A systematic study of interaction effects between plants, microbes, and metals in a model constructed wetland system treating mining influenced waters
Notice bibliographique
Résumé
Constructed wetlands (CW)s have been utilized for decades to treat acid mine drainage (AMD), either directly or as a final polishing step in a series of treatment processes. However, the role of wetland plants and how they influence the treatment potential is still poorly understood, especially when testing is done in an open field-based setting. The main goal of my thesis research was to investigate how plants influence the underlying geochemical conditions and microbial communities in wetland soils and how they in turn affect metals removal and storage potential when wetlands are used to treat waters impacted by mine drainage. In order to achieve this goal, I designed a novel constructed floating wetland (CFW) system that was capable of replicating processes that occur in a subsurface flow wetland and survive repeated freeze-thaw cycles (Chapter 2). The successful CFWs design contained a 20 cm deep, organic rich sediment profile, and was planted with Carex lacustris, Typha latifolia and Juncus canadensis. Five of my designed CFWs were deployed in two waterbodies impacted by mine drainage and located either near an active, or closed, Ni and Cu metal smelter in Sudbury Ontario.I found that both C. lacustris and T. latifolia promoted reductive processes in the CFW soil profile and had significantly higher porewater sulfide than the unplanted control for the entire duration of our experiment (Chapter 2). Additionally, the sediments of these two plants had a higher relative abundance of microbes involved in sulfur cycling and higher relative abundances of enzymes involved in the assimilatory and dissimilatory sulfate reduction pathways (Chapter 3). On the other hand, J. canadensis promoted oxidative processes and had 2-3 times higher porewater sulfate concentration compared to the open water. Additionally, sediments of J. canadensis did not show any selectiveness towards sulfur reducing microbes, or the enzymes involved in the sulfate reduction pathway. Lastly, compared to the unplanted control, both C. lacustris and T. latifolia planted sediments had higher metal concentrations of Co, Cu and Ni, while J. canadensis did not. All the plants influenced metal partitioning to a certain degree and there was a strong site-specific influence on CFWs ability to remove metals (Chapter 4). My research provides a comprehensive look at how plants can either up-or-down regulate treatment potential of constructed wetlands and thus improves our understanding of how such systems can be used to better manage mining impacted waters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».