Assessment of cadmium tolerance and biosorptive potential of Bacillus Cereus GCFSD01 isolated from cadmium contaminated soil / Avaliação da tolerância ao cádmio e do potencial biossorptivo de Bacillus Cereus GCFSD01 isolado de solo contaminado com cádmio

Continuous occurrence of heavy metals is a major cause of environmental pollution due to its toxic effects. At minimum concentrations, these metals are highly reactive and can gather in the food chains and food web, causing major dangers to public health concerns. Soil samples were collected from Paharang drain, Faisalabad. Cadmium tolerant bacteria were isolated and evaluated for their MIC against Cd. The isolated bacterial strain GCFSD01 showed MIC value upto 30 mM/L. The bacterial strain with the highest resistance against Cd was selected for further study. Molecular characterization of bacterial isolate GCFSD01 was performed by 16S rRNA which confirmed it as Bacillus cereus. Optimum growth conditions of bacterial strain were also evaluated. Strain GCFSD01 showed optimum growth at pH 7 and 37 °C temperature. Our result revealed that B. cereus strain GCFSD01 reduced 61.3% Cd after 48 hrs. Multiple metal tolerance and Cd reduction by B. cereus indicate its potential for further use for decontamination of polluted soil.

A ocorrência contínua de metais pesados é uma das principais causas de poluição ambiental devido aos seus efeitos tóxicos. A contaminação por metais pesados representa um grande risco para todas as formas de vida encontradas no meio ambiente. Em concentrações mínimas, esses metais são altamente reativos e podem se acumular nas cadeias alimentares e na cadeia alimentar, causando grandes perigos às preocupações com a saúde pública. Amostras de solo foram coletadas no esgoto de Paharang, Faisalabad. Bactérias tolerantes ao cádmio foram isoladas da amostra coletada pelo método da placa de ágar. As colônias separadas individuais selecionadas foram avaliadas quanto às suas concentrações inibitórias mínimas contra Cd. A cepa bacteriana isolada GCFSD01 apresentou valores de CIM de 30 mM/L. A colônia bacteriana que apresentou maior resistência contra o Cd foi selecionada para identificação. Após seleção da maior colônia bacteriana resistente ao Cd, coloração de Gram e diferentes testes bioquímicos foram realizados para a caracterização da bactéria isolada. A caracterização molecular do isolado bacteriano GCFSD01 foi realizada por PCR 16S rRNA confirmando a presença de Bacillus cereus. Após a identificação molecular, as condições ótimas de crescimento da cepa bacteriana também foram verificadas. A cepa GCFSD01 apresentou crescimento ótimo em pH 7 e temperatura de 37 °C. Nosso resultado revelou que a cepa de B. cereus GCFSD01 reduziu 61,3% de Cd após 48 horas. A tolerância a múltiplos metais e a redução de Cd por B. cereus indicam seu potencial para uso posterior na descontaminação do solo poluído.

Geospatial distribution of metal(loid)s and human health risk assessment due to intake of contaminated groundwater around an industrial hub of northern India.

The study focused on analyzing concentrations of metal(loid)s, their geospatial distribution in groundwater around an industrial hub of northern India. Human health risk posed due to the intake of contaminated groundwater was also evaluated. For this, 240 samples were assayed using inductively coupled plasma emission spectrophotometer. For risk assessment, the methodology proposed by US Environmental Protection Agency was adopted. Geometric mean of Al, As, Mo, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Se, and Zn was 193.13, 27.35, 4.22, 2.85, 92.81, 14.97, 271.78, 25.76, 54.75, 19.50, 16.94, and 1830.27 µg/l, respectively. Levels of Al (84%), As (63%), Ni (63%), Pb (49%), and Se (41%) exceeded the Bureau of Indian Standards (BIS). Principal component analysis is accounted for ~ 88% of the total variance and reflected pollution loads of Al, As, Mo, Cr, Fe, Se, and Pb in the groundwater. Based on it, four sources of metal(loid)s, namely geogenic (34.55%), mixed (industrial and agricultural, 26.76%), waste dumping (15.31%), and industrial (11.25%) were identified. Semi-variogram mapping model demonstrated significant geospatial variations of the metal(loid)s. Hazard index (HI) suggested potential non-carcinogenic risks to the inhabitants due to As, Al, Ni, Se, and Pb, which were the largest contributors. Based on maximum concentrations of metal(loid)s, HI for child and adult was above unity. Arsenic was identified as the most hazardous pollutant that may have chronic carcinogenic health implications. At western side of study area, carcinogenic health risks exceeded critical threshold of 1 × 10-4, indicating that As posed health risks to residents by intake of groundwater.

Assessment of cadmium tolerance and biosorptive potential of Bacillus Cereus GCFSD01 isolated from cadmium contaminated soil

Abstract Continuous occurrence of heavy metals is a major cause of environmental pollution due to its toxic effects. At minimum concentrations, these metals are highly reactive and can gather in the food chains and food web, causing major dangers to public health concerns. Soil samples were collected from Paharang drain, Faisalabad. Cadmium tolerant bacteria were isolated and evaluated for their MIC against Cd. The isolated bacterial strain GCFSD01 showed MIC value upto 30 mM/L. The bacterial strain with the highest resistance against Cd was selected for further study. Molecular characterization of bacterial isolate GCFSD01 was performed by 16S rRNA which confirmed it as Bacillus cereus. Optimum growth conditions of bacterial strain were also evaluated. Strain GCFSD01 showed optimum growth at pH 7 and 37 °C temperature. Our result revealed that B. cereus strain GCFSD01 reduced 61.3% Cd after 48 hrs. Multiple metal tolerance and Cd reduction by B. cereus indicate its potential for further use for decontamination of polluted soil.

Resumo A ocorrência contínua de metais pesados é uma das principais causas de poluição ambiental devido aos seus efeitos tóxicos. A contaminação por metais pesados representa um grande risco para todas as formas de vida encontradas no meio ambiente. Em concentrações mínimas, esses metais são altamente reativos e podem se acumular nas cadeias alimentares e na cadeia alimentar, causando grandes perigos às preocupações com a saúde pública. Amostras de solo foram coletadas no esgoto de Paharang, Faisalabad. Bactérias tolerantes ao cádmio foram isoladas da amostra coletada pelo método da placa de ágar. As colônias separadas individuais selecionadas foram avaliadas quanto às suas concentrações inibitórias mínimas contra Cd. A cepa bacteriana isolada GCFSD01 apresentou valores de CIM de 30 mM/L. A colônia bacteriana que apresentou maior resistência contra o Cd foi selecionada para identificação. Após seleção da maior colônia bacteriana resistente ao Cd, coloração de Gram e diferentes testes bioquímicos foram realizados para a caracterização da bactéria isolada. A caracterização molecular do isolado bacteriano GCFSD01 foi realizada por PCR 16S rRNA confirmando a presença de Bacillus cereus. Após a identificação molecular, as condições ótimas de crescimento da cepa bacteriana também foram verificadas. A cepa GCFSD01 apresentou crescimento ótimo em pH 7 e temperatura de 37 °C. Nosso resultado revelou que a cepa de B. cereus GCFSD01 reduziu 61,3% de Cd após 48 horas. A tolerância a múltiplos metais e a redução de Cd por B. cereus indicam seu potencial para uso posterior na descontaminação do solo poluído.

Ichthyofauna as bioindicator of environmental quality in an industrial district in the amazon estuary, Brazil / Ictiofauna com indicador biológico estuarino em um distrito industrial, estuário amazônico, Brasil

The objective of the present study was to describe the ecological status of ichthyofauna in an industrial district (Pará river, Amazon estuary), through the use of different environmental descriptors. To evaluate the impacts of the industrial area and cargo terminal, three areas were considered: Zone 1 (maximum impact), Zone 2 (median impact) and Zone 3 (low impact). A total of 77 species were captured. Differences in the composition of the ichthyofauna were recorded between Zones and environments (main channel and tidal channel). The ecological indices revealed clear evidence of the impact of the industrial hub and cargo terminal on the fish communities. In Zone 1, there was a reduction in the number of feeding groups (in the main channel) and larger fish and the Shannon diversity index and Margalef's richness were also significantly lower. The multivariate analysis separated the different Zones clearly into three groups, indicating marked differences in the levels of contamination in the different parts of the study area.

O objetivo deste trabalho foi descrever o status ecológico da ictiofauna em um distrito industrial (rio Pará, estuário Amazônico), através do uso de diferentes descritores ambientais. Para avaliar o impacto da zona industrial e terminal de cargas, três áreas foram consideradas: Zona 1 (máximo impacto), Zona 2 (médio risco) e Zona 3 (baixo impacto). Um total de 77 espécies foi capturado. Diferenças na composição da ictiofauna foram encontradas em todas as zonas e ambientes (canal principal e canal de maré). Os índices ecológicos revelaram alterações da comunidade de peixes na área do distrito industrial. Na Zona 1 houve uma redução no número de categorias tróficas (no canal principal) e de peixes de grande porte e o índice de diversidade de Shannon e a riqueza de Margalef foram significativamente mais baixos. A análise multivariada separou as Zonas em três grupos, indicando diferenças marcantes no nível de contaminação nas diferentes áreas de estudo.