Evaluación de la diversidad y actividad microbiana en una mina de plomo de 100 años de antigüedad

Evaluación de la diversidad y actividad microbiana en una mina de plomo centenaria

Fuente: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124618

Abstract

Mining activities frequently leave a legacy of residues that remain in the area for long periods causing the pollution of surroundings. We studied on a 100 year-old mine, the behavior of potentially toxic elements (PTEs) and their ecotoxicological impact on activity and diversity of microorganisms.

The PTEs contamination assessment allowed the classification of the materials as highly (reference- and contaminated-samples) and very highly polluted (illegal spill of olive mill wastes (OMW), tailings, and dumps). OMW presented the lowest enzymatic activities while tailings and dumps had low dehydrogenase and arylsulfatase activities.

All the α-diversity indices studied were negatively impacted in dumps. Tailings had lower Chao1 and PD whole tree values as compared to those of reference-samples. β-diversity analysis showed similar bacterial community composition for reference- and contaminated-samples, significantly differing from that of tailings and dumps.

The relative abundance of Gemmatimonadetes, Bacteroidetes, and Verrucomicrobia was lower in OMW, tailings, and dumps as compared to reference-samples. Fifty-seven operational taxonomic units were selected as responsible for the changes observed between samples.

This study highlights that assessing the relationship between physicochemical properties and microbial diversity and activity gives clues about ongoing regulating processes that can be helpful for stakeholders to define an appropriate management strategy.

Resumen

Las actividades mineras dejan con frecuencia un legado de residuos que permanecen en la zona durante largos periodos de tiempo, provocando la contaminación de los alrededores. En este estudio se investigó, en una mina de aproximadamente 100 años de antigüedad, el comportamiento de los elementos potencialmente tóxicos (PTEs) y su impacto ecotoxicológico sobre la actividad y diversidad de los microorganismos.

La evaluación de la contaminación por PTEs permitió clasificar los materiales estudiados como altamente contaminados (muestras de referencia y contaminadas) y muy altamente contaminados (vertido ilegal de residuos de almazara, balsas de estériles y escombreras). Los residuos de almazara presentaron las actividades enzimáticas más bajas, mientras que las balsas de estériles y las escombreras mostraron bajas actividades de deshidrogenasa y arilsulfatasa.

Todos los índices de α-diversidad analizados se vieron negativamente afectados en las escombreras. Las balsas de estériles presentaron valores más bajos de los índices Chao1 y PD whole tree en comparación con las muestras de referencia. El análisis de β-diversidad mostró una composición de comunidades bacterianas similar entre las muestras de referencia y las contaminadas, diferenciándose significativamente de la observada en las balsas de estériles y las escombreras.

La abundancia relativa de los filos bacterianos Gemmatimonadetes, Bacteroidetes y Verrucomicrobia fue menor en los residuos de almazara, las balsas de estériles y las escombreras en comparación con las muestras de referencia. Se seleccionaron cincuenta y siete unidades taxonómicas operativas (OTUs) como responsables de los cambios observados entre las diferentes muestras.

Este estudio pone de manifiesto que la evaluación de la relación entre las propiedades fisicoquímicas y la diversidad y actividad microbiana proporciona información valiosa sobre los procesos reguladores que tienen lugar en estos sistemas, lo que puede resultar de gran utilidad para que los gestores y responsables de la toma de decisiones definan estrategias de manejo adecuadas.

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