Сейчас, бактерия, найденная исследователями Принстона в болоте Нью-Джерси, может предложить более действенный способ для рассмотрения токсинов, отысканных в сточных водах, последнем других формах и туре удобрения загрязнения воды.Бактерия, бактерия Acidimicrobiaceae A6, способна к разрушению аммония, загрязнителя, отысканного в последнем сточных водах и туре удобрения. Еще более интригующий то, что A6 может выполнить это химическое преобразование в отсутствие кислорода, свойство, которая могла быть нужна для обеспечения других способов к дорогостоящим зависимым от кислорода способам, на данный момент применяемым в обработке сточных вод и других процессах.«Большое количество энергии употребляется оборудованием, которое смешивает воздушное пространство в сточные воды, дабы обеспечить кислород для разрушения аммония», сообщили Питер Яффе, Уильям Л. Кнапп ’47 докторов наук Гражданского строительства в Принстоне и учитель в Центре Andlinger Принстона Окружающей среды и энергии. «A6 делает эту ту же самую реакцию анаэробно и мог бы представить более действенную методику для способа и рассмотрения аммония разглядывать другие экологические загрязнители, отысканные в бедных кислородом областях, таких как подземные водоносные слои».
Яффе и его сотрудник Шань Хуан, объединенный ученый в инженерной защите и гражданском строительстве внешней среды в Принстоне, сказали об открытии A6 и его неповторимых свойств 11 апреля в издании PLOS ONE.Большая часть фабрик по производству коллекторов, каковые освобождаются от обязательств в океаны либо реки уже, применяет бактерии, дабы удалить аммоний из отходов, но исполнение так требует, дабы взбалтывание громадного количества воздуха в отстой накормило кислород бактерий. Бактерии применяют кислород в химической реакции, которая превращает аммоний в нитрит, и после этого другие бактерии преобразовывают нитрит в надёжный газ азота.Удаление аммония принципиально важно, дабы не допустить истощение кислорода в потоках и не допустить эутрофикацию, рост чрезмерных морских других растений и водорослей, вызванных соединениями азота от сточных вод и сельскохозяйственного последнего тура.
Другой химический процесс для разрушения аммония, известного как Feammox, происходит в кислом, богатом железом, окружающей среде заболоченного места и землях, и, как обнаружили, случился в прибрежных землях заболоченного места в Нью-Джерси, в тропических землях дождевого леса в Пуэрто Рисе, в землях заболоченного места в Южной Каролине, и в засаженном деревьями разном и расположения заболоченного места в южном Китае. Не было ясно, но, что разрешило реакцию Feammox.
У Яффе и Хуана была предположение, что единственная бактерия имела возможность бы быть в корне процессом в 2015, изучая образцы, забранные от заболоченного места Assunpink под Трентоном, Нью-Джерси. В изучении в то время, Яффе и его коллеги нашли, что реакция Feammox лишь случилась в примерах болота, в то время, когда класс бактерий, известных как Actinobacteria, находился.
Среди этих бактерий исследователи выяснили определенный вид бактерии, что они назвали бактерию Acidimicrobiaceae A6 и что они подозревали, игрался важную роль в реакции Feammox. У них была предположение, что A6 преобразовывал аммоний в нитрит, и обычные бактерии обращались с преобразованием нитрита к газу азота.
Но изоляция бактерии и совсем подтверждение ее роли заняли годы кропотливого изучения. В их новом изучении команда Принстона смешала образцы земли, собранные из заболоченного места Нью-Джерси с водой и материальным, содержащим аммоний и окись железа, и разрешила смеси выводить в пузырьках в течение практически года.Смешивание образцов металлической среды и почвы в пузырьках было сделано в бескислородной палате, и пузырьки были запечатанным воздухом, тяжёлым, дабы подражать анаэробным условиям земли заболоченного места, из которой случились бактерии.О каждых двух семь дней в течение года ученые удалили маленькую выборку из каждого из пузырьков, дабы видеть, ухудшались ли аммоний и окись железа.
В то время, когда они нашли пример, где эта реакция происходила, они применяли генетическое упорядочивание, дабы выяснить бактериальные существующие разновидности – и совсем нашли, что A6 делал реакцию Feammox.«С того времени, как мы нашли, что реакция происходила в заболоченном месте тут в Нью-Джерси, мы подозревали, что бактерия делала тяжелый подъем», говорит Яффе. «Это изучение подтвердило, что у A6 имеется эта свойство, делая его первыми известными разновидностями узнаваемый выполнить реакцию Feammox».
Команда Принстона исследует, как выстроить реактор, где A6 имел возможность употребляться, дабы обработать аммоний в промышленных весах. Одна проблема заключается в том, что бактерии потребляют большое количество железа, дабы выполнить процесс, что сделал бы его через чур дорогостоящим как способ, дабы заменить проветривание. Дабы обойти эту проблему, исследователи экспериментируют с применением мелкого электрического потенциала между двумя электродами, засунутыми в жидкость реактора в устройство, которое они назвали «микробной клеткой электролиза». Электроды смогут тогда забрать роль, которую железо брало в реакции Feammox.
Команда Принстона трудится с китайским экологическим министерством, дабы создать реактор прототипа, дабы уменьшить тяжёлые металлы и аммоний в сточных водах. Они исследуют, имела возможность ли бы разработка оказать помощь противостоять эутрофикации, где чрезмерные питательные вещества в последнем туре повреждают реки, озера и береговые линии.Исследователи кроме этого нашли, что, окисляя аммоний, бактерия A6 кроме этого способна к одновременному удалению трихлорэтилена и tetrachloroethylene, два жёстких к наслаждению загрязнителя, довольно часто находимые на загрязненных местах. Бактерия должна была кроме этого передать электроны вторым комплексам, чем железо, таким как медь и уран.
При урана, преобразовывая его в форму, которая не разрешима в воде.«Потому, что это не требует кислорода, A6 имел возможность выжить в местах, что другие бактерии не могли бы, таковой как в загрязненной грунтовой воде», говорит Яффе. «Объедините это с его многосторонностью в перепосредничестве разных загрязнителей, и это имело возможность стать крайне важным инструментом для обращения к последовательности неприятностей охраны внешней среды».
Помощь проекта была оказана частично Национальным Фондом Проекта и научным фондом X Принстона, фондом, дабы поддержать нетрадиционное изучение.