Nitryfikacja w osadzie czynnym - mikrobiologiczne spojrzenie na procesy utleniania amoniaku

Ziembińska, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Nitryfikacja w osadzie czynnym - mikrobiologiczne spojrzenie na procesy utleniania amoniaku

Autorzy

Ziembińska A.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Nitrification in activated sludgem - microbiological insight into nitrogen oxidation process

Języki publikacji

Abstrakty

Osad czynny jest uznawany za najbardziej efektywną i popularną metodę oczyszczania ścieków. W osadzie czynnym zachodzi znaczna ilość złożonych przemian chemicznych i biochemicznych, prowadzących do otrzymania wysokiej jakości produktu. Nitryfikacja, czyli usuwanie nieorganicznych form azotu, jest kluczowym elementem oczyszczania ścieków. Aktualny stan wiedzy i rozwój metod biologii molekularnej pozwala na badania mieszanin mikroorganizmów na poziomie kwasów nukleinowych i daje możliwość zaprezentowania ogromnej różnorodności form nitryfikatorów i innych grup bakteryjnych występujących w osadzie czynnym. Celem tego artykułu jest krótki opis współczesnych metod biologii molekularnej, użytecznych w badaniach nitryfikatorów w osadzie czynnym i pomocnych w monitoringu nitryfikacji. Artykuł ma również zwrócić uwagę na ścisłe powiązanie biologii i chemii w biochemicznych procesach zachodzących w środowisku.

Activated sludge is known to be one of the most effective and popular methods of wastewater treatment. A wide range of complex biochemical and chemical processes are performed in this biocenosis, which result in obtaining a highly purified product. Nitrification, the removal of inorganic nitrogen compounds, is a crucial wastewater treatment process. Knowledge and the development of molecular biology techniques help in research performed on complex mixtures of microorganisms at the level of their nucleic acids and reveal the vast diversity of nitrifiers and other bacterial groups. The aim of this article is to provide a brief description of modern molecular methods that are useful in research into the biodiversity of nitrifiers in activated sludge and the nitrification monitoring. It was also a goal of the article to underline that biology and chemistry are closely linked mainly in the case of the biochemical processes performed in the environment.

Słowa kluczowe

narzędzia biologii molekularnej nitryfikacja oczyszczanie ścieków

tools of molecular biology nitrification wastewater treatment

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem

Czasopismo

Chemik

Rocznik

2011

Tom

Vol. 65, nr 3

Strony

192--199

Opis fizyczny

Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Ziembińska A.

Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

1. Arp D.J., Yeager C.M., Hyman M.R.: Molecular and cellular fundamentals of aerobic cometabolism of trichloroethylene. Biodegradation 2001, 12, 81-103.
2. Beiderbeck V.O., Campbell C.A., Ukrainetz H., Curtin D., Bouman O.T.: Soil microbial and biochemical properties after ten years of fertilization with anhydrous ammonia. Canadian Journal of Soil Science 1996, 76, 7-14.
3. Bock E., Koops H.R, Ahlers B., Harms H.: Oxidation of inorganic nitrogen compounds as energy source, in: Balows A., Trueper H.G., Dworkin M., Harder W., Schleiffer K.H. (ed.). The Proaryotes, Springer Verlag, Berlin 1992,414-430.
4. Bodelier P.L.E., Libochant J.A., Blom C.W.P.M., Laanbroek H.J.: Dynamics of nitrification and denitrification in root-oxygenated sediments and adaptation of ammonia-oxidizing bacteria to low-oxygen or anoxic habitats. Applied and Environmental Microbiology 1996, 62(11), 4100-4107.
5. Brown T. A.: Genomy. PWN, Warszawa 2001.
6. Chu H., Fujii T., Morimoto S., Lin X., Yagi K., Hu J., Hang J.: Community structure of ammonia-oxidising bacteria under long-term application of mineral fertilizer and organic manure in a sandy loam soil. Applied and Environmental Microbiology 2007, 73(2), 485-491.
7. Dorigo U., Voliatier L., Hubert J.F.: Molecular approach to the assessment of biodiversity in aquatic microbial communities. Water Research 2005, 39, 2207-2218.
8. Ebie Y., Noda N., Miura H., Matsumura M., Tsuneda S., Hirata A., Inamori Y.: Comparative analysis of genetic diversity and expression of AmoA in wastewater treatment processes. Applied Microbioloby Biotechnology 2004, 64, 740-744.
9. Egli K., Langer C., Siegrist H.-R., Zehnder A.J.B., Wagner M., van der Meer J.R.: Community analysis of ammonia and nitrite oxidizers during start-up of nitritation reactors. Applied and Environmental Microbiology 2003, 69(6), 3213-3222.
10. Fijałkowska E., Fyda J., Pajdak-Stós A., Wiąckowski K.: Osad czynny - biologia i analiza mikroskopowa, Oficyna Wydawnicza „Impuls", Kraków 2005.
11. Henze M., Harremoës P., la Cour J.J., Arvin E.: Wastewater treatment, 1997, 2nd Edition, Springer-Verlag, Berlin, Germany.
12. Juliette L.Y., Hyman M.R., Arp D.J.: Roles of bovine serum albumin and copper in the assay and stability of ammonia monooxygenase activity in vitro. Journal of Bacteriology 1995, 177, 4908-4913.
13. Kelly J.J., Siripong S., McCormack J.S., Janus L.R., Urakawa H., Fantroussi S.E., Noble P.A., Sappelsa L., Rittmann B., Stahl D.A.: DNA microaaray detection of nitrifying bacterial 16S rRNA in wastewater treatment plant samples. Water Research 2005, 39, 3229-3238.
14. Klimiuk E., Lebkowska M.: Biotechnologia w ochronie środowiska. PWN, Warszawa 2004.
15. Kowalchuk G.A., Stephen J.R.: Ammonia-oxidizing bacteria: a model for molecular microbial ecology. Annual Reviews of Microbiology 2001, 55, 485-529.
16. Ludwig W., Schleifer K.H.: Bacterial phylogeny based on I6S and 23S rRNA sequence analysis. FEMS Microbiology Reviews. 1994, 15, 155-173.
17. Luxmy B.S., Nakajama F., Jamamoto K.: Analysis of bacterial community in membrane-separation bioreactors by fluorescent in situ hybridization (FISH) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) techniques. Water Science and Technology 2000, 41(10-11), 256-268.
18. Muyzer G.: Genetic fingerprinting of microbial communities - present status oad future perspectives. Microbial Biosystems: New Frontiers, Proceedings of 8th International Symposium on Microbial Ecology. Bell C.R., Brylinsky M., Jonson-Green P. (ed.), 1999, Atlantic Canada Society for Microbial Ecology, Halifax, Kanada.
19. Purkhold U., Pommerening - Röser A., Juretschko S., Schmid M.C., Koops H.P., Wagner M.: Phylogeny of all recognized species of ammonia oxidizers based on comparative 16S rRNA and AmoA sequence analysis: implications for molecular diversity surveys. Appled and Environmental Microbiology 2000, 66 (12), 5368-5382.
20. Schlegel H.G.: Mikrobiologia ogólna, PWN, Warszawa 2000.
21. Szewczyk K.W.: Biologiczne metody usuwania związku azotu ze ścieków, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
22. Tanaka J., Syutsubo K., Watanabe K., Izumida H., Harayama S.: Activity and population structure of nitryfying bacteria in an activated-sludge reactor containing polymer beads", Environmental Microbiology 2003, 5(4), 278-286.
23. Tietema A., De Boer W., Riemer L., Verstraten J.M.: Nitrate production in nitrogen-saturated acid forest soils: vertical distribution and characteristics. Soil Biology and Biochemistry 1992, 24, 235-240.
24. Trojan P.: Ekologia ogólna, PWN, Warszawa 1975.
25. Wagner M., Loy A., Nogueira R., Purkhold U., Lee N., Daims H.: Microbial community composition and function in wastewater treatment plants. Antoine van Leeuwenhoek 2002, 81, 665-680.
26. Wasserbauer R., Zadak Z., Novotny J.: Nitrifying bacteria on the asbestoscement roofs of stable buildings. International biodeterioration & biodegradation 1998, 24, 153-65.
27. Zart D., Schmidt I., Bock E.: Significance of gaseous NO for ammonia oxidation by Nitrosomonas eutropa. Antonie van Leeuwenhoek 2000, 77, 49-55.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPP2-0011-0081