Skład biocenozy bakteryjnej osadu czynnego na przykładzie miejskiej oczyszczalni ścieków w Zgierzu

Molecular biology techniques allow for increasingly more thorough identification and understanding of functionality of microorganisms consortia involved in wastewater treatment or waste degradation processes. In this work, the bacterial community of activated sludge from the wastewater treatment plant in Zgierz (Poland) was identified. As a result, a somewhat limited database of microorganisms living in Polish wastewater treatment plants was supplemented with new data. The composition of bacterial community was identified with molecular biology techniques in two main stages: (1) isolation of genomic DNA, (2) DNA sequencing and bioinformatics analysis of the isolated sequences. The analyses revealed that the most abundant phylum was Proteobacteria with Betaproteobacteria present in highest numbers. Composition of the activated sludge was relatively low in Chloroflexi class bacteria. It is in alignment with macroscopic observations indicating good settlement properties of the activated sludge from the wastewater treatment plant in Zgierz. It was determined that aerobic (redox) conditions in the activated sludge chamber did not influence the composition of bacterial community. They might only cause increase in the contribution of aerobic bacteria in the aerated (oxygenated) part of the chamber or the anaerobic organisms in its anaerobic (deoxygenated) section.

Techniki biologii molekularnej pozwalają w coraz większym stopniu poznać skład i zrozumieć funkcjonowanie konsorcjów mikroorganizmów biorących udział w procesach oczyszczania ścieków czy biodegradacji odpadów. W pracy zidentyfikowano skład biocenozy osadu czynnego w oczyszczalni ścieków komunalnych w Zgierzu, dzięki czemu została poszerzona, jak na razie dość skromna, baza danych o mikroorganizmach w polskich oczyszczalniach ścieków. Skład biocenozy bakteryjnej zidentyfikowano za pomocą technik biologii molekularnej. Analiza składała się z dwóch zasadniczych etapów – izolacji genomowego DNA oraz sekwencjonowania wraz z analizą bioinformatyczną sekwencji. Badania wykazały, że na poziomie typu największy udział w biocenozie osadu czynnego miały Proteobacteria, a wśród nich najwięcej było bakterii należących do klasy Betaproteobacteria. Osad z oczyszczalni ścieków w Zgierzu wyróżniał się stosunkowo małą liczebnością bakterii z klasy Chloroflexi, co pokrywa się z obserwacjami makroskopowymi, wskazującymi na dobre właściwości sedymentacyjne tego osadu. Stwierdzono, że warunki tlenowe panujące w komorze osadu czynnego nie miały znaczącego wpływu na skład bakteryjny osadu czynnego. Mogły one powodować jedynie większy udział bakterii aerofilnych w części napowietrzanej komory (tlenowej) i/lub większy udział beztlenowców w jej części nienapowietrzanej (beztlenowej).