Journal articles
The shape and speciation of Ag nanoparticles drive their impacts on organisms in a lotic ecosystem
Melanie Auffan
1
Catherine Santaella
2
L Brousset
3
M Tella
4, 5
E Morel
1
P Ortet
2
M Barakat
2
C Chaneac
6
J Issartel
3
B Angeletti
1
C. Levard
1
J-L Hazemann
7
M Wiesner
8
J. Rose
1, 8
A Thiéry
3
J-Y Bottero
1, 8
2
LEMIRE - Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes
BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) : DRF/BIAM
Melanie Auffan 1
Author IdHAL : melanie-auffan ORCID : https://orcid.org/0000-0003-4207-3526
Catherine Santaella 2
Author IdHAL : catherine-santaella ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/J-7967-2016 IdRef : https://www.idref.fr/188863567 ORCID : https://orcid.org/0000-0003-3878-2733
L Brousset 3
Author
M Tella 4, 5
Author
J Issartel 3
Author
B Angeletti 1
Author IdHAL : bernard-angeletti ORCID : https://orcid.org/0000-0003-4861-4098
C. Levard 1
Author IdHAL : clement-levard ORCID : https://orcid.org/0000-0001-7507-7959
J-L Hazemann 7
Author IdHAL : jean-louis-hazemann ORCID : https://orcid.org/0000-0002-3717-2151
M Wiesner 8
Author
J. Rose 1, 8
Author Employer institution : CEntre de REcherche en GEstion - EA 1722 IdHAL : jerome-rose ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/J-5063-2017 ORCID : https://orcid.org/0000-0003-3071-8147
A Thiéry 3
Author
J-Y Bottero 1, 8
Author
1
CEREGE - Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (Europôle Méditerranéen de l'Arbois - Avenue Louis Philibert - BP 80 - 13545 Aix-en-Provence cedex 4 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement : UMR_D161 (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UM34 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- CdF (institution) - Collège de France : UMR7330 (France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7330 (France)
- INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement : UMR1410 (France)
2
LEMIRE - Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes (France)
- BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) : DRF/BIAM (Anciennement "Institut de Biologie Environnementale et Biotechnologie (IBEB)"
Centre CEA Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
- France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/BIAM (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR 7265 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 7265 (France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/BIAM (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
3
IMBE - Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (Aix Marseille Université, Campus Etoile, Faculté St-Jérôme case 421 Av. . escadrille Normandie-Niemen 13397 MARSEILLE CEDEX 20 - France)
- AU - Avignon Université : UMR7263 (74 rue Louis Pasteur - 84 029 Avignon cedex 1 - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR7263 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237 : UMR7263 (France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7263 (France)
4
US Analyses - Analyses des eaux, sols et végétaux (TA B-49 / 01 - Avenue Agropolis 34398 Montpellier Cedex 5 France - France)
- Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement : 49 (Siège 42, rue Scheffer 75116 Paris - France)
5
Cirad-PERSYST - Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux ( Avenue Agropolis TA B-DIR / 09 34398 Montpellier Cedex 5 France - France)
- Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Siège 42, rue Scheffer 75116 Paris - France)
6
LCMCP - Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris (Sorbonne Université
4 place Jussieu
75252 Paris cedex 05 - France)
- INC - Institut de Chimie du CNRS (3 Rue Michel-Ange 75 016 Paris - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7574 (France)
7
MRS - Matériaux, Rayonnements, Structure (Institut NEEL, 25 rue des Martyrs, BP 166,
38042 Grenoble cedex 9 - France)
- NEEL - Institut Néel (Institut NEEL, 25 rue des Martyrs, BP 166,
38042 Grenoble cedex 9 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR2940 (France)
- UGA - Université Grenoble Alpes (Adresse CS 40700 - 38058 Grenoble cedex - France)
- Grenoble INP - Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (46 avenue Félix Viallet 38031 Grenoble Cedex 1 - France)
- UGA - Université Grenoble Alpes (Adresse CS 40700 - 38058 Grenoble cedex - France)
8
Duke University [Durham] (Durham, NC 27708 - United States)
Abstract : Silver nanomaterials with different shapes (spheres, plates, wires, rods, cubes) are valued by industries and scientists for their shape-dependent properties which make them useful for diverse applications. In a saferby-design perspective, controlling the shape of Ag nanomaterials could be an option to increase their properties while lowering either their hazard or their exposure potentials. Nine indoor aquatic mesocosms reproducing a lotic ecosystem were contaminated with chronic low-level additions of Ag nanospheres (Sp-Ag) and nanoplates (Pl-Ag) for a month. A shape-dependent impact under such environmentally relevant exposure conditions was observed. Pl-Ag induced a moderate oxidative stress in adult Gammarus fossarum (after molting) and a hormesis effect on planktonic microbial communities, while Sp-Ag had no effect. In an environmental risk perspective, our results highlight which ecological niches of a lotic ecosystem would be more impacted by Pl-Ag: (i) >72% of the total Ag was found fully sulfidized in surficial sediment and had only a moderate impact on benthic macro-organisms, (ii) only 11% to 15% of the Ag remained in the water column after 1 month, but Ag was under a more reactive speciation that impacts the planktonic community.
Document type :
Journal articles
Domain :
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https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-03065323
Contributor : Catherine Santaella Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Monday, August 23, 2021 - 11:06:25 AM
Last modification on : Wednesday, March 23, 2022 - 3:24:06 PM
Long-term archiving on: : Tuesday, March 16, 2021 - 7:36:52 PM
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Long-term archiving on: : Tuesday, March 16, 2021 - 7:36:52 PM
File
AUffan2020.pdf
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Identifiers
- HAL Id : hal-03065323, version 1
- DOI : 10.1039/d0en00442a
- WOS : 000579741600020
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Relations
- references hal-03159607
Citation
Melanie Auffan, Catherine Santaella, L Brousset, M Tella, E Morel, et al.. The shape and speciation of Ag nanoparticles drive their impacts on organisms in a lotic ecosystem. Environmental science.Nano, Royal Society of Chemistry, 2020, 7, pp.3167 - 3177. ⟨10.1039/d0en00442a⟩. ⟨hal-03065323⟩
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