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TitreDirect evaluation of in situ biodegradation in Athabasca oil sands tailings ponds using natural abundance radiocarbon
AuteurAhad, J M E; Pakdel, H
SourceEnvironmental Science & Technology (ES & T) vol. 47, no. 18, 2013 p. 10214-10222, https://doi.org/10.1021/es402302z
Année2013
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20130051
ÉditeurAmerican Chemical Society
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1021/es402302z
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
ProvinceAlberta
SNRC73E; 73L; 73M; 74D; 74E; 83F; 83G; 83H; 83I; 83J; 83K; 83N; 83O; 83P; 84A; 84B; 84C; 84F; 84G; 84H
Lat/Long OENS-118.0000 -110.0000 58.0000 53.0000
Sujetsisotopes; datations au radiocarbone; carbone; isotopes de carbone; résidus; analyses des résidus; pollution par le pétrole; substances polluantes; analyse environnementales; etudes de l'environnement; effets sur l'environnement; géologie de l'environnement; combustibles fossiles
Illustrationshistograms; tables; plots
ProgrammeDéveloppement durable des sables bitumineux, Géosciences de l'environnement
Résumé(disponible en anglais seulement)
Compound-specific stable (d13C) and radiocarbon (d14C) isotopes of phospholipid fatty acids (PLFAs) were used to evaluate carbon sources utilized by the active microbial populations in surface sediments from Athabasca oil sands tailings ponds. Algal-specific PLFAs were absent at three of the four sites investigated, and d13CPLFA values were generally within ~3per-mille of that reported for oil sands bitumen ( ~-30per-mille), suggesting that the microbial communities growing on petroleum constituents were dominated by aerobic heterotrophs. d14CPLFA values ranged from -906 to -586per-mille and pointed to significant uptake of fossil carbon, particularly in PLFAs (e.g., cy17:0 and cy19:0) often associated with petroleum hydrocarbon degrading bacteria. The comparatively heavier d14C values found in other, less specific PLFAs (e.g., 16:0) indicated the preferential uptake of younger organic matter by the general microbial population. Since the main carbon pools in tailings sediment were essentially "radiocarbon dead" (i.e., d14C -1000per-mille), the principal source for this relatively modern carbon is considered to be the Athabasca River, which provides the bulk of the water used in the bitumen extraction process. The preferential utilization of the minor amount of younger and presumably more labile material present in systems otherwise dominated by petroleum carbon has important implications for remediation strategies, since it implies that organic contaminants may persist long after reclamation has begun. Alternatively, this young organic matter could play a vital and necessary role in supporting the microbial utilization of fossil carbon via cometabolism or priming processes.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Dans le cadre du programme de géosciences environnementales du Secteur des sciences de la Terre, cette étude est la première à utiliser l'abondance naturelle des isotopes de 13C et 14C pour évaluer les sources de carbone microbiennes dans les bassins de résidus des sables bitumineux. Nous avons déterminé qu'une quantité importante (jusqu'à environ 90%) du carbone utilisé par les bactéries aérobies était dérivé de pétrole. La matière organique récente provenant de la rivière Athabasca, la principale source d'eau utilisée dans l'extraction du bitume, était également une source importante de carbone. L'utilisation préférentielle de matériel jeune, en faible quantité et supposément plus biodisponible, dans les systèmes autrement dominés par le pétrole, qui est difficile à dégrader, a des implications importantes pour les stratégies de restauration, car ceci implique que les contaminants organiques pourraient persister longtemps après le début de la restauration. D'autre part, il est possible que cette jeune matière organique joue un rôle important et nécessaire pour soutenir l'utilisation microbienne du carbone de pétrole.
GEOSCAN ID292582