微藻和植物圈细菌在基于二元培养系统的奶牛场废水处理系统中的相互作用

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
• 藻类生物技术 藻类生物技术

背景情况:

• 由于高营养负载,奶牛场的废水对环境构成重大挑战.
• 微藻种植为从废水中去除营养和回收资源提供了一种可持续的方法.
• 了解微藻-细菌系统内的微生物相互作用对于优化治疗效率至关重要.

研究的目的:

• 研究不同微藻在乳制品农场废水处理中的有效性.
• 分析微藻处理对营养物质去除和生物质组成的影响.
• 探索生物圈细菌在基于微藻的废水处理系统中的作用.

主要方法:

• 培养混合微藻与不同类型的奶牛场废水的培养.
• 量化营养物质的去除 (氨,总).
• 对生物质蛋白质和细胞外聚合物质 (EPS) 含量的分析.
• 微生物社区概况 (16S rRNA测序) 的物理层.
• 生物圈细菌的基因表达分析.

主要成果:

• 混合微藻实现了>99%的氨和>80%的总去除.
• 最高的蛋白质和EPS产量发生在高度废水中.
• 蛋白质细菌和蓝藻细菌的数量增加,而细菌杆菌在物理层中减少.
• 物理圈细菌生长与微藻生长和EPS成分相关 (结合与溶解).
• 生物圈细菌中光合作用和呼吸基因的升级表明了物质交换的增强.

结论:

• 微藻-细菌系统在乳制品废水处理中表现出高效率.
• 物理圈微生物动力学是这些共生系统的成功不可或缺的一部分.
• 对微藻与细菌相互作用的进一步研究对于推进废水处理技术至关重要.