Cycle des éléments traces

Le cycle des éléments traces décrit la manière dont les métaux et les métalloïdes se déplacent dans l'environnement, agissant comme des micronutriments essentiels tout en devenant des polluants lorsque l'activité humaine les mobilise.

Definition

Le cycle des métaux et métalloïdes traces à travers les compartiments environnementaux, incluant leurs sources, les transformations de spéciation et les puits.

Scope

Ce sujet couvre les sources naturelles et anthropiques, le transport environnemental et les transformations des métaux et métalloïdes traces, les réactions d'oxydoréduction et de méthylation qui modifient leur mobilité et leur toxicité, ainsi que leur distribution entre l'air, l'eau, le sol et le biote.

Core questions

• Quelles sont les sources naturelles par rapport aux sources anthropiques des métaux traces ?
• Comment les réactions d'oxydoréduction et de méthylation modifient-elles la mobilité et la toxicité des métaux ?
• Comment les éléments traces sont-ils distribués entre les compartiments environnementaux ?
• Pourquoi certains métaux traces se bioaccumulent-ils ?

Key theories

Dominance anthropique du cycle des métaux traces

Pour plusieurs métaux toxiques, les émissions humaines dépassent désormais les flux naturels, de sorte que les cycles mondiaux du plomb, du cadmium et du mercure sont substantiellement contrôlés par l'activité industrielle.

Mechanisms

Les éléments traces pénètrent dans l'environnement par l'altération des roches (weathering) et par l'exploitation minière, la fonderie et la combustion. Leur mobilité et leur toxicité dépendent de leur spéciation, déterminée par le pH, le potentiel redox et la complexation ; la méthylation microbienne peut convertir des métaux tels que le mercure en formes organométalliques plus biodisponibles et bioaccumulables.

Clinical relevance

Le cycle des éléments traces régit l'exposition aux métaux toxiques tels que le plomb, le cadmium, le mercure et l'arsenic, ainsi que la disponibilité des métaux micronutriments, encadrant à la fois l'évaluation de la pollution et l'assainissement.

History

Des inventaires mondiaux réalisés dans les années 1980 ont démontré que les émissions humaines de plusieurs métaux traces avaient dépassé les sources naturelles, établissant ainsi la perturbation anthropique des cycles métalliques.

Key figures

• Jerome O. Nriagu

Seminal works

• nriagu1988
• schlesinger2013

Frequently asked questions

Pourquoi le méthylmercure est-il particulièrement dangereux ?

La méthylation microbienne convertit le mercure en méthylmercure, une forme qui est facilement absorbée et qui se biomagnifie le long des chaînes alimentaires, atteignant des concentrations élevées chez les poissons prédateurs.