Frontiers in Microbiology ( IF 4.0 ) Pub Date : 2021-09-22 , DOI: 10.3389/fmicb.2021.740118 Ludovica Rolando 1 , Anna Barra Caracciolo 1 , Paola Grenni 1 , Livia Mariani 1 , Jasmin Rauseo 2 , Francesca Spataro 2 , Gian Luigi Garbini 1, 3 , Andrea Visca 1 , Luisa Patrolecco 2
The anionic surfactant sodium lauryl ether sulfate (SLES) is the main component of most commercial foaming agents (FAs) used in the excavation of highway and railway tunnels with Earth pressure balance-tunnel boring machines (EPB-TBMs). Several hundreds of millions of tons of spoil material, consisting of soil mixed with FAs, are produced worldwide, raising the issue of their handling and safe disposal. Reducing waste production and reusing by-products are the primary objectives of the “circular economy,” and in this context, the biodegradation of SLES becomes a key question in reclaiming excavated soils, especially at construction sites where SLES degradation on the spot is not possible because of lack of space for temporary spoil material storage. The aim of the present work was to apply a bacterial consortium (BC) of SLES degraders to spoil material excavated with an EPB-TBM and coming from a real construction site. For this purpose, the BC capability to accelerate SLES degradation was tested. Preliminary BC growth, degradation tests, and ecotoxicological evaluations were performed on a selected FA. Subsequently, a bioaugmentation experiment was conducted; and the microbial abundance, viability, and SLES concentrations in spoil material were evaluated over the experimental time (0.5, 3, 6, 24, 48, and 144 h). Moreover, the corresponding aqueous elutriates were extracted from all the soil samples and analyzed for SLES concentration and ecotoxicological evaluations with the bacterium
中文翻译:
使用细菌十二烷基醚硫酸盐降解剂联合体进行生物强化修复污染土壤
阴离子表面活性剂十二烷基醚硫酸钠(SLES)是大多数用于公路和铁路隧道土压平衡隧道掘进机(EPB-TBM)开挖的商业发泡剂(FA)的主要成分。世界范围内产生了数亿吨由土壤与 FA 混合组成的弃土材料,这引发了对其处理和安全处置的问题。减少废物的产生和副产品的再利用是“循环经济”的首要目标,在这种背景下,SLES的生物降解成为开挖土壤回收利用的关键问题,尤其是在SLES无法现场降解的建筑工地因为缺乏临时存放弃土材料的空间。目前工作的目的是应用 SLES 降解剂的细菌聚生体 (BC) 来破坏用 EPB-TBM 挖掘并来自真实建筑工地的材料。为此,测试了 BC 加速 SLES 降解的能力。对选定的 FA 进行了初步 BC 生长、降解测试和生态毒理学评估。随后,进行了生物强化实验;并且在实验时间(0.5、3、6、24、48 和 144 小时)内评估了弃土材料中的微生物丰度、活力和 SLES 浓度。此外,从所有土壤样品中提取相应的水性淘洗液,并用细菌分析 SLES 浓度和生态毒理学评价。测试了 BC 加速 SLES 降解的能力。对选定的 FA 进行了初步的 BC 生长、降解测试和生态毒理学评估。随后,进行了生物强化实验;并且在实验时间(0.5、3、6、24、48 和 144 小时)内评估了弃土材料中的微生物丰度、活力和 SLES 浓度。此外,从所有土壤样品中提取相应的水性淘洗液,并用细菌分析 SLES 浓度和生态毒理学评价。测试了 BC 加速 SLES 降解的能力。对选定的 FA 进行了初步的 BC 生长、降解测试和生态毒理学评估。随后,进行了生物强化实验;并且在实验时间(0.5、3、6、24、48 和 144 小时)内评估了弃土材料中的微生物丰度、活力和 SLES 浓度。此外,从所有土壤样品中提取相应的水性淘洗液,并用细菌分析 SLES 浓度和生态毒理学评价。在实验时间(0.5、3、6、24、48 和 144 小时)内评估弃土材料中的 SLES 和 SLES 浓度。此外,从所有土壤样品中提取相应的水性淘洗液,并用细菌分析 SLES 浓度和生态毒理学评价。在实验时间(0.5、3、6、24、48 和 144 小时)内评估弃土材料中的 SLES 和 SLES 浓度。此外,从所有土壤样品中提取相应的水性淘洗液,并用细菌分析 SLES 浓度和生态毒理学评价。