揭示了从微生物网络建立在垂直流构造湿地中的除性能
Liandong Zhang1, Baoshan Yang2, Hui Wang2
1School of Water Conservancy and Environment, University of Jinan, Jinan 250022, China.
Bioresource technology
|September 10, 2023
概括
在垂直流构造湿地 (VFCWs) 中的天然热带石显著改善了营养物质的去除和微生物活动,特别是在更长的液压保留时间 (HRT) 中. 与陶岩相比,焦岩增强了去除和改变了微生物群落结构.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 微生物学 微生物学
- 废水处理 废水处理
背景情况:
- 垂直流构造湿地 (VFCW) 对于废水处理至关重要.
- 了解基板和液压保留时间 (HRT) 对微生物群落和营养物质去除的影响对于优化VFCW性能至关重要.
- 基质类型 (天然热岩与页岩陶岩) 和HRT对VFCW微生物生态和效率的相互作用需要进一步研究.
研究的目的:
- 调查基质类型 (天然热带石或页岩陶石) 和液压保留时间 (HRT) 对VFCW中的营养物质去除和微生物共发生网络的联合影响.
- 为了比较热带石包装和陶石包装VFCW在去除氨 (NH4+-N) 和化学氧气需求 (COD) 的效率.
- 分析操作条件对微生物群落结构和功能的影响,包括关键的循环基因和类.
主要方法:
- 使用VFCW与两种基板类型的实验设置:天然地和页岩陶.
- 在两个不同的HRT下运行VFCW: 3天和6天.
- 对营养物质去除速度 (NH4+-N,COD) 的分析.
- 通过基因丰富性分析 (Amx,amoA,nxrA,nosZ) 和细菌类的相对丰富性 (Proteobacteria,Nitrospirae) 来评估微生物社区的组成和功能.
- 在物种和属层面研究微生物共发生网络和生态策略 (利基共享与利基差异化).
主要成果:
- 采石包装的VFCW实现了优异的去除率:NH4+-N的93.65%和COD的83.84%在6天的HRT.
- 长时间的HRT (6天) 在石包装的VFCW中增加了关键循环基因 (Amx,amoA,nxrA,nosZ) 的丰富性以及蛋白质细菌和Nitrospirae的相对丰富性.
- 采石包装的VFCW在物种层面上表现出生态的共享,而陶石包装的VFCW则表现出的差异化.
- 这两种基质类型都建立了转化属的功能网络,采用了利基差异化.
结论:
- 天然热带石是一种比页岩陶石更有效的基质,可以增强VFCW中的营养除去,特别是在更长的HRT时.
- 优化HRT和基质类型显著影响微生物社区结构,活动和VFCW中的转化过程.
- 微生物群落在VFCW适应环境条件通过不同的生态战略,影响整体处理效率.
相关概念视频
Bioremediation
18.9K
Bioremediation is the use of prokaryotes, fungi, or plants to remove pollutants from the environment. This process has been used to remove harmful toxins in groundwater as a byproduct of agricultural run-off and also to clean up oil spills.
18.9K
Environmental Applications of Microorganisms
55
Microorganisms play a pivotal role in maintaining ecosystem balance by recycling essential elements such as carbon, nitrogen, and phosphorus, as well as supporting processes like bioremediation, wastewater treatment, and biofuel production.Microbes in Elemental CyclesIn the carbon cycle, microorganisms decompose organic matter, releasing carbon dioxide via aerobic respiration. This carbon dioxide is subsequently used by photosynthetic organisms to synthesize organic compounds, closing the...
55
Overview of Nitrogen Metabolism
8.1K
Nitrogen is a very important element for life because it is a major constituent of proteins and nucleic acids. It is a macronutrient, and in nature, it is recycled from organic compounds and stored in the form of ammonia, ammonium ions, nitrate, nitrite, or nitrogen gas by many metabolic processes. Many of these metabolic processes are carried out only by prokaryotes.
The largest pool of nitrogen available in the terrestrial ecosystem is gaseous nitrogen (N2) from the air, but this...
The largest pool of nitrogen available in the terrestrial ecosystem is gaseous nitrogen (N2) from the air, but this...
8.1K


