Las compensaciones basadas en la salinidad entre la eliminación de nitrógeno y la dinámica del microbioma en Fe-C-W...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Microbiología ambiental
• Ingeniería de Tratamiento de Aguas

Sus antecedentes:

• Los mecanismos de eliminación de nitrógeno en los humedales construidos con hierro-carbono (Fe-C-CW) para las aguas residuales de la acuicultura no se comprenden bien.
• El impacto de la salinidad en estos mecanismos requiere una mayor investigación para una gestión eficaz de las aguas residuales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto de las diferentes salinidades en la eficiencia de la eliminación del nitrógeno en los Fe-C-CW.
• Aclarar los procesos microbianos y biogeoquímicos subyacentes responsables de una mayor eliminación de nitrógeno bajo una salinidad óptima.

Principales métodos:

• Un ensayo de 155 días con Fe-C-CW bajo cuatro niveles de salinidad (S0, S10, S20, S30).
• Análisis de las tasas de eliminación de nitrógeno, metagenómica, firmas de isótopos duales (δ¹⁵ N_NO2/ δ¹⁸ O_NO2), perfiles enzimáticos y análisis de redes ecológicas.

Principales resultados:

• La salinidad S20 logró una eliminación óptima del nitrógeno total (84,9%), el nitrato (81,8%) y el amonio (79,3%).
• La metagenómica reveló el enriquecimiento de taxones desnitrificantes y la regulación al alza de los genes ciclistas de nitrógeno y hierro en S20.
• El perfil enzimático mostró actividades significativamente más altas de las enzimas clave del ciclo del nitrógeno en S20, lo que indica una función microbiana mejorada y un acoplamiento optimizado por salinidad con reducción de hierro.

Conclusiones:

• La salinidad S20 mejora significativamente la eficiencia de la eliminación de nitrógeno en Fe-C-CWs al mejorar la estructura y la función de la comunidad microbiana.
• El estudio demuestra una sinergia optimizada para la salinidad entre la reducción disimilatoria del hierro y los procesos de transformación del nitrógeno.
• Los resultados proporcionan información teórica para optimizar el rendimiento de los Fe-C-CW en la gestión de aguas residuales de la acuicultura.