Spatial Distribution of Oil and Biostimulation Through the Rhizosphere of Leersia hexandra in Degraded Soil

Szatyłowicz

et al. 2018

Water Air Soil Pollut

The contamination of soil with petroleum products is a major environmental problem. Petroleum products are common soil contaminants as a result of human activities, and they are causing substantial changes in the biological (particularly microbiological) processes, chemical composition, structure and physical properties of soil. The main objective of this study was to assess the impact of soil moisture on CO2 efflux from diesel-contaminated albic podzol soils. Two contamination treatments (3000 and 9000 mg of diesel oil per kg of soil) were prepared for four horizons from two forest study sites with different initial levels of soil water repellency. CO2 emissions were measured using a portable infrared gas analyser (LCpro+, ADC BioScientific, UK) while the soil samples were drying under laboratory conditions (from saturation to air-dry). The assessment of soil water repellency was performed using the water drop penetration time test. An analysis of variance (ANVOA) was conducted for the CO2 efflux data. The obtained results show that CO2 efflux from diesel-contaminated soils is higher than efflux from uncontaminated soils. The initially water-repellent soils were found to have a bigger CO2 efflux. The non-linear relationship between soil moisture content and CO2 efflux only existed for the upper soil horizons, while for deeper soil horizons, the efflux is practically independent of soil moisture content. The contamination of soil by diesel leads to increased soil water repellency.

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The Impact of Diesel Oil Pollution on the Hydrophobicity and CO2 Efflux of Forest Soils

Szatyłowicz

et al. 2018

Water Air Soil Pollut

“…Los HTP derivados del petróleo están presentes en el RI y en la RZ de L. racemosa y en SNR espesor de 0-30 cm en los cuatro suelos evaluados. Se han reportado resultados similares en tierras subyacentes a instalaciones petroleras: entre 4 947 a 14 250 y 65 890 a 118 789 mg kg -1 de HTP (Rivera-Cruz et al, 2016;Rodríguez-Rodríguez et al, 2016;Trujillo-Narcía, Rivera-Cruz, Trujillo-Rivera, & Roldán-Garrigos, 2018). Little, Holtzmann, Gundlach y Galperin (2018) estudiaron un suelo de bosque de manglar contaminado con petróleo crudo crónico, encontraron que en el espesor de 0-15 cm fue mayor el contenido de hidrocarburos (43 208 mg kg -1 ) y en la capa subyacente entre 15-30 cm disminuyó a 14 601 mg kg -1 HTP.…”

Section: Discussionunclassified

“…Estos autores también afirman que las BSP se establecen en sustratos con abundancia de compuestos fosfatados de bajo peso molecular derivados de los exudados radicales y bacterianos. El efecto positivo del petróleo en la población de BSP fue reportado por Rodríguez-Rodríguez et al (2016), encontraron 700x10 3 UFC en la RZ del pasto tropical L. hexandra en suelo con 5 574 mg kg -1 de HTP, respecto a la densidad poblacional 150x10 3 UFC en suelo no contaminado. Otro efecto reportado es el efecto rizosfera del orden de 10 veces respecto al SNR.…”

Section: Discussionunclassified

“…El efecto positivo de la RI de L. racemosa en la respiración microbiana fue similar que los resultados de Rodríguez-Rodríguez et al (2016). Estos autores reportaron incremento de la liberación de CO 2 en el RI del pasto lambedor (Leersia hexandra) en humedales contaminados con 7 552 mg kg -1 de petróleo intemperizado en comparación al suelo sin planta 63 días después de la incubación.…”

Section: Discussionunclassified

“…La respiración microbiana, evaluada a través del CO 2 liberado a la atmosfera, ha sido estudiada como indicador del metabolismo de las poblaciones microbianas en el suelo (Pepper & Gerba, 2015). Resultados de investigaciones indican que la actividad microbiana y las densidades poblacionales de BFN de vida libre y BSP en el RI y en la RZ, sostienen el equilibrio del ecosistema de pantano, a través de la disponibilidad de nutrimentos para los organismos vivos y la degradación de los hidrocarburos del petróleo García, 2016;Morales-Guzmán et al, 2017). Considerando que existe mayor actividad microbiana en el RI y en la RZ por la presencia de exudados radicales, esta investigación busca responder si en el RI y en la RZ de la planta de mangle blanco se acumula el petróleo, si ahí ocurre intensa respiración microbiana, y si existen BPCV en presencia de niveles que rebasen los 3 000 mg de HTP.…”

unclassified

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Laguncularia racemosa (Combretaceae) y bacterias terrestres asociadas medio siglo después de la contaminación crónica por hidrocarburos

Guadalupe

Carmen

Trujillo-Narcía

et al. 2019

RBT

La evaluación del impacto del petróleo en la interacción suelo-raíz de la planta de mangle blanco, Laguncularia racemosa, es básica para identificar los cambios en la actividad microbiana y en el potencial biotecnológico para la remediación de histosoles contaminados. El objetivo de la investigación fue evaluar la distribución espacial de los hidrocarburos totales del petróleo (HTP) en el suelo orgánico, la densidad poblacional de bacterias promotoras del crecimiento vegetal, así como la respiración microbiana en el rizoplano (RI) en la rizósfera (RZ) y en suelo no rizosférico (SNR) de L. racemosa. Una superficie de 8 000 m2 de un histosol afectado desde 1967 y 1968 se evaluó por derrame crónico de petróleo y lodos de perforación provenientes del pozo petrolero La Venta 248. Se seleccionaron 15 árboles de L. racemosa y se extrajeron muestras del RI, RZ y SNR. Los HTP se extrajeron en equipo soxhlet con diclorometano durante ocho horas y se cuantificaron por gravimetría. La cantidad promedio extraída de HTP permitió la diferenciación de cuatro suelos (S) en el área evaluada, con valor promedio para el S1 de 1 797 mg kg-1 (no contaminado para la normativa mexicana) y tres suelos contaminados: S2 con 3 294, S3: 5 249 y S4: 10 389 mg kg-1. Los resultados evidencian diferencias estadísticas (Duncan, P ≤ 0.05) entre medias de las variables evaluadas. La mayor acumulación de HTP fue 22 962 mg kg-1, se extrajo del SNR en el S4. Las mayores densidades de bacterias fijadoras de N, solubilizadoras de P, Azospirillum y Azotobacter fueron bioestimuladas por la presencia de niveles altos de HTP en el suelo, sin embargo la respiración microbiana fue inhibida. Los resultados sugieren que L. racemosa es sostenible en suelos con petróleo intemperizado, y es un bioestimulador de la actividad microbiana para la atenuación natural. n el RZ del mangle blanco.

Physiological and microbiological hormesis in sedge Eleocharis palustris induced by crude oil in phytoremediation of flooded clay soil

et al. 2022

Soil contamination with petroleum hydrocarbons affects plants and rhizospheric microorganisms. A ninemonth experiment was set up to study the effect over time of oil on plant height, new plant production, plant matter production, and the population of rhizospheric microorganisms in the sedge Eleocharis palustris. The removal of total petroleum hydrocarbons from the soil was also evaluated. The results showed that plants responded differently depending on age and petroleum concentration. Concentration of 60 g of petroleum per kg of soil induced a signi cant increase in height (weeks 28 to 38) and new plant production (weeks 13 to 38). At the end of the evaluation period, a high petroleum concentration induced a signi cant increase in the number of primary roots, root and aerial dry matter, population of microalgae, total fungi, actinomycetes, Pseudomonas spp and hydrocarbonoclastic bacteria. Physiological and microbiological hormetic index values ≥1 showed a linear response to petroleum concentration in plant height and new plant production from weeks 3 and 2 to 38, respectively. A similar response curve was found for the number of primary roots, root and aerial dry matter, microalgae, total fungi, actinomycetes, Pseudomonas, and hydrocarbonoclastic bacteria (week 38). After 38 weeks of exposure to petroleum-contaminated soil, the rhizosphere of E. palustris showed petroleum removal percentages of 71, 72, 56, 42, 33 and 23% in soil that initially contained 3, 15, 30, 45, 60 and 75 g oil, respectively. The increase in petroleum removal was signi cantly and negatively correlated with the populations of microalgae, actinomycetes, Pseudomonas bacteria and hydrocarbonoclast bacteria.