长期暴露于环境相关的硫甲醇会改变管理的含水层补充系统中的氨氧化微生物群落
Jian Zhao1, Qiaojuan Wang2, Yunpeng Zhao3
1Center for Water and Ecology, State Key Laboratory of Regional Environment and Sustainability, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, PR China.
管理的含水层补充 (MAR) 与抗生素去除斗争. 这项研究表明,硫甲醇 (SMX) 显著影响氨氧化微生物 (AOMs),威胁MAR系统中的循环.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 水资源管理水资源的管理.
- 生物地质化学循环是什么
背景情况:
- 管理的含水层补充 (MAR) 对于净化水是至关重要的,但抗生素的去除仍然是一个挑战.
- 氨氧化微生物 (AOMs) 在MAR系统中的循环中发挥着关键作用.
- 了解AOM对抗生素的反应对于优化MAR性能至关重要.
研究的目的:
- 为了研究硫甲醇 (SMX) 对AOM社区的长期影响,在受控的MAR列中.
- 评估SMX对通过AOM介导的循环过程的影响.
- 为了确定特定的AOM种群,它们对SMX暴露具有弹性或脆弱性.
主要方法:
- 在一项为期20个月的受控MAR列实验中,AOMs被暴露在约500 ng/L的硫甲醇 (SMX) 中.
- 对amoA基因的量化和对元基因组组装基因组 (MAG) 的分析,以评估AOM社区结构和丰富性.
- 差异丰度分析以确定SMX对特定AOA,AOB和comammoxMAG的影响.
主要成果:
- 暴露于硫甲醇 (SMX) 导致阿莫亚基因在氨氧化古物 (AOA),氨氧化细菌 (AOB) 和完整的氨氧化剂 (comammox) 中减少60-67%.
- SMX对微生物种群的影响不同,抑制了一些AOA和comammoxMAG,同时促进了其他人,表明了对特定类别的耐受性.
- 与comammox种群相比,氨氧化古生物 (AOA) 对SMX表现出更大的抵抗力.
结论:
- 长期暴露于SMX对MAR系统中循环构成重大威胁,因为它影响了AOM社区.
- 特定的AOM血统对SMX表现出不同的耐受程度,影响整个社区动态.
- 这些发现为改善MAR系统在减轻抗生素污染方面的有效性提供了关键的见解.
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