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TitreIn situ biodegradation of naphthenic acids in groundwater near oil sands tailings ponds
AuteurAhad, J M E; Pakdel, H; Gammon, P R; Siddique, T; Kuznetsova, A; Savard, M M
SourceSETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) North American 38th Annual Meeting, 12-16 November, Minneapolis, MN, USA, abstract volume; 2017, 1 pages
LiensOnline - En ligne (full, complet)
Année2017
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170317
ÉditeurSETAC
RéunionSETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) North American 38th Annual Meeting; Minneapolis, MN; US; 12-16 Novembre, 2017
Documentlivre
Lang.anglais
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
Sujetssables bitumineux; sables bitumineux; hydrocarbures aromatiques; hydrocarbures; résidus; géochimie des résidus; analyses des résidus; géochimie des eaux souterraines; pollution de l'eau souterraine; substances polluantes; pollution; biodégradation; hydrogéologie; Santé et sécurité
ProgrammeSources, Géosciences de l'environnement
Résumé(disponible en anglais seulement)
Potential seepage of naphthenic acids (NAs) from tailings ponds into surface water and groundwater is one of the main environmental concerns associated with oil sands mining operations. While a growing number of studies have demonstrated the microbial breakdown of NAs under both aerobic and anaerobic conditions in controlled laboratory experiments, the direct verification of in situ biodegradation of NAs in impacted groundwater remains a challenge. Here we report the application of 13C-labelled NA surrogate compounds to evaluate intrinsic biodegradation of NAs along two separate groundwater flow-paths originating from two different major oil sands tailings ponds. Microcosms containing the labelled NA surrogates (cyclohexanecarboxylic acid, 1,2- cyclohexanedicarboxylic acid and 1-adamantanecarboxylic acid) were lowered into monitoring wells for several months to allow sufficient time for substrate degradation and formation of a biofilm in conditions characteristic of the local aquifer. The subsequent determination of highly 13C-enriched carbon isotope (delta-13C) values in phospholipid fatty acids (PLFAs) - biomarkers for the active microbial population - confirmed the microbial breakdown of NAs in the subsurface. Along one groundwater flow-path, where the drive-point well containing the microcosm was situated in an area dominated by muskeg, microbial community analysis revealed a large component of Dechloromonas aromatic, an aromatic hydrocarbon-degrading Betaproteobacteria. The in situ biodegradation of low molecular weight (n < 12) NAs demonstrates that these compounds can be readily broken down by the indigenous microbial population found in the shallow subsurface near tailings ponds. Since many low molecular weight NAs are considered some of the most harmful compounds in oil sands process-affected water (OSPW), this study has shown that a reduction in OSPW toxicity can occur in impacted groundwater prior to surface discharge.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
L'infiltration potentielle d'acides naphténiques (AN) des bassins de résidus dans les eaux de surface et les eaux souterraines est l'une des principales préoccupations environnementales associées à l'exploitation minière des sables bitumineux. Nous présentons ici un rapport sur l'utilisation de composés de substitution d'AN marqués au C13 pour évaluer la biodégradation in situ des AN dans les eaux souterraines près de deux bassins de résidus différents. Les microcosmes contenant les composés marqués ont été introduits dans des puits de surveillance pendant plusieurs mois afin de laisser suffisamment de temps pour que le substrat se dégrade. La mesure de l'enrichissement du C13 nettement supérieur au niveau d'abondance naturelle du C13 dans les biomarqueurs microbiens fournit des preuves non équivoques de la biodégradation in situ des substituts de faible poids moléculaire. En revanche, il n' y a pas eu un tel enrichissement en C13 dans les microcosmes ensemencés avec un substitut de poids moléculaire légèrement plus élevé, ce qui implique que certains constituants toxiques peuvent persister dans l'environnement après l'infiltration dans les eaux souterraines.
GEOSCAN ID306390