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Reductive dechlorination of weathered Aroclor 1260 during anaerobic biotreatment of Arctic soils

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Abstract:



We investigated the microbial reductive dechlorination of both weathered (aged) and nonweathered (freshly added) Aroclor 1260 in aerobic soil from Resolution Island, Nunavut, Canada. Initial polychlorinated biphenyl (PCB) concentrations were 106 and 100 ppm, respectively. The aerobic soil samples were inoculated with anaerobic sediment, incubated at 30°C until methanogenic, inoculated with a dechlorinating enrichment culture, and incubated a further 8 weeks. The average number of chlorine substituents per biphenyl molecule was biologically reduced from 6.6 to 5.1 and from 6.2 to 4.5 for weathered and nonweathered Aroclor 1260, respectively. Removal of hexa- and heptachlorobiphenyls (CBs), the major homolog groups present, was significantly greater for nonweathered than for weathered Aroclor 1260. Formation of dechlorination products, primarily 2,2',4,4'- and 2,2',4,6'-tetraCBs, was also significantly greater for nonweathered than for weathered Aroclor 1260. We additionally compared the dechlorination at 21°C of weathered Aroclor 1260 in soils from Resolution Island and Saglek, Labrador, Canada. The average number of chlorine substituents per biphenyl molecule was biologically reduced from 6.7 to 5.1 and from 6.5 to 4.6, respectively. This study demonstrated the potential for bioremediation of aerobic soil contaminated with Aroclor 1260 and showed that weathering may limit such treatment to an extent variable among different soils.Key words: biodegradation, PCB, polychlorinated biphenyl, bioremediation.

Nous avons étudié la déchloration réductrice microbienne de l'Aroclor 1260 éventé (vieilli) et non-éventé (fraîchement ajouté) dans du sol aérobie de Resolution Island, Nunavut, Canada. À l'origine, les taux de biphényles polychlorés (BPC) étaient de 106 et 100 ppm, respectivement. Les échantillons de sol aérobie ont été inoculés avec des sédiments anaérobes, incubés à 30 °C jusqu'à ce qu'ils deviennent méthanogènes, puis inoculés avec une culture d'enrichissement déchlorante et incubés pendant encore 8 semaines. Pour l'Aroclor 1260 éventé et non-éventé, le nombre moyen de substituts chlorés par molécule de biphényle a chuté de 6,6 à 5,1 et de 6,2 à 4,5, respectivement. L'élimination des principaux groupes d'homologues présents, soit les hexa- et les hepta-chlorobiphényles, était significativement plus élevée pour l'Aroclor 1260 non-éventé que pour l'éventé. La formation de produits déchlorés, principalement des 2,2',4,4'- et des 2,2',4,6'-tétrachlorobiphényles, était significativement plus élevée pour l'Aroclor 1260 non-éventé que pour l'éventé. Nous avons de plus comparé la déchloration à 21 °C de l'Aroclor éventé des sols de Resolution Island par rapport à ceux de Saglek, Labrador, Canada. Le nombre moyen de substituts chlorés par molécule de biphényle a chuté de 6,7 à 5,1 et de 6,5 à 4,6, respectivement, à la suite du traitement biologique. Cette étude a mis en évidence le potentiel d'assainissement biologique de sols aérobies contaminés au Airoclor 1260 et a démontré que le vieillissement peut restreindre un tel traitement avec une ampleur qui varie selon le sol.Mots clés : biodégradation, BPC, biphényle polychloré, biorestauration.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2003

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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nrc/cjm/2003/00000049/00000001/art00002
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