Sandrine Hughes, Anne Emilie Bouchardon, Séverine Allegra, Olivier Faure, Carine Rey, Stéphane Pfendler, Jean Luc Bouchardon, Cyrille Conord, Benjamin Gillet, Frédéric Paran, Françoise Girardot, Anna Hua, Environnement Ville Société (EVS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule (LBMC UMR 5239), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Inflammasome NLRP3 – NLRP3 Inflammasome, Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (IGFL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecole Nationale Supérieure des Mines de St Etienne (ENSM ST-ETIENNE), Université Jean Monnet Saint-Etienne - Institut Universitaire de Technologie, Université Claude Bernard Lyon 1 - Ecole Normale Supérieure de Lyon (ENSL) - Laboratoire de Biologie et Modélisation de la Cellule (CNRS UMR 5239), ENSL - Université Claude Bernard Lyon I, Université Claude Bernard Lyon 1 - ENSL - CNRS - Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (UMR 5242), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN-ENSMSE), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université Jean Monnet Saint-Etienne - EVS-ISTHME UMR 5600, Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Lillouch, Fatima, Hughes, Sandrine, and Ecole Nationale Supérieure des Mines de St Etienne
International audience; Most former industrial sites are contaminated by mixtures of trace elements and organic pollutants. Levels of pollutants do not provide information regarding their biological impact, bioavailability and possible interactions between substances. There is genuine interest in combining chemical analyses with biological investigations. We studied a brownfield where several industrial activities were carried out starting in the 1970s, (incineration of pyralene transformers, recovery of copper by burning cables in the open air). Four representative plots showing different levels of polychlorobiphenyls were selected. Organic and trace metal levels were measured together with soil pedological characteristics. The bacterial community structure and functional diversity were assessed by 16S metagenomics with deep sequencing and community-level physiological profiling. Additionally, a vegetation survey was performed. Polychlorobiphenyls (8 mg.kg−1 to 1500 mg.kg−1) were from 2.4 × 103-fold to 6 × 105-fold higher than the European background level of 2.5 μg.kg−1. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans ranged from 0.5 to 8.0 μg.kg−1. The soil was also contaminated with trace metals, i.e., Cu > 187, Zn > 217 and Pb > 372 mg.kg−1. Location within the study area, trace metal content and soil humidity were stronger determinants than organic pollutants of bacterial community structures and activities. Thus, the highest biological activity and the greatest bacteriological richness were observed in the plot that was less contaminated with trace metals, despite the high level of organic pollutants in the plot. Moreover, trace element pollution was associated with a relatively low presence of Actinobacteria and Rhizobia. The plot with the highest metal contamination was rich in metal-resistant bacteria such as Sphingomonadales, Geodermatophilaceae and KD4–96 (Chloroflexi phylum). Acidobacteria and Sphingomonadales, capable of resisting trace metals and degrading persistent organic pollutants, were dominant in the plots that had accumulated metal and organic contamination, but bacterial activity was lower in these plots than in the other plots.