Competitive interactions among the rare earth metals (lanthanum, cerium, and yttrium) lead to quantitative decreases in biouptake by Chlamydomonas reinhardtii
Notice bibliographique
Résumé
With increasing mining and production of the rare earth elements (REE), it is important to quantify their potential environmental impacts. The objective of this study was to quantitatively relate REE biouptake to exposure under carefully controlled laboratory conditions. Internalization fluxes of three REE cations (La 3+ , Ce 3+ , and Y 3+ ) were measured at environmentally relevant concentrations (10 −9 – 5 × 10 −6 M) in order to determine the stability constants of their interaction with biological uptake sites in Chlamydomonas reinhardtii (logK La = 7.9 M -1 ; logK Ce = 7.6 M -1 ; logK Y = 7.8 M -1 ). Biouptake for cation pairs and ternary metal mixtures confirmed a competitive (antagonistic) interaction among the three REE that was well predicted using constants from the single metal experiments, indicating that the REE shared a common uptake site. Competition for Ca 2+ and Mg 2+ was also quantified, and while less important than for the REE, the constants (logK Ca = 4.7 M -1 ; logK Mg = 3.8 M -1 ) indicated that water hardness will nearly completely reduce biouptake and effects of the REE for environmentally relevant concentrations of the hardness ions (e.g. biouptake reduced by ∼78 % for a [Ca]/[REE] of 10 4 and ∼97 % for [Ca]/[REE] of 10 5 ). • Bioaccumulation of rare earth metals La, Ce and Y was determined for phytoplankton. • La, Ce and Y used a common uptake site. • The presence of a second rare earth metal reduced biouptake of the first. • Ca and Mg strongly reduced biouptake of the rare earth metals. • Biotic ligand model constants were determined.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 0,000 |
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