| Titre | Mediation of arsenic mobility by organic matter in mining-impacted sediment from sub-Arctic lakes: implications for environmental monitoring in a warming climate |
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| Auteur | Miller, C B; Parsons, M B ; Jamieson, H E; Ardakani, O H; Patterson, R
T; Galloway, J M |
| Source | Environmental Earth Sciences vol. 81, 137, 2022 p. 1-20, https://doi.org/10.1007/s12665-022-10213-2  Accès ouvert |
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| Année | 2022 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20200025 |
| Éditeur | Springer |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1007/s12665-022-10213-2 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf; html |
| Province | Territoires du Nord-Ouest |
| SNRC | 76D/03 |
| Lat/Long OENS | -111.2833 -111.0667 64.1083 64.0333 |
| Sujets | exploitation minière; mines; métaux; résidus miniers; évacuation des déchets liquides; eaux de surface; lacs; géochimie des sediments lacustres; géochimie des eaux lacustres; géochimie de l'arsenic;
etudes de l'environnement; contrôles de l'environnement; effets climatiques; carottes de sediments lacustres; échantillons prélevés au hasard; échantillons d'eau interstitielle; microorganismes; sulfures; remobilisation; minéraux; carbone organique;
Industrie minière; sédiments lacustres; Changement climatique; effets cumulatifs; géologie de l'environnement; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; géochimie; minéralogie; Sciences et technologie; Nature et environnement; Économie et
industrie |
| Illustrations | cartes de localisation; cartes géolscientiques généralisées; profils géochimiques; graphique à barres; photomicrographies; diagrammes de Venn; spectres; profils |
| Programme | Géosciences environnementales Exploration minérale: conditions de base au nord |
| Diffusé | 2022 02 16 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
Arsenic (As) is commonly sequestered at the sediment-water interface (SWI) in mining-impacted lakes through adsorption and/or co-precipitation with authigenic
iron (Fe)-(oxy)hydroxides or sulfides. The results of this study demonstrate that the accumulation of organic matter (OM) in near-surface sediments also influences the mobility and fate of As in sub-Arctic lakes. Sediment gravity cores, sediment grab
samples, and porewaters were collected from three lakes downstream of the former Tundra gold mine, Northwest Territories, Canada. Analysis of sediment using combined micro-X-ray fluorescence/diffraction, K-edge X-ray Absorption Near-Edge Structure
(XANES), and organic petrography shows that As is associated with both aquatic (benthic and planktonic alginate) and terrestrially derived OM (e.g., cutinite, funginite). Most As is hosted by fine-grained Fe-(oxy)hydroxides or sulfide minerals (e.g.,
goethite, orpiment, lepidocrocite, and mackinawite); however, grain-scale synchrotron-based analysis shows that As is also associated with amorphous OM. Mixed As oxidation states in porewater (median=62% As (V), 18% As (III); n=20) and sediment
(median=80% As (-I) and (III), 20% As (V); n=9) indicate the presence of variable redox conditions in the near-surface sediment and suggest that post-depositional remobilization of As has occurred. Detailed characterization of As-bearing OM at and
below the SWI suggests that OM plays an important role in stabilizing redox-sensitive authigenic minerals and associated As. Based on these findings, it is expected that increased concentrations of labile OM will drive post-depositional surface
enrichment of As in mining-impacted lakes and may increase or decrease As flux from sediments to overlying surface waters. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Aux hautes latitudes nordiques, le réchauffement climatique du XXIe siècle a entraîné une augmentation de la température et de la durée des
saisons sans glace, favorisant une augmentation de la productivité primaire et du transport de la matière organique vers les lacs. Dans cette étude, des échantillons de sédiments et d'eau de porosité ont été prélevés dans trois lacs en aval des
anciennes mines d'or de Tundra et Salmita, dans les Territoires du Nord-Ouest, afin d'examiner l'association entre l'arsenic et la matière organique en phase solide. Les résultats montrent que la matière organique joue un rôle majeur dans le contrôle
de la mobilité de l'arsenic dans les sédiments des lacs, en fournissant un substrat pour la séquestration de l'arsenic et en facilitant la précipitation des minéraux contenant de l'arsenic. Comme le réchauffement climatique se poursuit et entraîne
une augmentation des flux de matière organique vers les lacs du nord, cette étude suggère que les concentrations d'arsenic vont augmenter dans les sédiments lacustres proches de la surface. Cet enrichissement naturel de l'arsenic rendra de plus en
plus difficile la distinction entre les impacts de l'exploitation minière et l'influence des tendances actuelles au réchauffement dans la région subarctique. Il est donc important que les programmes de surveillance de l'environnement tiennent compte
de l'influence des processus naturels et climatiques sur la mobilité des métaux (loid) lors de l'examen des impacts de l'exploitation minière et de la stabilité des contaminants dans les sédiments lacustres. |
| GEOSCAN ID | 325453 |
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