Модернизация очистных сооружений изменила микробный состав рек - исследование
Модернизация очистных сооружений влияет на реку гораздо глубже, чем кажется по обычным анализам воды. Она меняет не только уровень загрязнения, но и то, как устроена микроскопическая жизнь в водоеме.
Источник: Новости науки. Иллюстрация подготовлена с помощью нейросети.
МОСКВА, 5 марта. /Новости науки/. Китайские исследователи выяснили, что модернизация городских очистных сооружений влияет на речные экосистемы глубже, чем считалось ранее, поскольку меняется не только химический состав воды, но и структура микробных и вирусных сообществ, говорится в сообщении KeAi.
Исследование проводили с 2015 по 2024 год на двух реках в Пекине — Тунхуэй и Цин. Очистные сооружения на реке Тунхуэй модернизировали в 2017 году, уже во время работы ученых. На реке Цин это сделали раньше, в 2013 году. Благодаря этому исследователи смогли сравнить, как меняется река до и после обновления очистки.
После модернизации на реке Тунхуэй качество воды заметно улучшилось. Содержание общего азота снизилось примерно с 20–30 миллиграммов на литр до около 10 миллиграммов на литр.
Ученые объясняют это тем, что новые технологии стали лучше удалять из сточных вод органический азот.
Затем исследователи посмотрели, как на это отреагировали бактерии, которые участвуют в превращениях азота в воде. В целом число видов и общий уровень разнообразия почти не изменились. Но сам состав бактериального сообщества заметно перестроился. Это значит, что основная часть микробов сохранилась, но некоторые группы стали встречаться чаще, а другие, наоборот, реже или исчезли.
Особенно важным оказалось то, что изменился сам характер азотного цикла. После обновления очистных сооружений соотношение между двумя важными группами бактерий — нитрифицирующими и денитрифицирующими — уменьшилось примерно на 70%. Проще говоря, в реке стали сильнее работать процессы, которые помогают выводить избыток азота из воды.
Это полезно для экосистемы, потому что избыток азота часто ухудшает состояние рек и озер.
С вирусами ситуация оказалась другой. Их общий состав за это время менялся меньше, чем у бактерий. Но по своим функциям вирусы все же перестроились. После модернизации в воде стало больше вирусных генов, связанных с размножением самих вирусов, и меньше генов, которые помогают влиять на обмен веществ организмов-хозяев.
По мнению ученых, это может означать, что после улучшения качества воды вирусы меньше зависят от «поддержки» хозяев и больше переключаются на собственное размножение. То есть даже если внешне вирусное сообщество выглядит примерно таким же, внутри оно начинает работать иначе.
Авторы подчеркивают, что модернизация очистных сооружений влияет на реку гораздо глубже, чем кажется по обычным анализам воды. Она меняет не только уровень загрязнения, но и то, как устроена микроскопическая жизнь в водоеме. Поэтому при оценке качества рек после обновления очистки, считают ученые, нужно учитывать не только химические показатели, но и изменения в микробах и вирусах.
Результаты исследования опубликованы в журнале Water & Ecology.
Исследование проводили с 2015 по 2024 год на двух реках в Пекине — Тунхуэй и Цин. Очистные сооружения на реке Тунхуэй модернизировали в 2017 году, уже во время работы ученых. На реке Цин это сделали раньше, в 2013 году. Благодаря этому исследователи смогли сравнить, как меняется река до и после обновления очистки.
После модернизации на реке Тунхуэй качество воды заметно улучшилось. Содержание общего азота снизилось примерно с 20–30 миллиграммов на литр до около 10 миллиграммов на литр.
Ученые объясняют это тем, что новые технологии стали лучше удалять из сточных вод органический азот.
Затем исследователи посмотрели, как на это отреагировали бактерии, которые участвуют в превращениях азота в воде. В целом число видов и общий уровень разнообразия почти не изменились. Но сам состав бактериального сообщества заметно перестроился. Это значит, что основная часть микробов сохранилась, но некоторые группы стали встречаться чаще, а другие, наоборот, реже или исчезли.
Особенно важным оказалось то, что изменился сам характер азотного цикла. После обновления очистных сооружений соотношение между двумя важными группами бактерий — нитрифицирующими и денитрифицирующими — уменьшилось примерно на 70%. Проще говоря, в реке стали сильнее работать процессы, которые помогают выводить избыток азота из воды.
Это полезно для экосистемы, потому что избыток азота часто ухудшает состояние рек и озер.
С вирусами ситуация оказалась другой. Их общий состав за это время менялся меньше, чем у бактерий. Но по своим функциям вирусы все же перестроились. После модернизации в воде стало больше вирусных генов, связанных с размножением самих вирусов, и меньше генов, которые помогают влиять на обмен веществ организмов-хозяев.
По мнению ученых, это может означать, что после улучшения качества воды вирусы меньше зависят от «поддержки» хозяев и больше переключаются на собственное размножение. То есть даже если внешне вирусное сообщество выглядит примерно таким же, внутри оно начинает работать иначе.
Авторы подчеркивают, что модернизация очистных сооружений влияет на реку гораздо глубже, чем кажется по обычным анализам воды. Она меняет не только уровень загрязнения, но и то, как устроена микроскопическая жизнь в водоеме. Поэтому при оценке качества рек после обновления очистки, считают ученые, нужно учитывать не только химические показатели, но и изменения в микробах и вирусах.
Результаты исследования опубликованы в журнале Water & Ecology.
