validate models describing P dynamics at the scale of the agricultural fields under different agricultural management practices.
Published: 2014
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42. Thallium in French agrosystems—I. Thallium contents in arable soils

Author: Thibault Sterckeman, Michel Mench, Denis Baize, Pierre Masson, A. Tremel, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: Health, Toxicology and Mutagenesis, Mineralogy, chemistry.chemical_element, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010501 environmental sciences, Toxicology, 01 natural sciences, Marl, Trace metal, Chemical composition, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, Trace element, Soil chemistry, 04 agricultural and veterinary sciences, General Medicine, 15. Life on land, Pollution, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Thallium, Clay minerals, Geology
Abstract: The thallium (Tl) content of the upper horizons of 244 French soils was determined as the first step towards the creation of a reference data bank for total Tl content of arable soils. Forty soil samples were collected in the vicinity of potential anthropogenic sources of Tl, but the remainder came from rural areas. The distribution of Tl concentrations in soils was characterized by a median value of 0.29 mg Tl kg(-1) and a 90th percentile value of 1.54 mg Tl kg(-1). Very high pedogeochemical contents were found (up to 55 mg Tl kg(-1)) but none could be attributed to obvious anthropogenic pollution. Areas of very high Tl concentration belong to an epihercynian transgression zone with a contact between a sedimentary basin and a crystalline massif. This contact is associated with stratified mineralizations (Zn, Pb, F, Sb, Ba, Tl and pyrites). High Tl concentrations were common in limestone, marl or granite derived soils, and the Tl in limestones or marls is probably concentrated in the sulfides contained in these rocks because Tl has a high affinity to S. In granites, Tl may be in the micas and feldspars because Tl+ can replace K+ in these minerals. Silty or clay-silty soils showed the highest concentrations. These granulometric fractions contain the majority of the minerals, which are supposed to be the major hosts of Tl in soils, i.e. clay minerals, oxides and micas. Tl in the soils was positively correlated with Ba, V, Pb, Fe, Ni, Cd, Zn, Co, As and especially Mn. A significant proportion of Tl may be in the Mn oxides: in oxidizing conditions, Tl(III) could enter the Mn oxides by sorption, or Tl(I) could replace K(I) in the oxide.
Published: 1997
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43. Estimation des incertitudes de mesure du C et du N total dans les sols

Author: Guérin, Annie, ETAYO, Amandine, Proix, Nicolas, ProdInra, Migration, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forest). INT.
Subjects: [CHIM.ANAL] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry
Published: 2013

44. Detecting, correcting and interpreting the biases of measured soil profile data : a case study in the Cap Bon Region (Tunisia)

Author: Mohamed Hédi Hamrouni, Insaf Mekki, Rossano Ciampalini, Philippe Lagacherie, Olivier Grünberger, Antoine Richard, Cécile Gomez, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), 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), 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), Ministry of Agriculture, Institut National de Recherche en Génie Rural Eaux et Forêts (INRGREF), Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts (ENGREF)-Institution de la Recherche et de l'Enseignement Supérieur Agricoles [Tunis] (IRESA), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: 0106 biological sciences, Soil test, legacy data, [SDV]Life Sciences [q-bio], Soil Science, Soil science, Soil spatial variability, 01 natural sciences, Survey methodology, Digital soil mapping, Stochastic simulation, Remote sensing, Soil map, Intersection (set theory), Sampling (statistics), 04 agricultural and veterinary sciences, soil properties, digital soil mapping, [SDE]Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Soil horizon, Environmental science, Soil properties, soil spatial variability, Legacy data, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; The spatial sets of soil profiles that have been collected for these past 70 years over the world constitute a major source of soil information that are indispensable for operational applications of Digital Soil Mapping. However, significant biases between soil profile datasets issued from different soil surveys could occur because of differences in survey methods (field data collection, laboratory analysis, etc.) or in sampling dates. A pre-processing is therefore needed to detect and remove these biases and then obtain adequate inputs for digital soil-mapping models. Such a pre-processing of legacy soil profile datasets is proposed in this study. The procedure is applied to different sets of geo-referenced legacy soil profiles available in the Cap Bon Region (Northern Tunisia) and use a "reference" spatial sampling of soil surface data that fits with modern standards of soil analysis and was recently collected. The general approach includes three steps: i) define the comparison area (i.e. the intersection of the spatial samplings), ii) compare the distributions of soil profiles properties with the references using a conditional stochastic simulation algorithm and decide whether they are different iii) if needed, apply a correction algorithm to remove the detected biases. Various implementations of this approach were undertaken and tested on theoretical and real soil sampling.
Published: 2013
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45. Spatial distribution of lindane concentration in topsoil across France

Author: Dominique Arrouays, Estelle Villanneau, Enrique Barriuso, Giovanni Caria, Claudy Jolivet, Olivier Briand, Nicolas Saby, Benjamin Marchant, Antonio Bispo, Thomas G. Orton, InfoSol (InfoSol), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de recherche Science du Sol (USS), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Environnement et Grandes Cultures (EGC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Département de Recherche des Déchets et des Sols, Agence de l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie, Laboratoire de Sécurité des Aliments, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), Unité INFOSOL, and AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: model-based geostatistics, [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, Insecticides, Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Soil test, Climate, Geostatistics, persistent organic pollutants, 010501 environmental sciences, Spatial distribution, 01 natural sciences, covariate selection, chemistry.chemical_compound, organochlorine pesticides, Agricultural land, Limit of Detection, seasonal trends, Environmental Chemistry, Soil Pollutants, geostatistics, uncertainty, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, Hydrology, Topsoil, Land use, area, 15. Life on land, Hydrogen-Ion Concentration, Pollution, 6. Clean water, hexachlorocyclohexane isomers, chemistry, 13. Climate action, Soil water, Environmental science, censored data, maximum-likelihood, France, agricultural soils, Lindane, quantification limit, china, gamma-hch, Hexachlorocyclohexane, Environmental Monitoring
Abstract: Sci Total Environ 098OZ Times Cited:0 Cited References Count:68; Lindane [gamma-hexachlorocyclohexane (gamma-HCH)] is an organochlorine pesticide with toxic effects on humans. It is bioaccumulative and can remain in soils for long periods, and although its use for crop spraying was banned in France in 1998, it is possible that residues from before this time remain in the soil. The RMQS soil monitoring network consists of soil samples from 2200 sites on a 16 km regular grid across France, collected between 2002 and 2009. We use 726 measurements of the Lindane concentration in these samples to (i) investigate the main explanatory factors for its spatial distribution across France, and (ii) map this distribution. Geostatistics provides an appropriate framework to analyze our spatial dataset, though two issues regarding the data are worth special consideration: first, the harmonization of two subsets of the data (which were analyzed using different measurement processes), and second, the large proportion of data from one of these subsets that fell below a limit of quantification. We deal with these issues using recent methodological developments in geostatistics. Results demonstrate the importance of land use and rainfall for explaining part of the variability of Lindane across France: land use due to the past direct input of Lindane on cropland and its subsequent persistence in the soil, and rainfall due to the re-deposition of volatilized Lindane. Maps show the concentrations to be generally largest in the north and northwest of France, areas of more intensive agricultural land. We also compare levels to some contamination thresholds taken from the literature, and present maps showing the probability of Lindane concentrations exceeding these thresholds across France. These maps could be used as guidelines for deciding which areas require further sampling before some possible remediation strategy could be applied. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
Published: 2013
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46. Pour vos analyses de sols, choisissez le 4100 MP-AES

Author: Guérin, Annie, Dubromel, Elodie, Abdelnour, Yolande, Steeg, Ute, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agilent Technologies. FRA., and ProdInra, Migration
Subjects: [CHIM.ANAL] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry
Published: 2013

47. First evidence of large-scale PAH trends in French soils

Author: Claudy Jolivet, Giovanni Caria, Estelle Villanneau, Line Boulonne, Enrique Barriuso, Thomas G. Orton, Olivier Briand, Antonio Bispo, Nicolas Saby, Dominique Arrouays, Unité INFOSOL, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Environnement et Grandes Cultures (EGC), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Département de Recherche Déchet et Sol, Agence de l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie, Laboratoire de Sécurité Alimentaire, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), and InfoSol (InfoSol)
Subjects: Pollutant, [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, Topsoil, topsoil, 04 agricultural and veterinary sciences, Geostatistics, PAH, 15. Life on land, 010501 environmental sciences, Contamination, 01 natural sciences, 13. Climate action, Environmental chemistry, 11. Sustainability, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental Chemistry, Environmental science, geostatistics, France, mapping, Scale (map), 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are widespread organic pollutants. Soils are a reservoir of PAHs because some soil constituents favour PAH accumulation. Therefore, soil is a key indicator of the degree of contamination. So far, studies mapping soil PAH levels over large territories are very rare. Here, we report the first nation-wide maps of soil PAHs in France. Results were obtained within the French National Soil Monitoring Network, which is the first European network monitoring systematically soil PAHs. We used advanced geostatistics to map PAH distribution over the whole French territory. Our results show clear trends of PAH levels at the nation scale. For instance, the highest PAH levels are found in Northern and Eastern France. This high contamination is explained by the intense industrial activity of these regions during the last century. High levels of PAH are also found near some coastlines. This observation could be explained by long-range atmospheric transportation. In addition, we found that light PAHs are rarely found in French topsoils.
Published: 2013
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48. Assessment of potential health risk for inhabitants living near a former lead smelter. Part 2 : site-specific human health risk assessment of Cd and Pb contamination in kitchen gardens

Author: Francis Douay, H. Roussel, Bertrand Girondelot, Antoine Richard, Aurélie Pelfrêne, Laboratoire de Génie Civil et Géo-Environnement (LGCgE) - ULR 4515 (LGCgE), Université d'Artois (UA)-Université de Lille-Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-JUNIA (JUNIA), Université Lille Nord de France (COMUE), Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), BioAcLeg, Région Nord Pas de Calais, and Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)
Subjects: Adult, [SDV]Life Sciences [q-bio], 0211 other engineering and technologies, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Management, Monitoring, Policy and Law, 01 natural sciences, Environmental health, Environmental monitoring, Vegetables, Humans, Soil Pollutants, kitchen garden, Health risk, Cities, Child, soils, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, homegrown vegetables, 2. Zero hunger, 021110 strategic, defence & security studies, Cadmium, Environmental engineering, risk assessment, General Medicine, Lead smelting, Environmental Exposure, Gardening, Contamination, Pollution, 6. Clean water, Hazard quotient, Diet, bioaccessibilty, chemistry, Lead, 13. Climate action, Soil water, Metallurgy, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Risk assessment, Environmental Pollution, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; Metal contamination of urban soils and homegrown products has caused major concern. In Part 1, we investigated the long-term effects of a former smelter on the degree of kitchen garden-soil contamination and the quality of the homegrown vegetables from these gardens. The results showed that the soils retained a high level of contamination and that a large proportion of the vegetables produced did not comply with the legislation on the levels of metals allowed for human consumption. The present study aims to assess the associated potential health risk to local inhabitants through consumption of homegrown vegetables and ingestion of soil particles using a land use-based approach. For lead (Pb), the standard hazard quotient (HQ)-based risk assessment method was used to determine the HQ. For cadmium (Cd), the approach consisted of calculating the HQs and then deriving site-specific assessment criteria (SSAC) using the SNIFFER method. The results suggested that the exposure pathways considered should not engender any form of deleterious health effects for adults. For children, Pb was the main concern and induced a relatively high health risk through soil particle ingestion, and most total soil Cd concentrations exceeded the derived SSAC, in particular, through consumption of vegetables. The metal bioaccessibility in soils was incorporated into the methods to establish more realistic risk assessment measures. This study proposes an approach to integrate different human health risk assessment methods. Further investigations should complete the assessment to improve risk determination, e.g., the determination of metal bioaccessibility in vegetables.
Published: 2013
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49. L'analyse de sol par spectrométrie d'émission atomique couplée à un plasma micro-onde

Author: Guérin, Annie, Steeg, Ute, Abdelnour, Yolande, Richard, Antoine, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Agilent Technologies
Subjects: [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry
Published: 2012

50. Utilisation des techniques ICP dans l'analyse des éléments traces et majeurs des sols

Author: Guérin, Annie, Laboratoire d'Analyses des Sols (LAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Thermo Fisher Scientific. FRA., and ProdInra, Migration
Subjects: [CHIM.ANAL] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry
Published: 2012

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