Table of Contents
הקדמה: כוח העבודה הנסתר ב Wetlands
רטובות בנויות הן מערכות אקולוגיות בנויות תכליתיות שמשכפלות פונקציות טבע רטובות לטיפול בשפכים, רוצף מים סערה, ואפקטים תעשייתיים באופן יעיל ובעל קיימא לסביבה, בעוד שהצמחייה והתקשורת התת-קרקעית הן מרכיבים גלויים של מערכות אלה, סוסי העבודה האמיתיים הם הקהילות המיקרוביאליות יותר אשר מאכלסים כל משטח, חלל מהיר, ושורש בתוך השטח הרטוב של צורות אלה, אשר נבנות יותר של איכות, כמו גם שיפור חשמליות, כמו גם שיפור חשמליות, כמו גם יותר, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את האורגניזמים חיוניים, כמו גם את המעבדות, כמו גם את המעבדות יותר, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את האורגניזמים סביבתיים, כמו גם את הסביבה, כמו גם את המעבדות יותר, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את האורגניזמים מיקרוסקופית, כמו גם את הסביבה, כמו גם את המעבדות יותר, כמו גם את המעבדות, כמו גם את הסביבה, כמו גם את האורגניזמים חיוניים של פונקציות מיקרובייל, כמו גם את המעבדות, כמו גם את המעבדות יותר
יכולת הטיפול של ארץ רטובה בנויה קשורה ביסודה לפעילות ולמגוון של תושבי המיקרוביאלית שלה.קהילות אלה לשבור פסולת אורגנית, להפוך תרכובות חנקן, מתחמים כבדים חיטוי, ו dequester מתעוררות מתפתלים כגון תרופות ומוצרי טיפול אישי.ללא השפעה מיקרוביאלית חזקה וחדשנית של אוכלוסיות מיקרוביוטיות, אפילו את הטוב ביותר מעוצבות לא יכשלו לענות על מטרות הטיפול.
הבנת קהילות מיקרוביאליות ב- Wetlands
קהילות מיקרוביאליות ברטבים בנויות הן מורכבות מאוד של חיידקים, ארכאה, פטריות, פרוזוזה, ומיקרואורגניזמים אחרים המיישבים את המצע, שורשים צמחיים, ועמודת מים.קהילות אלה אינן אוספים אקראיים של אורגניזמים, אך הם מערכות אקולוגיות בנויות אשר מתפתחות בתגובה לתנאים הסביבתיים הספציפיים הקיימים בתוך היבשה.
קומפוזיציה וגיוון של קונסטטורטיה מיקרוביאלית
המגוון המיקרוביאלי ברטבים בנוי הוא גבוה להפליא, עם מחקרים מזהים אלפי יחידות מסונומיות תפעוליות (OTUs) במערכת אחת. Bacteria לשלוט בקהילות אלה, עם פילה נפוצה כולל Proteobacteria, Bacteroidetes, קוויקטיקה, Actinobacteria, ו Chloroflexi. כל אחת מהקבוצות האלה תורמת יכולות מטבוליות נפרדות לתהליך הכולל, לדוגמה, הוא חיידקים יעילים של טיפול תרופתי, כולל חנקן.
פטריות מייצג מרכיב חשוב נוסף בקהילה המיקרוביאלית, במיוחד ב rhizosphere שבו הם יוצרים אגודות סימביוטיות עם שורשים צמחיים. פטריות mycorrhizal משפר את ספיגה תזונתית על ידי צמחים תוך כדי תרומה להשפלה של תרכובות אורגניות realcitrant. Protozoa ומיקרופאונה אחרים לשמש כ grazers כי להסדיר אוכלוסיות חיידקיות וזרים חומרים מזינים באמצעות פעילות מטבולית שלהם, יצירת תפקוד מיקרובינציה תומך טיפול יציב.
גורמים שפינגו את הקולוניזציה וההצלחה
מיקרוביאלי טבילה ברטבים בנוי עוקב אחר דפוס רצף צפוי שמתחיל עם הקמת מינים חלוצים על תת-קרקעיים טריים ופותח לאורך זמן כמו המערכת בוגרת.גורמי מפתח המעצבים תהליך זה כוללים סוג של חומר תת-קרקעי, שיעור ההטעיה הידראולי, ההרכב הכימי של מי הפסולת המושפעים באופן הדרגתי, ואת נוכחותם של צמחייה, במיוחד, ליצור מיקרו-סביבה ייחודית על ידי שחרור מקורות חמצן טבעיים עבור תרכובות, בדרך כלל, אשר דורשות אורגניות, אשר בדרך כלל, כמו מיקרו-חיים מתפתח של חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של פחמן, אשר בדרך כלל, אשר דורשות, כמו מיקרו-קרקעיים של חומרים כימיים המבוססים על פני השטח של חומרים כימיים של חומרים כימיים המבוססים על ידי שימושיים מתפתח, אשר בדרך כלל, כמו מיקרו-קרקעיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים.
המאפיינים של פסולת משפיעה מפעילים לחץ סלקטיבי חזק על הקהילה המיקרוביאלית. , פריחה תעשייתית גבוהה עשוי לתמוך אורגניזמים שיכולים לסבול ריכוזים גבוהים שלמזהמים ספציפיים, בעוד מי פסולת עירוניים תומך בקהילה כללית יותר. טמפרטורה, pH, וסליניות הם מסננים סביבתיים נוספים הקובעים כי אורגניזמים יכולים לשגשג הבנה של לחצים סלקטיבית אלה מאפשר למעצבים רטובים כדי לחזות תפקודים מיקרוביים ותפקודים פעילים ביותר כדי להתאים את המערכת.
מכניזם של סלקציה של קהילות מיקרוביאליות
קהילות מיקרוביאליות לתרום להסרה מזוהמת באמצעות מערך מגוון רחב של מסלולים מטבוליים ותגובות אננזיים. מנגנונים אלה פועלים במקביל על פני אזורים שונים של המולדת, ויוצרים מערכת טיפול משולבת המסוגלת לטפל במגוון רחב של contaminants.יעילותו של כל מנגנון תלוי בזמינות של מקבלי אלקטרונים, פוטנציאל החמצן האדום של הסביבה, והמיקרואורגניזמים הספציפיים הקיימים כיום.
חומר אורגני Degradation ו Carbon Cycling
הפירוק של החומר האורגני הוא אחד הפונקציות הבסיסיות ביותר המבוצעות על ידי קהילות מיקרוביאליות ברטבים בנוי. תרכובות אורגניות מורכבות כגון חלבונים, פחמימות, ושפתיים שבורות באמצעות סדרה של שלבים נזימטיים לתוך מולקולות פשוטות יותר שניתן להטמיע על ידי תאים או יותר מינרלים לפחמן דו-חמצני, מים, מתאן אירובי, הדורש חמצן כמו אלקטרון מקבל, הם יעילים ביותר בביקוש יעיל של מינרלים יעיל ביותר של מולקולות צמחיות (D) בעיקר על פני השטח (בחיים צמחיים) ולהפחית את רמת חמצן רטובים (בחיים כימיים צמחיים).
באזורים עמוקים יותר, מחוסנים חמצן, חיידקים אנאירוביים משתלטים על תהליך ההשפלה, תוך שימוש במקבלי אלקטרון חלופיים כגון nitrate, sulfate, או פחמן דו חמצני, בעוד חילוף החומרים האנירובי איטי יותר מאשר השפלה אירובית, חיוני לטיפול בעומס האורגני במערכות שבהן אספקת חמצן מוגבלת.Rmentative לפרק אורגנים מורכבים לתוך חומצות שומן לא-רפואיות ואלכוהול, אשר לאחר מכן הם אלה הם רק כדי להבטיח את הידרדרוגנית של השלב הסופי של חומר נפץ לא רק על ידי רוחב הרחם.
טרנספורמציה תזונתית ונתיבים אחוריים
הסרה של ניטרוגן ברטבים בנוי בעיקר על ידי תהליכים מיקרוביאליים, עם nitrification ו denitrification להיות הנתיבים העיקריים לחיסול חנקן משפכים. Nitrification הוא תהליך אירובי שני שלבים המבוצע על ידי חיידקים ממאוניה-חמצן מעובד (AOB) כגון FLT:0NitrosomonasofFLT:1 ו nit- nit-oxating נוכחות של חנקן (Nort) כגון חנקן של חמצן (NPT) אשר עשוי להיות חנקן:2T) כמו חנקן (NPT) כמו חנקן:0 Nitrate) כמו חנקן:0 Nitol:0 Nitrsotrosotrosotrosotrosotrosomonassotrosotrosomonassomonassomonassomonassomonassssssspherpherpherphirpherv) ו-FLT: 1:1 ו- nit soLT: חנקן (NLT:0 Nitrsotrosotrosotrosotrosotrosotrosotrosotrosotrosotrosotrosotrosomonasssphirphirphirph
(ד) תהליך האטמוספירה הבא שבו חיידקים בעלי יכולת כגון FLT:0 (PseudomonasFLT:1, FLT:2ParacoccusFLT:3, ו-FLT:4 הסרת אנרגיה רטובה (FLT:4Bacillus FLT) אשר יכול גם להפחית ניטר לחנקן תחת תנאי חמצון.
הסרת Phosphorus מוגבלת יותר ברטבים בנוי בהשוואה חנקן, כמו מיקרוביאל phosphorus uptake חשבונות עבור רק חלק של ההסרה הכוללת.עם זאת, פוליפוס-אקומציה אורגניזמים (PAOs) ניתן להעשיר תחת שינוי אווירובית ואווירהמצב אירובי, שבו הם לוקחים זרחן עודף של דרישות מטבוליות שלהם ולאחסן אותו כמו זרמים ביולוגיים.
מתכת כבדה ויציאה לשלמות
קהילות מיקרוביאליות ממלאות תפקיד חשוב יותר בהסרה של מתכות כבדות ומזהמים מתעוררים ממי פסולת. Bacteria ופטריות יכולות לטבול מתכות כבדות באמצעות ביוסורציה, שבו תצלומי מתכת נקשרים לקבוצות פונקציונליות על פני השטח התא, ובאמצעות הצטברות intracellic. ⁇ s מסוימים microorganism יכול גם להפוך מינים מתכתיים רעילים לצורות פחות מזיקות באמצעות ירידה או מתילציה, לדוגמה, סוללת מימן ביעילות, כמו סוללת חיידקים מחנקן יעיל.
חומרים מתפתלים כגון תרופות, חומרי הדברה, וכימיקלים מסיסים יותר ויותר מזוהים במימים של פסולת ומימי פני השטח. קהילות מיקרוביאליות ברטבים שנבנו יכולים להפיג רבים מהתרכובות הללו באמצעות תהליכים co-metabolicיים, שבו contaminants משנים כמו גם חומרים מטבוליים של חומרים מיקרוביאליים על תת-סטרים אחרים.
קבוצות מיקרוביאליות מפתח ותפקידיהם הפונקציונליים
הבנה מפורטת של קבוצות המיקרוביאליות ספציפיות שמניעות תהליכים של טיפול מאפשר למפעילי רטלנד ומעצבים לתפעל תנאים לטובת אורגניזמים מועילים.קבוצות שונות של מיקרואורגניזמים תופסים נישות אקולוגיות נפרדות בתוך הרטב, והשפע היחסי שלהם קובע את יכולת הטיפול הכוללת של המערכת.
Aerobic Bacteria: The Workhorses of Surface Treatment
(ב) חיידקים אירוביים הם הפעילים ביותר בשכבת המים על פני השטח, הסנטימטרים העליונים של המצע, וההתרחשות של צמחי הרטובלנד (האורגניזמים האלה דורשים מתמוסס חמצן לנשימה והם אחראים להידרדרות מהירה של חומר אורגני והשלב הראשון של הסרת חנקן באמצעות חנקן (Nitroculareral transfer) 7Flowic GRADropic) כולל FLT:0Pseudosphíaphíaphir, 1Falus, 1Falus; 3, 3, 4Falus).
הביופילם הצורות על פני השטח תת-קרקעיים ושורשי הצמח הוא בית הגידול העיקרי לחיידקים אירוביים בחיידקים צמחיים שנבנו ברטבים ביולוגיים אלה, המורכב מחומרים פולימרים חוץ-סלוליים (EPS), מספק סביבה מגנה שבה חיידקים יכולים ליצור קהילות סינרגיות. בתוך ביופילות, חיידקים אירוביים לעתים קרובות coexisting עם אורגניזמים facultative ו anabic בסמיכות, יצירת מיקרון של תהליכים מרובים של פעילות גופנית, אשר הם מופעלים, אשר הם מופעלים, אשר מופעלים, אשר הם מופעלים, אשר מופעלים על ידי תהליכים פונקציונליים, אשר מופעלים, אשר מופעלים, אשר הם מופעלים על ידי גירויים על ידי גירויים, אשר מופעלים, אשר מופעלים, אשר מופעלים, אשר מופעלים על ידי גירוי, אשר מופעלים על ידי גירויים, אשר מופעלים על ידי פונקציות מרובות של חומרים bioar, אשר מופעלים, אשר מופעלים על ידי גירויים על ידי גירויים על ידי גירויים, אשר מופעלים על ידי גירויים, אשר מופעלים על ידי גירויים על ידי גירויים על ידי גירויים, אשר מופעלים על ידי גירויים על ידי גירויים, לעתים קרובות, אשר מופעלים על ידי גירוי חומרים מ
אנירובי ומוליבי Bacteria: Deep Zone Specialists
(באזורים עמוקים יותר, מחוסנים של בלוטות בנויות, אנירוביות ו facultative חיידקים משתלטים על קבוצות המיקרוביאליות הדומיננטיות.אורגניזמים אלה חיוניים לטיפול בעומס האורגני המפלט מהשפל האוויריבי ולמניעת דניטציה, צמצום מלוטש, וממולגן-מנטלי.
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
Fungi ו-Rizosphere Microbial Community
(הופנה מהדף "המחקר הרטובלנד" (Fgi) לעיתים קרובות מתעלמת מתוצאות אורגניות של רדיאנט, כולל lignin, cellulose, וכמה מזהמים תעשייתיים.פילמנטים מצחיקים כגון FLT:0TrichodermaFLT:1, FLT:2PenicilliumFLT: 3, ו- 4Fperirdus נוסף יכול לתרום לצמחים מורכבים של חומרים מזינים.
rhizosphere, האזור הצר של אדמה סביב שורשים צמחיים, הוא מקום חם של פעילות מיקרוביאלית בנוי רטובים צמחים לשחרר עד 40% של פחמן קבוע פוטוסינתזה שלהם קבוע כמו שורש exudates, מתן מקור פחמן עשיר כי דלק מיקרוביזול חילוף חומרים microbizoal. בתמורה, microbes להקל על נטילת חומרים מזינים על ידי צמחים, לייצר צמיחה-מניעה, ומדכאת דרך הסביבה של צמחים נבחרים.
גורמים סביבתיים משפיעים על יעילות מיקרוביאלית
פעילות מיקרוביאלית ברטבים הבנויים היא רגישה להפליא לתנאים סביבתיים, והבנה של גורמים אלה חיונית לשמירה על ביצועי טיפול גבוהים. המפעילים חייבים לפקח וללנהל מגוון של משתנים כדי לשמור על תפקוד של קהילות מיקרוביאליות ביעילות שיא.
זמינות חמצן ו Redox
חמצן הוא הגורם החשוב ביותר לשלוט במבנה הקהילה המיקרוביאלי ותפקוד ברטבים שנבנו.הדיפוזיה של חמצן לתוך עמודה המים ו substrate הוא מוגבל, יצירת ⁇ בצבע אדום תלולה מן פני השטח האירובי אל המעמקים האנירוביים. פוטנציאל החמצן האדום, נמדד במילוליים ספציפיים ניהול, קובע כי אלקטרונוטים זמינים עבור פיראטיות מיקרוביאלית ובכך יכול לפעול בין שיטות הפעלה אופטית אפשריות של + 300.
(ב) מינים מאקרו-פיראט כגון FLT:0 (PhragmemitesFLT) 1:1, (FLT:2TyphacioFLT 3, ו-FLT:4SchoenoplectusFLT:5 לשחק תפקיד קריטי בחמצן את ה-ROL דרך תהליך הנקרא אובדן חמצן רדיואקטיבי (ROL) יוצר מזערי בתוך שטח זעיר של נוזל מיקרו-דלקתי, אשר מספק את החמצן באופן שונה בין צמחי, לבין החמצן, לבין החמצן החמצן החמצן החמצן, לבין החמצן החמצן החמצן החמצן החמצן החמצן החמצן החמצן החמצן החמצן, אשר מספק, לבין החמצן, בין החמצן, לבין החמצן החמצן החמצן החמצן, לבין החמצן החמצן החמצן, לבין החמצן, לבין החמצן, לבין החמצן, באופן שונה.
טמפרטורה וריאציות עונתיות
הטמפרטורה מפעילה השפעה חזקה על שיעורי חילוף החומרים המיקרוביאליים, עם רוב התהליכים הביולוגיים ברטבים שנבנו לאחר יחסי Arrhenius-type. באקלים ממוזג, פעילות מיקרוביאלית עולה במהלך חודשי הקיץ החמים וירידה משמעותית בחורף כאשר טמפרטורות מים יורדות מתחת ל 10 מעלות צלזיוס. ניטרינג חיידקים רגישים במיוחד לטמפרטורות קרות, ושיעורי החנקן יכולים לרדת ב -80% במהלך תנאי החורף, כדי להפחית את קצב החנקן החנקן החנקן החנקן באופן איטי יותר, אך באופן איטי יותר מאשר את רמת החנקן.
שינויים עונתיים בצמיחה צמחית משפיעים גם על קהילות מיקרוביאליות באמצעות וריאציות בגילוי שורש, שחרור חמצן, וגילוח פיזי. במהלך העונה ההולכת וגדלה, צמחים פעילים מעוררים פעילות מיקרוביאלית באמצעות קלטות פחמן ותחבורה חמצן, בעוד בחורף, צמחים רדום מספקים פחות תמיכה בקהילה המיקרוביאלית.עיצוב אסטרטגיות כדי להפחית את יכולת השימור עונתית במהלך חודשים קרים, בתוך משטחים רטובים, ובחירת מינים פנימיים של צמחיים.
pH, Salinity, and Foodsent Balances
רוב המיקרואורגניזמים הרטובים ביותר פועלים באופן מיטבי בערכי pH כמעט נייטרליים בין 6.5 ל 7.5, למרות שקהילות מיוחדות יכולות להתאים לתנאי חומצה או אלקליין.אפקטים תעשייתיים עם ערכים pH קיצוניים יכולים לעכב פעילות מיקרוביאלית ודורשים תקופות טיפול טרום טיפול או אי-הגנה עבור הקהילה להסתגל.
(ה) Salinity הוא גורם חשוב נוסף המשפיע על הרכב הקהילתי המיקרוביאלי ותפקודו. רמות הסליליות גבוהות, נפוץ בכמה ממים תעשייתיים ובאזורים החוף שבהם מתרחשת חדירה למים הימיים, ליצור מתח סמוטי המעכב הרבה מיקרואורגניזמים מתוקים.
מאזן תזונתי, במיוחד יחס פחמן-ל-ניטרוגן (C:N), השפעה על מבנה קהילתי מיקרוביאלי ואת היעילות של מסלולי הסרת חומרים מזינים.הכחשה דורש מקור פחמן זמין בקלות, ואם יחס C:N נופל מתחת 3:1, ניטרציה הופכת לפחמן מוגבל וחנקן מופחת.
אסטרטגיות לפעילות מיקרוביאלית בבניית Wetlands
עם הבנה מוצקה של אקולוגיה מיקרוביאלית והגורמים המשפיעים על פעילות, מהנדסים ומפעילים יכולים ליישם אסטרטגיות ממוקדות כדי לשפר את הביצועים של רטובות בנויות. גישות אלה נעות מהחלטות עיצוב-phase להתאמות תפעוליות שניתן לבצע לאורך כל חיי המערכת.
עיצוב מדיה ובחירת מדיה
הבחירה של חומר תת-סטריט יש השפעה עמוקה על microbial ⁇ ופעילות. substrates אידיאלי לספק שטח על פני השטח גבוה עבור החזקה ביו-סרט, נקבוביות נאותה עבור זרימת מים, ונכסים כימיים התומכים צמיחה מיקרוביאלית. Gravel, חול, וסלע מוסקוסקוסקס הם חומרים מסורתיים substrate, אבל מהנדס כמו מצטברים, ביושר, וחומרים ממוחזרים מציעים תכונות פני השטח והתחדשות כימית, יש שיפור יכולת מיקרו-זיהום, תוך כדי הגנה על ידי מיקרו-דלקתית שלה, תוך כדי לספק את היכולת מיקרו-דלקתיים יציבה, תוך כדי לספק את היכולת שלה.
מחקרים אחרונים חקרו את השימוש של substrates תגובתיים כי באופן פעיל לקדם תהליכים מיקרוביאליים ספציפיים.חומרים המכילים תחמוצות ברזל יכולים לשפר את הסרת זרחן ולתמוך חיידקים מייצור ברזל, בעוד substrates עם תוכן סידן גבוה לקדם משקעים כימיים של זרחן.שכבת חלקיקים שכבתיים שכבתיים כי ליצור אזורי אירוביים ייחודיים ואוויריים בתוך אותו רטוב יכול לתמוך בשילוב עם חנקן יעיל של תאים של תאים של תאים אופטיים וחנקן עם גודל החנקן באופן כללי.
אופטימיזציה הידרוקולית וניהול זרימה
העיצוב הידראולי של רטובות בנוי קובע את זמן המגע בין פסולת וקהילות מיקרוביאליות והשפעות ההפצה של חמצן וחומרים מזינים.נהרות תת-קרקעית Horizontal יש בדרך כלל זמני שימור הידראוליים ארוכים יותר (3-7 ימים) המאפשרים טיפול יסודי, בעוד שרטבים אנכיים פועלים עם זמני שימור קצרים יותר, אך מספקים העברה טובה יותר באמצעות מינון לסירוגין.
פעולת זרימה של Tidal, שבו הרטלנד מלאה ונקזת, התפתחה כאסטרטגיה מבטיחה לשיפור פעילות מיקרוביאלית.שלב הניקוז שואב חמצן אטמוספירי לתוך התהליכים הסובכים, להחיות מחדש את התהליכים אירוביים, בעוד שלב המילוי מספק זמן עבור שינויים מיקרוביאליים.ניתוח מחזורי זה יכול להשיג שיעורי הסרת חמצן גבוהים יותר והידרדרות אורגנית טובה יותר מאשר מערכות זרימה מתמדת.
Bioaugmentation ו- Biostimulation Accesses
(ההדגשה כוללת את ההקדמה המכוונת של זנים מיקרוביאליים או קונסורציה אל תוך הרטובלנד כדי לשפר את פונקציות הטיפול המסוימות.גישה זו היא הנפוצה ביותר במהלך שלב ההתחלה כדי להאיץ את הקמת קבוצות פונקציונליות מפתח, כגון חיידק ניטראט או חיידקים ממזהמים הקשורים למיקרובינציה מסחרית המכילה תרבויות טרוודה:0 נרבויות, 000-מדומים, אם כי הם בעלי סיכון גבוה יותר, אם כי הם בעלי חיים מסחריים, אם כי הם אינם מעורבים יותר, אם כי הם בעלי חיים, אם כי הם בעלי מחלות מיקרוביאו-מחדשניים, הם בעלי חיים בינוניים יותר, הם בעלי חיים גבוהים יותר, אם כי הם, הם בעלי חיים מתקדמים יותר, אם כי הם בעלי חיים מסחריים, הם בעלי מחלות קפואים יותר, הם בעלי מחלות של מינרלים מסחריים, אם כי הם בעלי מחלות קפואים יותר, 3.
ביוסנסציה מתמקדת ביצירת תנאים התומכים את הצמיחה והפעילות של המיקרואורגניזמים הילידים במקום להציג מינים חדשים.זה יכול לכלול תוספת של תורמי אלקטרונים או מקבלים, חומרים מזינים, או גורמי צמיחה המגבלה בסביבה הרטובה. לדוגמה, הוספת מקור פחמן איטי-release כגון שבבי עץ או מלסות יכול לעורר פירוק במערכות פחמן-פחמן, בדומה לשיטות חמצן מלאכותיות, באמצעות שימוש בחמצן, או בתרכובות יותר, מכיוון שלעתים קרובות יכול לגרום לחמצן לשימוש בתרכובות בחמצן מלאכותי.
ניטור, תחזוקה וניהול הסתגלות
פעילות מיקרוביאלית גבוהה לאורך זמן דורש ניטור קבוע של אינדיקטורים ביצועי מפתח ותגובות ניהול הסתגלות כאשר התנאים מטווחים אופטימליים. חיישנים מקוונים עבור חמצן מומס, pH, טמפרטורה ופוטנציאל החמצן האדום מספקים נתונים בזמן אמת כי מפעילי יכולים להשתמש כדי להתאים את שערי זרימת הדם, aeration, או reirculation תקופתיות ניתוח קהילתי מיקרוביאלי באמצעות טכניקות מולקולריות כגון 16SRNAs יכול לחשוף שינויים מבנה קהילתי.
שיטות תחזוקה מונעות שמגן על גידולי מיקרוביאלי הן חיוניות לבריאות מערכת ארוכת טווח. cstrate clogging עקב גידול ביופיל מוגזם או צבירת מוצקות להפחית את ההתנהלות הידראולית ויוצרות אזורי מתים שבהם פעילות מיקרוביאלית מוגבלת.בדיקה רגילה של מבנים אינלטים ושקעים, הסרת פסולת מצטברת, וניצול מזדמן של תת-התחסין יכול לשמור על הפצה נכונה של מים ולמנוע התפתחות של דרכי זרימה יעילה, כולל עצירות של צמחים, כולל עצירות.
תוצאות חיפוש ויישומים אמיתיים
עקרונות ניהול הקהילה המיקרוביאלית כבר מיושם בהצלחה ברטבים בנוי ברחבי העולם, טיפול מגוון רחב של זרמי פסולת. בדנמרק, תת-קרקעי אופקית זרימה רטובה שעוצבה עם עיגולים ממוטבים ותיקון השיגו שיעורי הסרה חנקן מעל 80% עבור מי פסולת עירונית, אפילו במהלך תנאי החורף.
בברזיל, בנוי רטובות טיפול בכפיפה ונייר effluent כבר השתפר באמצעות ביו-הכיוג עם פטריות מגרדת של lignin-degrading, וכתוצאה מכך שיפור הסרת צבע והפחתה של תרכובות אורגניות recalcitrant.The fungi, המוכנסת על גבי מאגרי עץ-chipstrates, אוכלוסיות יציבה שנמשכו עבור מחזורי טיפול מרובים ולהפחית את הביקוש הכימי על ידי 25% נוספים לפקדים בסיכון ל-microbiganced.
משולב רטובות עבור טיפול בריצה חקלאית בארצות הברית הוכיחו את הערך של מגוון מיקרוביאלי בניהול זרימת משתנה עומסים מזוהים. המערכות האלה, שעוצבו עם תאים מרובים של מעמקים שונים וסוגי צמחייה, תמיכה במגוון רחב של יכולות מטבוליות מיקרוביאליות המאפשרות להם להגיב לשינויים בתנאים. במהלך אירועים בזרימה גבוהה כאשר עומסי חומרים מזינים, את השינויים המשתנים במהירות הפעילות המיקרוביאלית של פעילותוטית לטיפול בעומסים אלה, ללא צורך בעומסים כימיים.
כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים
התחום של מיקרוביולוגיה רטובה מתקדם במהירות, עם כלים חדשים וגישות המאפשרים הבנה עמוקה יותר של דינמיקת הקהילה המיקרוביאלית והקשר שלהם לביצועי טיפול.טכניקות מטאגנומיות ומטאטרוגניות מאפשרות לחוקרים לקשר את ההרכב הקהילתי לביטוי גנים פונקציונלי, חושף אילו אורגניזמים מטבוליטים באופן פעיל בתנאים שונים.מידע זה יכול להנחות את העיצוב של שדות רטובים אשר לקדם באופן סלקטיבי את הפעילות של מיקרואורגניזם מועיל תוך כדי דיכוי גזי החממה או חוסר יציבות.
ביולוגיה סינתטית והנדסה גנטית מציעים אפשרויות לטווח ארוך לשיפור הקהילות המיקרוביאליות עבור יישומים ספציפיים לטיפול. בעוד השימוש באורגניזמים מהונדסים גנטית במערכות סביבתיות פתוחות מעלה חששות רגולטוריים ואקולוגיות, מיקרואורגניזמים מהונדסים שנועדו ליישומים הכלולים, כגון טיפול פסולת תעשייתית במים בנוי רטובים עם פריקה מבוקרת, יכול לספק יכולות השפלה ממוקדות לתרכובות של realcitt.
השילוב של רטובות בנויות עם טכנולוגיות טיפול אחרות, כגון סינון membrane, לעיכול אנירובי, ותאים דלק מיקרוביאלי, הוא עוד כיוון מחקר מבטיח.מערכות היברידיות אלה יכולות למנף את החוזקות של רטובות בנויות לטיפול ראשוני תוך שימוש בטכנולוגיות אינטנסיביות יותר עבור ליטוש או שחזור אנרגיה.
מסקנה: אופטימיזציה של מנוע מיקרוביאלי של Wetlands נבנה
קהילות מיקרוביאליות הן המנוע הביולוגי שמניעה הסרה מזוהמת ברטבים שנבנו, שהופכת זרמי פסולת מורכבים למים נקיים באמצעות מערך מגוון רחב של מסלולים מטבוליים.מחיידקים אירוביים שמטמים במהירות חומר אורגני בשכבות השטח לאורגניזמים אנירוביים שממינרלים תרכובות של סטיות במעמקים, ⁇ אלה יוצרים מערכת טיפול משולבת, שהיא גדולה יותר מסכום של פעילות גופנית ורידית, וגמישות, על פני השטח של קהילות אלה.
קידום העיצוב והמבצע של רטובות בנוי דורש שינוי מטיפול במערכת כקופסא שחורה להבנה וניהול התהליכים המיקרוביאליים בתוך. על ידי בחירת תת-סטריטים התומכים בפיתוח ביו-סרטים חזקים, תכנון משטרים הידראוליים שיוצרים תנאים אופטימליים לחמצן אדום, וליישם תוכניות מעקב שעוקבות אחר בריאות קהילתית, מהנדסים ומפעילים יכולים לשפר את ביצועי הטיפול תוך צמצום אנרגיה וכימיקלים.
כמו אתגרים של טיפול במים פסולת להיות מורכב יותר עם הופעתה של contaminants חדשים וסטנדרטים רגולטוריים קפדניים יותר, הגמישות וההתאמה של רטובות בנויות יהפכו להיות יקר יותר ויותר. הקהילות המיקרוביאליות בתוך המערכות הללו מייצגות משאב לא צפוי, שאם הוא מובן כראוי ונוהל, יכול לספק טיפול יעיל, בר קיימא, ומשתנה מחדש במשך שנים כדי להמשיך להשקיע במחקר וביישום מעשי של אקולוגיה ירוקה, אשר יבטיחו עקרונות פוטנציאל של מים פוטנציאליים של הסביבה שלהם.
(בקריאה נוספת על האקולוגיה העיצובית והמיקרוביאלית של רטובות בנויות, ה-FLT:0U.S. Environmental Protection Agency, שהוקמה ב-Ratlands Service Page,FLT:1 מספק הנחיות עיצוב מקיף.סקירות אקדמיות כגון המאמר שפורסם ב-FLT:2Science of the Total EnvironmentFLT 3: 3, מציעות כיסוי מפורט של דינמיקות קהילתיות מיקרוביות ביבשות, בעוד שפרסמות 4.