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TitreOrganic matter control on the distribution of arsenic in lake sediments impacted by ~65 years of gold ore processing in subarctic Canada
AuteurGalloway, J M; Swindles, G T; Jamieson, H E; Palmer, M; Parsons, M B; Sanei, H; Macumber, A L; Patterson, R T; Falck, H
SourceScience of the Total Environment vol. 622-623, 2017 p. 1668-1679, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.10.048
Année2017
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170227
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.10.048
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf (Adobe® Reader®); html; docx (Microsoft® Word®); xlsx (Microsoft® Excel®)
ProvinceTerritoires du Nord-Ouest
SNRC85I/04; 85I/05; 85I/06; 85I/11; 85I/12; 85I/13; 85J/01; 85J/02; 85J/06; 85J/07; 85J/08; 85J/09; 85J/10; 85J/11; 85J/14; 85J/15; 85J/16
Lat/Long OENS-114.9817 -113.1158 62.8956 62.0672
Sujetsgéochimie des sediments lacustres; géochimie des eaux lacustres; géochimie de l'arsenic; concentration; exploitation minière; traitement des minerais; or; effets climatiques; écosystèmes; méthodes de fluorescence aux rayons x; analyses par diffraction des rayons x; géochimie du soufre; sulfures; géochimie organique; géologie du substratum rocheux; lithologie; roches ignées; roches volcaniques; roches volcaniques felsiques; roches intrusives; roches granitiques; granites; roches métamorphiques; roches sédimentaires métamorphosées; milieu hydrologique; analyses statistiques; analyses au microscope électronique à balayage; pyrolyse; pergélisol; mécanismes de transport; Province des esclaves; Mine Giant ; Mine Con ; Granite de Duckfish ; Suite Plutonique de Defeat ; Supergroupe d'Yellowknife ; Complexe d'Anton ; Formation de Burwash ; Formation de Jackson Lake ; Formation de Townsite ; Formation de Crestaurum ; Formation de Chan ; Changement climatique; Émissions atmosphériques; Vent; géologie de l'environnement; géochimie; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; hydrogéologie; minéralogie; géomathématique
Illustrationsflow diagrams; plots; location maps; geoscientific sketch maps; rose diagrams; scatter diagrams
ProgrammeExploration minérale: conditions de base au nord, Géosciences de l'environnement
Résumé(disponible en anglais seulement)
Climate change is profoundly affecting seasonality, biological productivity, and hydrology in high northern latitudes. In sensitive subarctic environments exploitation of mineral resources led to contamination and it is not known how cumulative effects of resource extraction and climate warming will impact ecosystems. Gold mines near Yellowknife, Northwest Territories, subarctic Canada, operated from 1938 to 2004 and released > 20,000 t of arsenic trioxide (As2O3) to the environment through stack emissions. This release resulted in elevated arsenic concentrations in lake surface waters and sediments relative to Canadian drinking water standards and guidelines for the protection of aquatic life. A meta-analytical approach is used to better understand controls on As distribution in lake sediments within a 30-kmradius of historic mineral processing activities. Arsenic concentrations in the near-surface sediments range from5mg·kg(-1) to over 10,000 mg·kg(-1) (median 81mg·kg(-1); n=105). Distance and direction from the historic roaster stack are significantly (p < 0.05) related to sedimentary As concentration, with highest As concentrations in sediments within 11 km and lakes located downwind. Synchrotron-based micro-XRF and micro-XRD confirm the persistence of As2O3 in near surface sediments of two lakes. Labile organic matter (S1) is significantly (p < 0.05) related to As and S concentrations in sediments and this relationship is greatest in lakes within 11 km from the mine. These relations are interpreted to reflect labile organic matter acting as a substrate for microbial growth and mediation of authigenic precipitation of As-sulphides in lakes close to the historic mine where As concentrations are highest. Continued climate warming is expected to lead to increased biological productivity and changes in organic geochemistry of lake sediments that are likely to play an important role in the mobility and fate of As in aquatic ecosystems.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les mines d'or situées près de Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest, au Canada, dans le subarctique, ont libéré plus de 20 000 tonnes de trioxyde de diarsenic dans l'environnement par les émissions à la cheminée. Nous utilisons une approche méta-analytique pour mieux comprendre les contrôles de la distribution de l'arsenic dans les sédiments lacustres de cette région. Les concentrations d'arsenic dans les sédiments lacustres sont liées à la distance et la direction par rapport aux activités de traitement des minéraux ainsi qu'à la matière organique labile. La relation avec la matière organique est interprétée comme reflétant la matière organique servant de substrat pour la croissance microbienne et comme médiation des précipitations authigènes de sulfure d'arsenic dans les lacs situés près de la mine historique. Le réchauffement climatique continu devrait avoir une incidence sur la géochimie organique des sédiments lacustres qui sont susceptibles de jouer un rôle important dans la mobilité et le devenir des espèces d'arsenic dans les écosystèmes aquatiques.
GEOSCAN ID306075