Бактериальные сообщества и показатели качества воды в речных водах и донных отложениях вблизи сбросов сточных вод

Научные данные, том 9, Номер статьи: 578 (2022) Цитировать эту статью

1848 доступов

1 Цитаты

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Сбросы очистных сооружений (ОССВ) изменяют качество воды и микробные сообщества, вводя в окружающую среду антропогенные бактерии и изменяя микробные сообщества. Чтобы полностью понять это воздействие, крайне важно изучить, влияют ли сбросы очистных сооружений на микробные сообщества воды и отложений сопоставимым образом и зависят ли такие эффекты от конкретных переменных окружающей среды. Здесь мы представляем набор данных, исследующих влияние очистных сооружений на качество воды и бактериальные сообщества путем сравнения образцов, собранных непосредственно из стока очистных сооружений, с поверхностными водами и отложениями на двух участках выше и двух участках ниже него в течение пяти месяцев. Когда это было возможно, мы измеряли пять физико-химических переменных (например, температуру, мутность, проводимость, растворенный кислород и соленость), четыре биоиндикатора (например, Escherichia coli, общее количество колиформ, Enterococcus sp. и эндотоксины) и два молекулярных индикатора (например, относительная распространенность intI1 и профилирование гена 16S рРНК). Предварительные результаты показывают, что биоиндикаторы коррелируют с переменными окружающей среды и что бактериальные сообщества, присутствующие в грунтовых водах, отложениях и очищенной воде, сильно различаются по составу и структуре.

Измерение(я)

температура воды • проводимость воды • растворенный кислород в воде • соленость воды • Концентрация Escherichia coli в воде • Концентрация общих колиформ в воде • Концентрация Enterococcus sp. • Концентрация эндотоксинов в воде • Относительное содержание интегрона 1 в воде • Бактериальная 16S РНК

Тип(ы) технологии

Полевой зонд YSI • Система декции Colilert • Система декции Enterolert • Система Charles River Endosafe • Количественная ПЦР • Секвенирование Illumina

Характеристика образца – Организм

Бактерии

Пример характеристики — окружающая среда

Река с пресной водой

Пример характеристики – Местоположение

Соединенные Штаты

Сброс сточных вод с очистных сооружений (СОС) в окружающие водные пути может оказать пагубное воздействие на здоровье водных экосистем. Во-первых, очистные сооружения сбрасывают важные загрязняющие вещества, включая фармацевтические препараты1,2 и бытовые товары3, которые могут оказывать воздействие на местную фауну4, а также на микробные сообщества5,6. СОСВ также могут быть источником аллохтонных микроорганизмов, отличных от принимающего водного пути, включая патогены7 и устойчивые к антибиотикам бактерии8. Даже когда большинство живых микроорганизмов уничтожается в результате очистки очистных сооружений, очистные сооружения признаются важным источником генов устойчивости к антибиотикам9,10, способствуя постоянно растущему резервуару устойчивости к антибиотикам в окружающей среде11. Сбросы очистных сооружений также могут привести к обогащению биогенными веществами12, что может вызвать значительные изменения в обнаруживаемом растворенном кислороде13 и нарушить структуру и функционирование биотических сообществ в водной среде14. Наконец, сбросы очистных сооружений могут откладывать песок и гравий в водные системы, влияя на физические характеристики отложений и потенциально разрушая связанные с отложениями бактериальные сообщества, обнаруженные в водных путях15.

Чтобы оценить возможное воздействие небольших очистных сооружений на местные пресноводные пути, мы отслеживали микробные загрязнения, связанные со стоком очищенной воды со очистных сооружений, находящихся под управлением Бард-колледжа (Аннандейл-он-Гудзон, штат Нью-Йорк; рис. 1a). Используя систему на основе варочного котла (рис. 1b), очистные сооружения очищают примерно 0,2 миллиона галлонов в день (согласно разрешению NY SPDES № NY0031925). Эта очищенная вода полностью производится на территории кампуса Бард-колледжа, колледжа-интерната, обслуживающего около 2000 студентов и 500 преподавателей и сотрудников. После очистки использованная вода сбрасывается в Со-Килл, приток реки Гудзон, который также является источником пресной воды для кампуса. Колледж Бард забирает в среднем 130 000 галлонов (591 000 л) в день поверхностных вод Со-Килл для питьевой воды в кампусе (согласно последнему отчету, поданному в Бюро управления водными ресурсами NYSDEC от 9 февраля 21 года). Питьевая вода забирается из Saw Kill примерно в 100 м выше по течению от стока очистных сооружений. Сам исследовательский участок расположен примерно в 5,2 км ниже по течению от деревни Ред-Хук (население ~ 1900 человек), где также имеется небольшая очистная станция (разрешение SPDES штата Нью-Йорк № NY0271420).