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科学家们发现微生物具有清洗新加坡水道的潜力

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七年的科学研究表明,城市水道微生物群落有潜力发挥重要作用,在清洗新加坡的水道,也充当原水水质指标。

这项研究发现,设计渠道雨水宿主微生物群落,可以去除和中和原水中的有机污染物。这些有机污染物目前处于痕量水平,远低于美国环境保护局(US-EPA)的饮用水标准,在水处理过程中将其去除。

新加坡国立大学环境研究所(NERI)和南洋理工大学(NTU)新加坡环境生命科学工程中心(SCELSE)的研究人员发现,未开发的微生物群落的自然能力甚至可以用来处理原水正在接受治疗。

这个过程被称为“生物修复”,一种使用天然生物来分解有机污染物的处理。

该研究发表在科学杂志“环境科学与安全”技术是与新加坡国家水务局PUB合作在Ulu Pandan集水区进行的。

微生物 - 自然界的“垃圾清洁工”

城市中心对水的需求日益增加,加之高密度生活给环境带来的压力增大,这就要求建立高效,环境可持续的城市管理解决方案分水岭。利用微生物的清洁能力解决了迫切的需求。

联合研究小组从Ulu Pandan集水区的水生生态系统中提取DNA和RNA(生命的基因蓝图),确定了整个微生物群落的成员和他们的功能后,突破就产生了。除了发现微生物可以去除和中和有机污染物之外,研究人员还发现,铝,铜和钾的存在对社区执行其生态“清洁”特性的能力至关重要。

这些化学元素对微生物群落功能的影响的发现为研究人员通过进一步的监测和研究更好地理解其“清洁”表现铺平了道路。

该项目的首席科学家,副教授Sanjay Swarup,NERI副主任和SCELSE研究总监说:“这项研究展示了深入分析微生物群落生态学与物理和化学特性的能力。

“更重要的是,在政府行政人员的支持下,环境可持续性可以通过科学自然实现,为人类和自然创造更好的生活环境。”

研究还考察了住宅和工业流域系统。发现这两个微生物群落具有不同的功能,说明了各种土地利用方式对微生物的种类和功能的影响。 NERI和SCELSE的研究员Gourvendu Saxena博士说:“了解微生物在做什么提供了他们正在做出反应的信息。这些基于标记物的微生物功能比目前使用的化学标记物提供更高的分辨能力。

“这项研究使我们能够在流域范围内确定微生物群落及其功能的关键驱动力。该研究的主要作者Saxena博士说:“研究结果可以用来了解负责清除和中和有机污染物的微生物活动,这对于在快速城市化环境中发展生态友好的水道是至关重要的。

研究还发现Ulu Pandan集水区不仅管理良好,而且是一个高效的排水系统,污染物低于基线安全限值。南洋理工大学SCELSE中心主任Staffan Kjelleberg教授说:“几十年来,科学家们一直在追求研究项目,试图了解微生物的咀嚼能力 顽固的污染物。

“这一突破证明,有可能通过自然手段来确保获得清洁水源的边界,从而为新加坡和其他社会维持更加可持续的环境。”

下一阶段的研究

这项研究框架的研究框架很容易被全世界的其他城市用于研究自己的水道,并正在被SCELSE加入的国际世界港湾项目所采用。

世界港湾项目是一个由研究人员和管理人员组成的协调网络,将理解和管理城市水道的最佳实践带到世界各地。

展望未来,团队将继续调查微生物群落自我净化水道的能力。这是通过理解操纵关键金属的响应,确定最有效的微生物群落组成并建立最佳生物修复所需的条件来完成的。

计划是为了研究植物对微生物群落的影响,并探索各种水道结构设计,以确定最佳设置和参数。

来源:南洋理工大学

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