Elucidating the biogeochemical processes controlling natural source zone depletion (NSZD) of petroleum hydrocarbons in contaminated soils under dynamic redox conditions

微生物是图斯所有生态系统的基础;它们控制着碳、磷、氮和硫等营养物质的化学循环，以及痕量的多种元素，并考虑到全球的影响。它们在生物技术部门发挥着重要作用，其中包括二氧化碳、甲烷和氮氧化物的生产原理。此外，土壤微生物群落也会对环境产生影响，因为石油碳氢化合物（HP）污染物的降解会导致石油污染物的恶化。重要的是，加拿大Au 60%的图斯污染点都存在HP污染，这些在土壤中模拟HP生物降解的模式可能提供一项必要的服务，以满足能源工业对环境的责任。因此，在埃克森美孚的全球支持下，英国石油公司的服务部门和滑铁卢大学生态水文学研究小组共同致力于建立长期合作研究，泰尔梅大学致力于预测土壤污染条件和控制土壤中HP微生物降解过程的改进。通过实验室和模拟相结合的方法，对影响水文气候的因素，特别是土壤的胶凝和冻融以及推覆体的波动进行了研究，模拟了微生物作用对HP自然降解的影响。我们提出了一个新的理论框架，该框架在各种相关变量的条件下，通过微生物的相互作用，产生和分配共同体微生物中的能源，从而有效地促进化学转化，从而促进HP的降解。考虑到寒冷的气候条件，该项目建议加强加拿大能源部门的能力，以应对惠普造成的污染的潜在影响。

Les microorganismes sont la base de tous les écosystèmes; ils contrôlent les cycles biogéochimiques du carbone, des nutriments tels que le phosphore, l'azote et le sulfure, et de plusieurs éléments en traces, avec des conséquences globales très considérables. Ils jouent un rôle essentiel dans le secteur des biotechnologies et sont parmi les principaux producteurs de gaz à effet de serre qui incluent le dioxyde de carbone, le méthane et l'oxyde nitreux. De plus, les communautés microbiennes du sol peuvent aider à assainir l'environnement, par exemple en dégradant les contaminants d'hydrocarbures de pétrole (HP) provenant des déversements de pétrole brut. Étant donné que 60% de tous les sites contaminés au Canada seraient contaminés par des HP, les modèles qui simulent la biodégradation des HP dans les sols peuvent fournir un service essentiel à l'industrie de l'énergie responsable envers l'environnement. Par conséquent, les unités des services environnementaux de l'Impériale, avec un support global d'ExxonMobil, et le Groupe de Recherche en Ecohydrologie de l'Université de Waterloo s'unissent pour établir une collaboration de recherche à long terme concentrée sur la modélisation prédictive des conditions environnementales et des processus contrôlant la dégradation microbienne des HP dans les sols contaminés. A travers une combinaison d'expériences en laboratoire et de modélisation, le projet de recherche proposé visera à déterminer comment les facteurs hydrologiques et climatiques variables, en particulier le gel et le dégel des sols et les fluctuations de la nappe phréatique, modulent les voies de réaction microbienne responsables de la dégradation naturelle des HP. Nous développerons un cadre théorique entièrement nouveau qui liera la production et la répartition de l'énergie au sein des communautés microbiennes à des taux de réaction auxquels les microorganismes du sol effectuent les transformations chimiques qui contribuent à la dégradation des HP, dans des conditions environnementales pertinentes mais variables. En mettant l'accent sur les conditions climatiques froides, le projet proposé renforcera la capacité du secteur énergétique canadien à atténuer les impacts environnementaux de la pollution par les HP.