Biofiltración, estacionalidad y factores del sistema de distribución influyen en las comunidades nitrificantes en un...

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Ciencias Ambientales
• Ingeniería de Tratamiento de Agua

Sus antecedentes:

• La nitrificación en los sistemas de distribución de agua potable (DWDS) es un problema conocido, pero el papel de la biofiltración en la configuración de las comunidades nitrificantes está poco estudiado.
• La coexistencia y la dinámica de los nitrificadores comammox (oxidadores completos de amoníaco a nitrato) y canónicos en los DWDS no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo la biofiltración impacta la estructura de la comunidad nitrificante en un sistema de agua potable a escala real utilizando cloraminas como desinfectante secundario.
• Determinar la persistencia de las poblaciones nitrificantes de los biofiltros en el DWDS e identificar los factores que influyen en su abundancia.

Principales métodos:

• Muestreo mensual durante un año a partir del efluente del biofiltro, el agua terminada y tres sitios del DWDS.
• Cuantificación de las abundancias de nitrificadores utilizando PCR digital de gotas (ddPCR) para bacterias oxidantes de amoníaco (AOB) y bacterias oxidantes de nitrito (NOB).
• Metagenómica cuantitativa basada en genomas para identificar las especies nitrificantes dominantes, incluidos los tipos comammox y canónicos.

Principales resultados:

• Se observaron tendencias temporales contrastantes entre las abundancias de genes de bacterias oxidantes de amoníaco (AOB) y bacterias oxidantes de nitrito (NOB)/nitrificadores comammox.
• Se identificaron el clúster 6a de Nitrosomonas, Nitrospira canónica y especies de comammox similares a Nitrospira como nitrificadores dominantes.
• Se detectaron las mismas poblaciones nitrificantes encontradas en el efluente del biofiltro en todo el DWDS, lo que indica la contribución del biofiltro a la persistencia de los nitrificadores.

Conclusiones:

• La operación del biofiltro influye significativamente en la composición y persistencia de la comunidad nitrificante dentro de los DWDS cloraminados.
• Los factores específicos del sitio dentro del DWDS, como la edad del agua y el residual del desinfectante, modulan la abundancia de poblaciones nitrificantes específicas.
• Las estrategias integradas de control de la nitrificación deben considerar el rendimiento del biofiltro junto con las prácticas de desinfección.