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Updated: Sep 9, 2025

Mesocosm-Scale Constructed Wetland Design for Wastewater Treatment
Published on: May 2, 2025
低温耐性ヘテロトロフ的窒素化細菌による建設湿地の窒素除去強化 プセドモナス・ウムソングンシス YL-1:汚染物質の除去,根球効果,バクテリアの相互作用
Wei Bian1, Lei Yang1, Yan-Li Li1
1Shaanxi Key Laboratory of Environmental Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China; Key Lab of Northwest Water Resource, Environment and Ecology, Ministry of Education, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China.
新しい細菌である Pseudomonas umsongensis YL-1 を導入することで,建設された湿地での冬の窒素除去が著しく増加します. この低温耐性菌株は 微生物と植物の活動を高め,アンモニアと窒素の総除去率を改善します.
科学分野:
- 環境微生物学
- 汚水処理工学
- 湿地の生態系
背景:
- 建設された湿地 (CW) は,微生物と植物の活動が低下したため,冬の間窒素除去効率が低下しています.
- 低温では,CWにおける窒素除去を担う生物学的プロセスが著しく損なわれます.
研究 の 目的:
- 低温耐久性の新しい細菌であるPseudomonas umsongensis YL-1が,CWにおける冬の窒素除去を促進する効果を評価する.
- P. umsongensis YL-1の接種がCWにおける窒素除去率,酵素活動,微生物コミュニティ構造に与える影響を調査する.
主な方法:
- Pseudomonas umsongensis YL-1の低温耐性ヘテロトロフィック・ニトリフィケーション・エアロビック・デニトリフィケーション (HN-AD) 株の分離と特定
- イリス・ジャポニカとロリウム・ペレネ・L.を冬の条件 (平均気温<10°C) で植えたCWに定期的にP. umsongensis YL-1を注入する.
- 窒素種 (NH4+-N,TN,NO3--N,NO2--N),根活動,放射性酸素損失 (ROL),主要な酵素活動 (AMO,NAR,NAP),機能性遺伝子の豊富さ (nirS,napA,napB) のモニタリング
主要な成果:
- P. umsongensis YL-1で注射されたCWは,NH4+-N (95.94~96.16%) とTN (94.51~94.93%),排出量NO3−Nが1mg/L未満で高い除去率を達成した.
- ワクチン接種により,根の活性,ROL,およびAMO,NAR,NAP酵素の活性が大幅に改善され,HN-ADプロセスが促進されました.
- P. umsongensis YL-1はリゾスフィアを成功裏に植民地化し,その豊富さを増加させ,ニールS,ナパA,ナパB遺伝子を著しく豊かにし,窒素変換を強化しました.
結論:
- 低温耐性菌であるPseudomonas umsongensis YL-1による接種は,冬の間,建設された湿地での窒素除去を強化するための有望な戦略です.
- P. umsongensis YL-1は,根の活動,酸素の供給,および窒素除去に関わる重要な酵素プロセスを促進することによって,CWの性能を改善します.
- この研究では,P. umsongensis YL-1のコロニー化と有効性を促進する潜在的な要因として,根排液 (3-メチル-4-ヘプタノンとポリサッカリド) を特定した.
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