Are nanoplastics able to bind significant amount of metals? The lead example

Davranche, Mélanie; Veclin, Cloé; Pierson-Wickmann, Anne-Catherine; El Hadri, Hind; Grassl, Bruno; Rowenczyk, Laura; Dia, Aline, N.; ter Halle, Alexandra; Blancho, Florent; Reynaud, Stephanie; Gigault, Julien; Géosciences Rennes  ; Université de Rennes -Institut national des sciences de l'Univers -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes  ; Université de Rennes -Institut national des sciences de l'Univers -Université de Rennes 2 -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Institut national des sciences de l'Univers -Université de Rennes 2 -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Centre National de la Recherche Scientifique; Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux  ; Université de Pau et des Pays de l'Adour -Institut de Chimie du CNRS -Centre National de la Recherche Scientifique; Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique  ; Institut de Chimie de Toulouse  ; Institut de Recherche pour le Développement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut de Chimie du CNRS -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut de Recherche pour le Développement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut de Chimie du CNRS -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut Ecologie et Environnement  ; Centre National de la Recherche Scientifique -Centre National de la Recherche Scientifique -Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts  ; Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse  ; Institut National des Sciences Appliquées -Université de Toulouse -Institut National des Sciences Appliquées -Université de Toulouse -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; 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Université de Toulouse -Institut Ecologie et Environnement  ; Centre National de la Recherche Scientifique -Centre National de la Recherche Scientifique -Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts  ; Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse  ; Institut National des Sciences Appliquées -Université de Toulouse -Institut National des Sciences Appliquées -Université de Toulouse -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse  ; Institut National des Sciences Appliquées -Université de Toulouse -Institut National des Sciences Appliquées -Centre National de la Recherche Scientifique -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut de Chimie de Toulouse  ; Institut de Recherche pour le Développement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut de Chimie du CNRS -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National Polytechnique   ; 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Agence Nationale de la Recherche; ANR-17-CE34-0008,PEPSEA,Nanoparticules de plastiques dans l'environnement: source, impact et prédiction

Are nanoplastics able to bind significant amount of metals? The lead example

2019

Davranche, Mélanie | Veclin, Cloé | Pierson-Wickmann, Anne-Catherine | El Hadri, Hind | Grassl, Bruno | Rowenczyk, Laura | Dia, Aline, N. | ter Halle, Alexandra | Blancho, Florent | Reynaud, Stephanie | Gigault, Julien | Géosciences Rennes (GR) ; Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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) | Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM) ; Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP) ; Institut de Chimie de Toulouse (ICT) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT) ; Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | SMODD - Systèmes Moléculaires Organisés et Développement Durable (SMODD) ; Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP) ; Institut de Chimie de Toulouse (ICT) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT) ; Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; 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International audience

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English. The nanoscale size of plastic debris makes them potential efficient vectors of many pollutants and more especially of metals. In order to evaluate this ability, nanoplastics were produced from microplastics collected on a beach exposed to the North Atlantic Gyre. The nanoplastics were characterized using multi-dimensional methods: asymmetrical flow field flow fractionation and dynamic light scattering coupled to several detectors. Lead (II) adsorption kinetics, isotherm and pH-edge were then carried out. The sorption reached a steady state after around 200 min. The maximum sorption capacity varied between 97% and 78.5% for both tested Pb concentrations. Lead (II) adsorption kinetics is controlled by chemical reactions with the nanoplastics surface and to a lesser extent by intraparticle diffusion. Adsorption isotherm modeling using Freundlich model demonstrated that NPG are strong adsorbents equivalent to hydrous ferric oxides such as ferrihydrite (log against 11.76 for NPG and ferrihydrite, respectively). The adsorption is dependent upon pH, in response to the Pb(II) adsorption by the oxygenated binding sites developed on account of the surface UV oxidation under environmental conditions. They could be able to compete with Fe or humic colloids for Pb binding regards to their amount and specific areas. Nanoplastics could therefore be efficient vectors of Pb and probably of many other metals as well in the environment.

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AGROVOC Keywords

adsorption kinetics nanoplastics

Bibliographic information

Publisher

HAL CCSD, Elsevier

Other Subjects

Dls; A4f; Pb(ii); [chim.othe]chemical sciences/other; [sde.be]environmental sciences/biodiversity and ecology

Language

English

License

info:eu-repo/semantics/OpenAccess

ISSN

0269-7491, 1873-6424, 02080759, 30965546

Type

Info:eu-Repo/semantics/article; Journal Articles

Source

ISSN: 0269-7491, EISSN: 1873-6424, Environmental Pollution, https://insu.hal.science/insu-02080759, Environmental Pollution, 2019, 249, pp.940-948. ⟨10.1016/j.envpol.2019.03.087⟩

In AGRIS since: 2023-10-18

Format: Dublin Core

Data Provider

This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique

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Links

DOI https://insu.hal.science/insu-02080759 https://insu.hal.science/insu-02080759/document https://insu.hal.science/insu-02080759/file/davranche-EnvPoll-2019.pdf

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