Microbial sulfur cycling determinants and implications for environmental impacts
Notice bibliographique
Résumé
Sulfur-oxidizing bacteria (SOB) play a vital role in the occurrence of sulfur oxidation intermediate (SOI) compounds often recalcitrant to currently available, abiotic treatment within metal mine tailings impoundments (TI). As inadvertent SOI discharge post-treatment can lead to the uncontrolled acidification of receiving environments, it becomes increasingly important to elucidate the environmental controls on SOB identities and sulfur cycling within these relatively unstudied systems. Here, results identified controlling factors on SOB community differentiation and associated metabolic pathway occurrence through integrated physicochemical, geochemical, and microbial field and experimental investigation across three summers (2016, 2017, 2021) in a stratified Northern Ontario base metal TI. Dynamic shifts in SOB communities and sulfur oxidation pathways were primarily driven by [S 2 O 3 2− ] and further influenced by pH, [O 2 ], and conductivity. At [S 2 O 3 2− ] above 0.03 mM, Halothiobacillus spp. was observed to dominate in lower pH, higher conductivity conditions where complete SOI oxidation, mediated through the complete Sox pathway, is suggested to reduced [SOI] in treated discharge waters. At [S 2 O 3 2− ] below 0.03 mM, an SOB assemblage ( Thiovirga spp., Thiobacillus spp., and Sediminibacterium spp.) was observed to collectively dominate under higher pH and lower conductivity, associated with SOI persistence due to SOI recycling pathways (incomplete Sox, rDSR, S 4 I). Targeted SOB enrichment cultures confirmed the importance of S 2 O 3 2− availability in driving SOB community shifts and the capability of Halothiobacillus to outcompete other SOB under oxygenated, high [S 2 O 3 2− ] conditions. Trends observed here for mine TI associated SOB were found to also occur across a broader suite of contexts using literature data, indicating their wider ecological relevance in interpreting outcomes associated with SOB activity. Results also provide new insights into improved, biologically informed management of sulfur associated risks with potential SOB manipulation through [S 2 O 3 2− ], pH, and/or [O 2 ] controls. • Sulfur oxidation intermediate compounds (SOI) pose risks to receiving environments. • Extent of microbial S transformations in tailings impoundments driven by [S 2 O 3 2− ]. • [S 2 O 3 2− ] > 0.3 mM favors sole Halothiobacillus domination and decreased S risks. • [S 2 O 3 2− ] < 0.3 mM favors an SOB assemblage and persistent S compounds. • PH, [O 2 ], and conductivity further influence SOB type and thus S risks.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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.
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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 ».