The Influence of Matrix Composition on Bioaccessible Zinc and Nickel in Residential Dust and Soil
Notice bibliographique
Résumé
MS1-07 Abstract: Urban geochemical studies commonly report higher metal concentrations in settled dust samples compared with corresponding garden soil samples, particularly in residential neighborhoods that are not impacted by contaminated sites. The present study investigates the influence of matrix composition on indoor/outdoor ratios of nickel (Ni) and zinc (Zn) in the city of Ottawa, Canada, with particular attention to organic carbon content, metal speciation, and particle size distribution. Results from the analysis of the <150 μm size fraction show elevated organic carbon content in indoor vacuum dust samples (median, 28%; range, 16–37%; n = 58) compared with corresponding garden soil samples (median, 5%; range, 1–36%; n = 66). Determination of total Zn and Ni content in the same samples, using an aggressive acid digestion procedure, revealed elevated levels in indoor dust (median Zn = 626 μg/g; Ni = 41 μg/g) compared with garden soil (median Zn = 410 μg/g; Ni = 16 μg/g). These elevated indoor/outdoor ratios were enhanced when a simulated stomach acid extraction was used to determine bioaccessible metal concentrations. The median bioaccessible Zn content in dust was 410 μg/g compared with 18 μg/g in soil; the median bioaccessible Ni content in dust was 16 μg/g compared with 2.2 μg/g in soil. Zn speciation was investigated in 2 size fractions of dust (<36 μm and 80–150 μm) using synchrotron x-ray absorption spectroscopy (XAS). The dominant form is Zn hydroxyl carbonate (approximately 50% of total Zn) and the remainder is equally divided between Zn sulfide (ZnS) and Zn species associated with Fe hydroxide phases. Although both size fractions contain comparable Zn species, the fine fraction tends to have a higher proportion of ZnS than the coarse fraction (28% of total Zn as ZnS in fine fraction compared with 18% in coarse fraction). Particle size was found to be one of the most influential factors affecting metal bioaccessibility, and therefore it is critical that comparisons between dust and soil samples are made on the basis of equivalent size fractions. Organic carbon is another important factor: bioaccessible Zn and Ni concentrations tend to increase as the organic carbon content increases. Indoor/outdoor ratios appear to be enhanced by the ability of the organic-rich indoor dust matrix to accumulate certain metals (irrespective of source) to higher concentrations than are found in soil.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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