长期温度变化对活性污泥微生物组动态和微污染物去除的影响
Paola Meynet1, Adriano Joss2, Russell J Davenport3
1School of Engineering, Newcastle University, Newcastle upon Tyne NE1 7RU, United Kingdom; Department of Environmental Chemistry, Eawag, Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Dübendorf 8600, Switzerland.
Water research
|June 4, 2024
概括
污水处理厂的性能随温度而变化. 长时间的温度变化会改变微生物群落,影响微污染物的去除,特别是在15°C以下和25°C以上的极端温度下.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 水处理技术水处理技术.
- 生物地质化学生物地质化学
背景情况:
- 废水处理厂 (WWTP) 的微污染物清除效率是高度可变的.
- 季节性温度波动显著影响WWTP的性能.
- 温度变化对微生物群落和微污染物生物转化的长期影响尚不清楚.
研究的目的:
- 研究长期温度变化对活性污泥中微生物群体动态的影响.
- 评估温度变化对微污染物生物转化速率的影响.
- 了解微生物转移如何影响不同温度调节下的治疗疗效.
主要方法:
- 使用测序批量反应堆 (SBR) 作为模型系统.
- 活性污泥暴露在广泛的温度范围 (4-40°C) 中.
- 采用16S rRNA amplicon测序来分析微生物结构 (gDNA) 和活性 (RNA).
主要成果:
- 温度,而不是时间,是微生物群体结构和活动的主要驱动因素,特别是在低于15°C和高于25°C的温度下.
- 微生物多样性在20°C达到顶峰;较罕见的种群在极端温度下占主导地位,这表明它们在维持生物转化中的作用.
- 微污染物生物转化率在极端温度下偏离了阿雷尼乌斯模型,表明温度诱导的分类学变化和改变的代谢途径.
结论:
- 长时间的温度变化会在活性污泥微生物群落中引发显著的分类学变化.
- 这些转变导致了不同的生物转化途径的出现,影响了微污染物去除效率.
- 了解这些温度驱动的微生物动态对于优化WWTP在不断变化的气候条件下的性能至关重要.
