Published November 15, 2010
| Version v1
Publication
Open
Physio-chemical characteristics and bacterial diversity in copper mining wastewater based on 16S rRNA gene analysis
- 1. University of Science and Technology Beijing
- 2. University of Peshawar
- 3. Assiut University
- 4. University of Chinese Academy of Sciences
Description
The effects of seasonal change in temperature on the chemical compositions of water and bacterial diversity in copper mining wastewater reservoir (CMWR) located in Jiangxi province, China, was investigated. Wastewater samples were collected collected in December 2008 and May 2009 from different points of CMWR and analyzed for anions, heavy metals, and microbial community structure using standard procedures. Most of the parameters exceeded the limits set by the Chinese government. However, the concentrations of some selected parameters such as pH, BOD, DO, and DOC and heavy metals were significantly (P=0.05) varied and exhibited a reduction from the inlet to the outlet of CMWR. Bacterial diversity was studied by the combined polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) and cloning approach. The PCR-DGGE profiles showed the presence of 10 common bands in the seasonal samples of the reservoir indicating the high similarities among the bacterial populationsexisting during the two seasons. Furthermore, the DGGE profiles also evidenced the existence of some unique bands suggesting that the differences in bacterial diversity may be caused by the different environmental conditions. 22 major bands from the DGGE profiles were further re-amplified, cloned, and sequenced. The results of sequencing analysis indicated the presence of Rheinheimera sp.,Acidithiobacillus ferrooxidans, Afipia sp. and Burkholderia sp. as the dominant bacterial species in the CMWR samples. The Afipia sp. and Burkholderia sp. were found in summer samples only while most of the other species were common in both the seasons. Finally, the Copper mine wastewater was deficient in nutrients but enriched with the bacterial diversity of the extremophiles. Key words: Copper mining, heavy metals, bacterial diversity, polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE), 16S rRNA.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم التحقيق في آثار التغير الموسمي في درجة الحرارة على التركيبات الكيميائية للمياه والتنوع البكتيري في خزان مياه الصرف الصحي لتعدين النحاس (CMWR) الموجود في مقاطعة جيانغشي، الصين. تم جمع عينات مياه الصرف الصحي في ديسمبر 2008 ومايو 2009 من نقاط مختلفة من CMWR وتحليلها للأنيونات والمعادن الثقيلة وهيكل المجتمع الميكروبي باستخدام الإجراءات القياسية. تجاوزت معظم المعايير الحدود التي وضعتها الحكومة الصينية. ومع ذلك، كانت تركيزات بعض المعلمات المختارة مثل الرقم الهيدروجيني، و BOD، و DO، و DOC والمعادن الثقيلة متفاوتة بشكل كبير (P=0.05) وأظهرت انخفاضًا من مدخل إلى مخرج CMWR. تمت دراسة التنوع البكتيري من خلال الرحلان الكهربي المتدرج لتفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR - DGGE) ونهج الاستنساخ. أظهرت ملفات PCR - DGGE وجود 10 نطاقات شائعة في العينات الموسمية للخزان مما يشير إلى أوجه التشابه العالية بين السكان البكتيريين الموجودين خلال الموسمين. علاوة على ذلك، أثبتت ملفات تعريف DGGE أيضًا وجود بعض النطاقات الفريدة التي تشير إلى أن الاختلافات في التنوع البكتيري قد تكون ناجمة عن الظروف البيئية المختلفة. تمت إعادة تضخيم 22 نطاقًا رئيسيًا من ملفات تعريف DGGE واستنساخها وتسلسلها. أشارت نتائج تحليل التسلسل إلى وجود Rheinheimera sp.،Acidithiobacillus ferrooxidans، Afipia sp. و Burkholderia sp. باعتبارها الأنواع البكتيرية السائدة في عينات CMWR. تم العثور على Afipia sp. و Burkholderia sp. في عينات الصيف فقط في حين أن معظم الأنواع الأخرى كانت شائعة في كلا الموسمين. أخيرًا، كانت مياه الصرف الصحي من منجم النحاس ناقصة في العناصر الغذائية ولكنها غنية بالتنوع البكتيري للأليفات المتطرفة. الكلمات المفتاحية: تعدين النحاس، والمعادن الثقيلة، والتنوع البكتيري، والرحيل الكهربي للهلام المتدرج لسلسلة البلمرة (PCR - DGGE)، 16S rRNA.Translated Description (French)
Les effets du changement saisonnier de température sur les compositions chimiques de l'eau et la diversité bactérienne dans le réservoir d'eaux usées des mines de cuivre (CMWR) situé dans la province du Jiangxi, en Chine, ont été étudiés. Des échantillons d'eaux usées ont été prélevés en décembre 2008 et mai 2009 à différents points du CMWR et analysés pour les anions, les métaux lourds et la structure de la communauté microbienne en utilisant des procédures standard. La plupart des paramètres dépassaient les limites fixées par le gouvernement chinois. Cependant, les concentrations de certains paramètres sélectionnés tels que le pH, la DBO, la DO et la DOC et les métaux lourds étaient significativement variées (P=0,05) et présentaient une réduction de l'entrée à la sortie du CMWR. La diversité bactérienne a été étudiée par l'approche combinée réaction en chaîne de la polymérase - électrophorèse sur gel de gradient dénaturant (PCR-DGGE) et clonage. Les profils PCR-DGGE ont montré la présence de 10 bandes communes dans les échantillons saisonniers du réservoir indiquant les fortes similitudes entre les populations bactériennes existant au cours des deux saisons. En outre, les profils DGGE ont également mis en évidence l'existence de certaines bandes uniques suggérant que les différences de diversité bactérienne peuvent être causées par les différentes conditions environnementales. 22 bandes majeures des profils DGGE ont été réamplifiées, clonées et séquencées. Les résultats de l'analyse de séquençage ont indiqué la présence de Rheinheimera sp.,Acidithiobacillus ferrooxidans, Afipia sp. et Burkholderia sp. en tant qu'espèces bactériennes dominantes dans les échantillons du CMWR. L'Afipia sp. et la Burkholderia sp. n'ont été trouvées que dans des échantillons d'été alors que la plupart des autres espèces étaient communes dans les deux saisons. Enfin, les eaux usées de la mine de cuivre étaient déficientes en nutriments mais enrichies de la diversité bactérienne des extrémophiles. Mots clés : extraction du cuivre, métaux lourds, diversité bactérienne, électrophorèse sur gel de gradient dénaturant la réaction en chaîne de la polymérase (PCR-DGGE), ARNr 16S.Translated Description (Spanish)
Se investigaron los efectos del cambio estacional de temperatura en las composiciones químicas del agua y la diversidad bacteriana en el depósito de aguas residuales de la minería del cobre (CMWR) ubicado en la provincia de Jiangxi, China. Las muestras de aguas residuales se recolectaron en diciembre de 2008 y mayo de 2009 de diferentes puntos de CMWR y se analizaron en busca de aniones, metales pesados y estructura de la comunidad microbiana utilizando procedimientos estándar. La mayoría de los parámetros superaron los límites establecidos por el gobierno chino. Sin embargo, las concentraciones de algunos parámetros seleccionados como pH, DBO, DO y DOC y metales pesados variaron significativamente (P=0.05) y exhibieron una reducción desde la entrada hasta la salida de CMWR. La diversidad bacteriana se estudió mediante el enfoque combinado de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante de reacción en cadena de la polimerasa (PCR-DGGE) y clonación. Los perfiles PCR-DGGE mostraron la presencia de 10 bandas comunes en las muestras estacionales del reservorio indicando las altas similitudes entre la población bacteriana existente durante las dos estaciones. Además, los perfiles de DGGE también evidenciaron la existencia de algunas bandas únicas que sugieren que las diferencias en la diversidad bacteriana pueden ser causadas por las diferentes condiciones ambientales. 22 bandas principales de los perfiles de DGGE se volvieron a amplificar, clonar y secuenciar. Los resultados del análisis de secuenciación indicaron la presencia de Rheinheimera sp.,Acidithiobacillus ferrooxidans, Afipia sp. y Burkholderia sp. como la especie bacteriana dominante en las muestras de CMWR. Las especies Afipia sp. y Burkholderia sp. se encontraron solo en muestras de verano, mientras que la mayoría de las otras especies eran comunes en ambas estaciones. Finalmente, las aguas residuales de la mina de cobre eran deficientes en nutrientes pero enriquecidas con la diversidad bacteriana de los extremófilos. Palabras clave: Minería de cobre, metales pesados, diversidad bacteriana, electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante por reacción en cadena de la polimerasa (PCR-DGGE), ARNr 16S.Files
244AD4719205.pdf.pdf
Files
(495.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:558747621033a796c73eff7018da3f25
|
495.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الخصائص الفيزيائية والكيميائية والتنوع البكتيري في مياه الصرف الصحي لتعدين النحاس على أساس تحليل جين 16S rRNA
- Translated title (French)
- Caractéristiques physiochimiques et diversité bactérienne dans les eaux usées des mines de cuivre sur la base de l'analyse du gène de l'ARNr 16S
- Translated title (Spanish)
- Características fisicoquímicas y diversidad bacteriana en aguas residuales de minería de cobre basadas en análisis de genes de ARNr 16S
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2131084952
- DOI
- 10.5897/ajb10.1124
References
- https://openalex.org/W1532103892
- https://openalex.org/W1844903762
- https://openalex.org/W1856219842
- https://openalex.org/W1967281586
- https://openalex.org/W1972143096
- https://openalex.org/W1983514727
- https://openalex.org/W1992252175
- https://openalex.org/W2005155237
- https://openalex.org/W2014826106
- https://openalex.org/W2028753722
- https://openalex.org/W2029189662
- https://openalex.org/W2038713777
- https://openalex.org/W2039099594
- https://openalex.org/W2041045498
- https://openalex.org/W2058758395
- https://openalex.org/W2061759029
- https://openalex.org/W2066694661
- https://openalex.org/W2084877895
- https://openalex.org/W2087834986
- https://openalex.org/W2091698243
- https://openalex.org/W2094591409
- https://openalex.org/W2098592166
- https://openalex.org/W2110600516
- https://openalex.org/W2111858111
- https://openalex.org/W2120209076
- https://openalex.org/W2128301652
- https://openalex.org/W2131636459
- https://openalex.org/W2139571811
- https://openalex.org/W2140341891
- https://openalex.org/W2153772081
- https://openalex.org/W2165357908
- https://openalex.org/W2400836095
- https://openalex.org/W4235491969