Physical and chemical factors affecting microbial biomass and activity in contaminated subsurface riverine sediments

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Abstract

Over 80 years of direct discharge of industrial effluents into the Mahoning River, located in northeastern Ohio, USA, has led to the accumulation of a wide variety of pollutants within its sediments. This study examined the physical and chemical parameters, including lipophilic pollutants, affecting microbial activity and biomass in subsurface (10–40 cm horizon) sediments. Microbial biomass was higher in anthropogenically contaminated sediments, and step-wise linear regression showed that approximately 82% of the variation in microbial biomass could be explained by total hexane extractable hydrocarbons, sediment particle size, and water content. There was no correlation between microbial activity and biomass. Independent variables influencing anaerobic activity were temperature and water holding capacity. The results of this study indicate that freshwater, sedimentary anaerobic microbial communities respond to a range of environmental parameters, many of which influence subsurface river sediments, and that lipophilic pollutants, when present, can cause increases in total microbial biomass.

Plus de 80 ans de déversement d'effluents industriels dans la rivière Mahoning, situé dans le nord-est de l'Ohio, États-Unis, a mené à l'accumulation d'une grande variété de polluants à l'intérieur de ses sédiments. Cette étude s'est intéressée aux paramètres physiques et chimiques, incluant les polluants lipophiles, affectant l'activité et la biomasse microbienne dans les sédiments de subsurface (horizon de 10–40 cm). La biomasse microbienne était plus élevée dans les sédiments à contamination anthropogène et une régression linéaire séquentielle a démontré qu'environ 82% de la variation de la biomasse microbienne pourraient être expliqués par les hydrocarbures totaux extractibles à l'hexane, la taille des particules sédimentaires et le contenu en eau. Il n'y eut aucune corrélation entre l'activité microbienne et la biomasse. Les variables indépendantes influençant l'activité anaérobie étaient la température et la capacité de rétention de l'eau. Les résultats de cette étude indiquent que les communautés microbiennes anaérobies sédimentaires d'eau douce répondent à un éventail de paramètres environnementaux dont plusieurs influencent la subsurface des sédiments des rivières et que les polluants lipophiles, lorsque présents, peuvent causer une augmentation dans la biomasse microbienne totale.

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