在全面的MBBR-IFAS系统中对生物膜和活性污泥的细菌信息进行比较分析
Xiaolin Zhou1, Haicheng Liu1, Xing Fan1
1State and Local Joint Engineering Research Centre of Urban Wastewater Treatment and Reclamation, Qingdao University of Technology, Qingdao 266520, China.
Microorganisms
|June 27, 2024
概括
移动床生物膜反应堆集成固膜活性污泥 (MBBR-IFAS) 系统中的细菌群体在生物膜和活性污泥之间有所不同. 生物膜显示出更高的化潜力,包括comammox,而活性污泥则具有更多的无化细菌.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 废水处理技术 废水处理技术
- 生物膜科学 生物膜科学
背景情况:
- 移动床生物膜反应堆集成固膜活性污泥 (MBBR-IFAS) 系统对于废水处理至关重要.
- 了解这些系统中的微生物群落对于优化性能至关重要.
- 在生物膜和活性污泥相中可能存在不同的细菌群体.
研究的目的:
- 在MBBR-IFAS系统中分析和比较细菌群体和生物膜和活性污泥的潜在功能.
- 确定与每个阶段相关的关键微生物属和代谢途径.
- 为提高MBBR-IFAS系统效率提供微生物视角.
主要方法:
- 在全面的MBBR-IFAS系统的氧反应器中对细菌群体进行了广泛的分析.
- 生物膜和活性污泥之间的细菌组成的统计比较.
- 使用基因和基因组京都百科全书 (KEGG) 路径映射的功能潜力分析.
主要成果:
- 在生物膜和活性污泥之间观察到细菌群落的显著差异 (R = 0.624,p < 0.01).
- 在活性污泥中 (p < 0.05) 脱基化属 (例如,Ignavibacterium,Arcobacter) 更为丰富.
- 在生物膜中,Comammox Nitrospira的含量显著增加 (p < 0.05,8.13%的相对含量),并显示出更大的化途径潜力 (M00528,M00804).
- 生物膜在26个3级KEGG通路中表现出更高的潜力,包括有机生物降解和信号传导.
- 活性污泥在五种途径中显示出更高的潜力,包括糖甘生物合成.
结论:
- 在MBBR-IFAS系统中的生物膜和活性污泥之间,细菌群体结构和功能潜力存在显著差异.
- 生物膜被丰富了comammoxNitrospira,表明它在完全化中起着关键作用.
- 这些发现为优化MBBR-IFAS系统设计和操作提供了微生物基础.
