undefined

Metal(loid) mobility, solid-phase speciation and in vitro bioaccessibility in European hard-rock lithium (Li) deposits

Julkaisuvuosi

2025

Tekijät

Bollaert, Quentin; Vassilieva, Elvira; Lavikko, Sonja; Araujo, Fernando Prado; Dehaine, Quentin; Cappuyns, Valérie

Tiivistelmä

The European Union (EU) lags in lithium (Li) production despite having substantial resources in pegmatites and rare-metal granites. To address this, the European Commission has encouraged Li mining in Europe. However, there is limited information about the potential environmental and human-health impacts associated with Li mining from these lithologies. In this study, we assess the mobility, solid-phase speciation, and in vitro bioaccessibility of metal(loid)s by combining a series of leaching tests with mineralogical analyses on Li-rich ore and process samples. Despite relatively high concentrations of metal(loid)s such as As, Cr, Ni, and Zn, laboratory leaching tests simulating weathering under environmental conditions reveal generally low mobility for most metal(loid)s, much lower than the reference thresholds. Lithium, for which no threshold values are currently available, exhibits higher mobility (up to ca. 62 mg/kg in the toxicity characteristic leaching procedure) due to the greater alterability of Li minerals. Spatially-resolved mineralogical analyses and pH-dependent leaching tests reveal that metal(loid)s are primarily hosted in sulfides (arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite) and chromite. Detailed in situ mineralogical investigations using LA-ICP-MS demonstrate the presence of metal(loid)s as traces in common silicates (biotite, muscovite) and fluorapatite, underscoring the complexity of metal(loid) solid-phase speciation in these materials. The in vitro oral bioaccessibility of the metal(loid)s is low to moderate (< 35 %). Inverse geochemical modeling indicates that the mobility of metal(loid)s primarily results from the dissolution of silicates and phosphates containing low amounts of metal(loid)s at low pH (0.5–2). The metal(loid) in vitro gastric bioaccessibility also stems from the dissolution of these minerals with low metal(loid) contents. Non-carcinogenic and carcinogenic risk assessments corrected for in vitro bioaccessibility indicate low health risks. However, given the limited knowledge on Li (eco)toxicity, implementing the best practices for tailing managements is warranted to limit human and environmental exposure.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Geologian tutkimuskeskus

Dehaine Quentin

Lavikko Sonja

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier BV

Volyymi

970

Artikkelinumero

178992

Julkaisu­foorumi

66887

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY NC ND

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Geotieteet

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Alankomaat

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.scitotenv.2025.178992

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä