Исследование показало, что каналы, предназначенные для отвода дождевой воды, являются хозяевами микробных сообществ, которые могут удалять и нейтрализовать органические загрязнители в сырой воде. Эти органические загрязнители в настоящее время находятся в следовых количествах в сырой воде — значительно ниже стандартов питьевой воды Агентства по охране окружающей среды США (US-EPA) — которая удаляется в процессе очистки воды.Исследователи из Института экологических исследований NUS (NERI) и Сингапурского центра экологических наук о жизни (SCELSE) при Технологическом университете Наньян (NTU Singapore) обнаружили, что неиспользованные естественные способности микробных сообществ можно использовать для обработки сырой воды еще до того, как лечение.
Этот процесс известен как «биоремедиация» — обработка, при которой используются естественные организмы для разложения органических загрязнителей.Исследование, опубликованное в научном журнале Environmental Science Технологии проводились вокруг водосбора Улу Пандан в сотрудничестве с национальным водным агентством Сингапура PUB.Микробы — природные «уборщики мусора»
Повышенный спрос на воду в городских центрах в сочетании с повышенным давлением на окружающую среду из-за высокой плотности проживания населения создали спрос на эффективные, экологически устойчивые решения для управления водосборными бассейнами в городах. Использование очищающей силы микробов позволяет решить насущную проблему.Прорыв произошел после того, как совместная исследовательская группа определила членов всего микробного сообщества и их функции в водной экосистеме водосборного бассейна Улу Пандан, извлекая их ДНК и РНК, генетический план жизни.
Помимо открытия, что микробы могут удалять и нейтрализовать органические загрязнители, исследователи также обнаружили, что присутствие алюминия, меди и калия имеет решающее значение для способности сообщества выполнять свои экологические «очищающие» свойства.Обнаружение влияния этих химических элементов на функции микробного сообщества открывает исследователям путь к лучшему пониманию их «очищающей» способности посредством дальнейшего мониторинга и изучения.Ведущий ученый проекта, доцент Санджай Сваруп, заместитель директора NERI и директор по исследованиям SCELSE, сказал: «Это исследование демонстрирует силу сочетания углубленного анализа экологии микробного сообщества с физическими и химическими характеристиками.
«Что еще более важно, при поддержке правительственных администраторов экологическая устойчивость может быть достигнута естественным путем с помощью науки, создавая лучшую среду обитания как для человека, так и для природы».В исследовании также изучались различия микробных сообществ в жилых и промышленных водосборных системах.
Было обнаружено, что эти два микробных сообщества выполняют разные функции, что показывает, как различное землепользование может влиять на типы микробов и функции, которые они способны выполнять.Доктор Гурвенду Саксена, научный сотрудник NERI и SCELSE, сказал: «Знание того, что делают микробы, дает информацию о том, на что они реагируют.
Эти основанные на маркерах микробные функции обеспечивают более высокую разрешающую способность, чем химические маркеры, которые используются в настоящее время.«Это исследование позволило нам определить ключевые движущие силы микробных сообществ и их функций в масштабах водораздела.
Результаты могут быть использованы для понимания микробной активности, ответственной за удаление и нейтрализацию органических загрязнителей, что имеет решающее значение для быстрого развития экологически чистых водных путей в урбанизирующая среда ", — сказала доктор Саксена, ведущий автор исследования.Исследование также показало, что водосборный бассейн Улу Пандан не только хорошо управляется, но и представляет собой эффективную дренажную систему с содержанием загрязняющих веществ ниже базовых пределов безопасности.
Профессор Стаффан Кьеллеберг, директор центра SCELSE в NTU, сказал: «На протяжении десятилетий ученые занимались исследовательскими проектами, которые пытались понять способность микробов пережевывать стойкие загрязнители.«Этот прорыв доказывает, что можно раздвинуть границы в обеспечении доступности чистой воды естественными средствами и, следовательно, поддерживать более устойчивую окружающую среду для Сингапура и других обществ».Следующий этап исследованияРамки исследования, изложенные в этом исследовании, могут быть легко приняты другими городами по всему миру при изучении их собственных водных путей, и в настоящее время принимаются международным проектом World Harbour Project, участником которого является SCELSE.
World Harbour Project — это скоординированная сеть исследователей и менеджеров, призванная донести до мира передовой опыт понимания и управления городскими водными путями.Двигаясь вперед, команда продолжит исследовать способность микробных сообществ самоочищать водные пути.
Это достигается путем понимания реакции на манипуляции с ключевыми металлами, определения наиболее эффективного состава микробного сообщества и создания условий, необходимых для оптимальной биоремедиации.Имеются планы по изучению воздействия растений на микробные сообщества и изучению различных конструкций водных путей для определения оптимальных условий и параметров.