Introduction
كان واحدا من أهم الإسهامات في مجال التكنولوجيا الحيوية البيئية تصميم المفاعلات الحيوية التي كانت الحمأة المستخدمة (اللقاح) قادرة على أداء تحت كبريتات الحد من الظروف. كبريتات (SR) يسمح علاج مياه الصرف التي تحتوي على تركيزات عالية من كبريتات بالإضافة إلى إزالة في وقت واحد من COD، والمعادن الثقيلة والملوثات العضوية، الأمر الذي يجعل SR صفة مرغوبة من الحمأة 1. بعض الأمثلة من النفايات السائلة الملوثة مع كبريتات تأتي من الدباغة والورق والأدوية والصناعات الكيميائية الصناعات 1. ومع ذلك، فإن معظم الأدبيات يشير إلى المولدة للكبريتيد الحمأة عندما تم تكييفها الحمأة الحبيبية الميثان إلى sulfidogenesis 2. يتم تحقيق هذا التكيف عادة عن طريق التلاعب في COD / SO 4 2- النسبة في مفاعل حيوي وإضافة مواد كيميائية لمنع methanogens في 2،3 الحمأة. بالإضافة إلى وقت طويل أن معبد المنعم يوسف تتطلب تشكيل حبيبات المولدة للكبريتيد، والمنافسة بين methanogens ومخفضات الكبريتات والتسامح من الحمأة لتركيزات عالية من كبريتيد هي بعض من المشاكل الرئيسية التي قد تنشأ إذا تم الحصول على الحمأة المولدة للكبريتيد المستخدمة في مفاعل حيوي من تطويع في الغالب الحمأة الميثان إلى كبريتات الحد من الظروف. في هذا العمل، ونحن وصف الإجراء للحصول على الحمأة في الغالب المولدة للكبريتيد من الفتحات الحرارية المائية رواسب (بونتا ميتا، ناياريت، المكسيك) في upflow اللاهوائية مفاعل الحمأة بطانية (UASB)، ثم نقيم كبريتات في الحد من النشاط مع مرور الوقت وإجراء تجربة لتقييم تطبيقه على إزالة الكلور التخفيض. وقد تم اختيار موقع الرواسب لأنه قد تم الإبلاغ عن أن في هذا الموقع هناك تشكيل كبريتيد بسبب النشاط كبريتات الحد التي أظهرتها المجتمع الميكروبي تقطن أن معين مكان 4.
هناك سيفرمزايا القاعدة في الحصول على هذه الحمأة المولدة للكبريتيد من الرواسب على التكيف مع الحمأة الحبيبية الميثان إلى sulfidogenesis. بعض من هذه المزايا هي: (1) أنه ليس من الضروري لتشكيل حبيبات للمفاعل حيوي للعمل، (2) الحمأة تتسامح مع تركيزات عالية نسبيا من كبريتيد بالمقارنة مع الآخرين UASB التي تعمل مع تكييف الحمأة الميثان، و (3) هناك لا التنافس على الركيزة مع methanogens حتى إذا تم استخدام خلات في خليط من الأحماض الدهنية الطيارة التي يتم تضمينها في مستنبت لتشجيع تشكيل الحمأة.
وأعقب هذا الإجراء إلى تعزيز sulfidogenesis بسبب الرواسب البحرية هي بركة طبيعية من مجموعة متنوعة واسعة من الكائنات الدقيقة مثل كبريتات الحد من البكتيريا، تخمر البكتيريا والجراثيم dehalogenating فقط أن أذكر بعض 5،6. نوع كونسورتيوم المتقدمة من الرواسب البحرية باستخدام هذا البروتوكول قد تظهر كفاءة في كبريتات وبالتالي، ق عالية ulfate الحد من النشاط مع مرور الوقت وزيادة التسامح لكبريتيد بتركيزات أعلى من الإبلاغ عن سامة للmethanogens وكبريتات الحد من البكتيريا. من ناحية أخرى، فمن المرجح أن القدرة dehalogenating يظهر أيضا في الرواسب باتباع البروتوكول المقترح هنا ولكن قد تعتمد على المجتمع الميكروبي الأصلي. ويتم هذا الافتراض استنادا إلى حقيقة أنه يمكن أن تحدث إزالة الكلور التخفيض إما عن طريق التنفس أو cometabolism، سواء الظروف التي يمكن الترويج لها في المجتمع الميكروبي البحري 7. وقد أجريت زراعة الرواسب للحصول على الحمأة باستخدام خليط من خلات، بروبيونات والزبدات كما الركيزة لأنه يتم استخدام هذه الأحماض الدهنية المتطايرة من قبل عدة سلالات من كبريتات الحد من البكتيريا. هذه الأحماض هي أيضا نوع من مركبات الكربون وجدت في كثير من الأحيان في الرواسب البحرية، وفقا لعدة تقارير في الأدب على المواد الكربونية في الرواسب البحرية 5،6.
محتوى "> وأخيرا، بعض من أكثر المركبات السامة التي تم العثور عليها في المياه الجوفية والمياه الهيئات الأخرى في جميع أنحاء العالم هي المذيبات المكلورة مثل ثلاثي كلور (TCE) أو الإيثيلين (PCE). هذه المركبات السامة ليس فقط للإنسان ولكن كما أن الكائنات الحية الدقيقة، وخاصة أشكال التعبير الثقافي التقليدي، الذي لا يزال يعتبر من الملوثات ذات الأولوية من قبل وكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة (8). وفي هذا العمل اقترحنا تجربة التي يتم اختبار الحمأة المولدة للكبريتيد على قدرتها على الحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي بتركيزات التي هي في مجموعة أبلغ عن المركبات المكلورة التحلل الحيوي في ظل ظروف الميثان 9،10. ومن الجدير بالذكر أن معظم البحوث على تحلل من المركبات المكلورة وقد أجريت في ظل ظروف الميثان 9،10. ونحن نعتبر أن التجربة مع أشكال التعبير الثقافي التقليدي المقترحة في هذا البروتوكول هو وكان الهدف من هذه التجربة خير مثال على التطبيقات المحتملة للحمأة إلى البريدتثمين التسامح من الحمأة لأشكال التعبير الثقافي التقليدي وأشكال التعبير الثقافي التقليدي تأثير على كبريتات الحد من النشاط. مع الأخذ بعين الاعتبار أن معظم البحوث على تحلل من مركبات الكلور تتم في ظل ظروف الميثان، يوحي هذا البروتوكول تشكيل الحمأة يمكن أن تستخدم لفي وقت واحد: (1) إزالة كبريتات، (2) إزالة COD و (3) إزالة المركبات المكلورة. خطوة أخرى يمكن أن تكون لتقييم الحمأة على إزالة في وقت واحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي والمعادن الثقيلة (بالإضافة إلى كبريتات وCOD)، واثنين من الشروط التي لا يمكن تقييمها في ظل ظروف الميثان.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
الشكل 1. مخطط للخطوات من البروتوكول. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
1. جمع الرواسب البحرية لتشكيل الحمأة
- تحديد منطقة تحت سطح البحر ودود إما قريبة من الفتحات الحرارية المائية (بسبب وجود كبريتيد، مما قد يشير إلى كبريتات النشاط الحد من أعلى) أو إلى المنطقة التي الحطام من المواد العضوية قابلة للكشف.
- لغرض هذا العمل، يستغرق حوالي 3 أو 4 كجم من الرواسب واستنزاف المياه قبالة العينات. وضع العينات في أكياس بلاستيكية داكنة. ليس هناك حاجة إلى التبريد.
- مرة واحدة في المختبر، والحفاظ على أكياس مع العينات في الثلاجة إذا لم تكن على وشك أن يستخدم على الفور. لغرض هذا العمل، عصيدةليه يمكن أن يكون في الثلاجة لمدة أسابيع أو أشهر قبل استخدامها.
- تأخذ جزءا كبيرا من العينة الرواسب (أي 1 أو 2 كلغ) واستخدام شبكة المناسبة (0.2 سم) للقضاء على من الرواسب تحت الانقاض كبيرة من المواد الكربونية التي قد تكون موجودة أو بعض الصخور التي قد تكون موجودة.
ملاحظة: في هذه الحالة تم استخدام شبكة من 0.20 سم القطر (0.0767 في) لكنها قد تكون ذات حجم مختلفة وفقا لحجم الجسيمات في العينة.- بعد اجتياز الرواسب من خلال عيون، مزيج الجزء المحدد لتعزيز هذا الجزء هو متجانس.
- خذ فصل عينات أصغر (أي 2-3 ز) لتحديد المتطايرة المواد الصلبة العالقة (VSS) محتوى باتباع الطرق القياسية 11.
ملاحظة: انظر الشكل 2 لخطوات 1،2-1،4.
الشكل 2. صور للعينات الرواسب.عينات (A) الرواسب فقط بعد نقله. العينة (B) الرواسب بعد مرورها من خلال شبكة (C) عينة أخذت وزنها قبل المواد الصلبة العالقة المتطايرة (VSS) تقرير. لا يحتاج طبق بيتري إلى أن تكون معقمة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. مفاعل حيوي تعيين لأعلى
- لغرض هذا العمل، استخدام مفاعل الزجاج UASB مع حجم العمل الكلي لل3 L. بدلا من ذلك، استخدم 1 أو 2 L مفاعل الزجاج الحجم.
- بناء على محتوى VSS من الرواسب حساب كمية الرواسب لاستخدامها اللقاح للحصول على 5 غرام من VSS في 1 L.
- تأخذ في الاعتبار أنه إذا كمية الرواسب بعد حساب كبير جدا، ويجب أن احتل حجم ثم ما يقرب من 25٪ إلى 30٪ من مفاعل حيوي من الرواسب بدلا من ذلك.
- تسجيل المحتوى VSS منذسيتغير عندما يتم إثراء المجتمع الميكروبي في مفاعل حيوي. هناك حاجة إلى المحتوى VSS لحسابات سلفات خفض النشاط في مفاعل حيوي.
- تأكد من أن تركيز النهائي من المتوسط وعازلة حل القاعدية في مفاعل حيوي يشبه ذكرت من قبل غيريرو باراخاس وآخرون. (2014) 12.
- تأكد من أن كميات الأخيرة من الرواسب والمتوسطة القاعدية، حل العازلة والأحماض الدهنية الطيارة هي مساوية لحجم العمل النهائي للمفاعل. المتوسط صفة القاعدية 12 تحتوي على تركيزات مناسبة من أجل حل المعادن النزرة والفيتامينات.
- يعد حل الأسهم المتوسطة القاعدية وحل العازلة في التركيز المناسب لحجم العمل في مفاعل المستخدمة (أي، 2، 3 أو 4 أضعاف أكثر تركيزا من ذكرت في الخطوة 2.4) للتأكد من أنه عندما يتم تخفيفه، فمن في تركيز ذكرت غيريرو باراخاس وآخرون. (2014)12).
ملاحظة: الحل الأسهم على المدى المتوسط القاعدية هو من الضروري دائما، ومع ذلك، هناك حاجة فقط حل العازلة في البدء. ليس من الضروري إضافة محلول منظم بعد هذا الوقت. - إعداد محلول المخزون من الأحماض الدهنية الطيارة: خلات، بروبيونات والزبدات في 2.5: 1: 1 نسبة COD. خذ بعين الاعتبار لحسابات خلات الصوديوم المدرجة في المتوسط القاعدية. تركيز COD النهائي في المفاعل يجب أن تكون 2.7 غرام / L.
تحذير: يعد هذا الحل في غطاء الدخان. ارتداء القفازات النتريل ونظارات واقية لإعداد هذا الحل. تأخذ بعين الاعتبار رياضيات الكيمياء من ردود الفعل من كبريتات مع الأحماض الدهنية المتطايرة الذي يظهر في الشكل (3). - إعداد محلول المخزون من كبريتات الصوديوم (نا 2 SO 4) في التركيز المناسب لتسليم المفاعل تركيز النهائي من 4000 ملغم / لتر من أيون الكبريتات (SO 4 2-). بدلا من ذلك، تتضمن عشرمبلغ (ه) من كبريتات المطلوبة في المتوسط القاعدية بدلا من إضافته من حل الأسهم طالما أن كبريتات النهائية (SO 4 2-) التركيز هو الصحيح.
- ضع الرواسب في المفاعل مختلطة مع جزء من المتوسط القاعدية للتأكد من أنها تصل إلى قاع المفاعل.
- إضافة بقية المتوسطة وعازلة القاعدية حل مختلطة مع الأحماض الدهنية الطيارة الحل ومحلول كبريتات. تأكد من أن الحل من الأحماض الدهنية الطيارة يسكب السائل. ملاحظة: إجراء هذه الخطوة في غطاء الدخان.
- تعيين الاتصالات وخطوط الأنابيب من المفاعل إلى مضخة إعادة التدوير. ضبط معدل تدفق إعادة التدوير في 60 مل / دقيقة. تعيين مفاعل حيوي في غرفة درجة الحرارة إلى 34 درجة مئوية. تحقق بانتظام أن تغيرات درجة الحرارة هي صغيرة (أي 34 ± 1.7 ° C)
- تعيين الاتصالات إلى العمود النزوح الغاز.
ملاحظة: انظر الشكل 4 للخطوات 2،1-2،5. </ OL>
الشكل 3. الاتحاد العنصري من كبريتات مع VFA (خلات، بروبيونات والزبدات). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 4. UASB المفاعل. (A) الساعة الأولي. (B) نظام مستمر بعد 300 أيام من العملية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. تشغيل المفاعل في تعزيز Sulfidogenesis ونمو الكائنات الدقيقة
ملاحظة: السماح لقيحة للاستهلاك الخامسolatile الأحماض الدهنية وكبريتات. لهذا الغرض، وانتظر لمدة أسبوع لإجراء التحليل الأول للكبريتات، كبريتيد والاستهلاك COD.
- بعد أسبوع واحد من الحضانة أخذ عينة من 5-7 مل من السائل إلى إجراء تحليل لCOD، كبريتات والمحتوى كبريتيد ودرجة الحموضة في أعقاب الأساليب القياسية 11 و 13.
- تحليل كبريتيد في طيفيا السائل (في الطول الموجي (λ) من 670 نانومتر) باتباع الميثيلين الأزرق 13 طريقة.
- وضع 5 مل من محلول خلات الزنك (2٪ ث / ث) في 25 مل قارورة حجمية، إضافة بسرعة 200 ميكرولتر من العينة إلى حل خلات الزنك.
- إضافة 2.5 مل من N، N -dimethyl- ص -phenylenediamine أكسالات (DMP) حل (0.2٪ ث / ث في H 2 SO 4 20٪) و 125 ميكرولتر من الحديد (III) محلول كبريتات الأمونيوم (10٪ ث / ث في 2٪ H 2 SO 4) وكاملة مع الماء المقطر 25 مل في القارورة الحجمية. انتظر 30 دقيقة للتفاعلأن يحدث، في الوقت الذي استقر اللون الأزرق. 13.
ملاحظة: انتظر 15 دقيقة على الأقل، ولكن ليس أكثر من 60 دقيقة لاختبار العينات في معمل. إجراء القراءة من الحل النهائي الأزرق في معمل.
- تحليل كبريتات وفقا للطرق القياسية 11. هنا، تحديد كبريتات كما كبريتات الباريوم باستخدام طريقة قياس العكارة.
- وضع 5 مل من محلول تكييف (حمض الهيدروكلوريك حمض الهيدروكلوريك 1: 1) في قارورة حجمية من 25 مل، إضافة 1 مل من العينة طرد سابقا (في 11320 × ز)، واستكمال 25 مل من القارورة الحجمية مع الماء المقطر و إضافة 1 غرام من كلوريد الباريوم.
- مزيج الحل لمدة 1 دقيقة في دوامة. الانتظار لمدة 4 دقائق للكبريتات الباريوم لتشكيل وقراءة العينة في معمل في الطول الموجي (λ) من 420 نانومتر 11.
- تحليل COD وفقا للأساليب القياسية 11. بدلا من ذلك، استخدم COD determinaمجموعة نشوئها.
- قبل تحديد COD، الطرد المركزي العينة بدقة (في 11320 x ج) لإزالة كبريتيد المتبقية التي قد تتداخل في تحديد. إذا لزم الأمر، الطرد المركزي مرتين: المرة الأولى مباشرة بعد أخذ عينة والمرة الثانية تنتظر 6 أو 8 ساعات ثم إجراء التحليل COD.
- إضافة 2 مل من العينة إلى قارورة رد فعل من مجموعة تقرير COD، وختم قارورة وتجانس الخليط عن طريق الإثارة لطيف. إعداد فارغة بإضافة 2 مل من الماء المقطر لقارورة رد فعل آخر، وتجانس الخليط.
- ضع قارورة في المفاعل الهضم عند 150 درجة مئوية لمدة 2 ساعة. إزالة قارورة والسماح لهم يبرد في الظلام. أخذ القراءات من قارورة في معمل عند طول موجي 620 نانومتر ل.
- الحصول على حجم الغاز من العمود النزوح الغاز.
- تحليل كبريتيد في طيفيا السائل (في الطول الموجي (λ) من 670 نانومتر) باتباع الميثيلين الأزرق 13 طريقة.
- الانتظار لمدة تصل إلى 5-7 أيام أخرى حتى يتم استهلاك كبريتات. كبريتات وCOD يجب أن تستهلك فيpproximately 85٪ إلى 90٪ قبل بدء دفعة جديدة تغذيها.
- مرة واحدة يتم استهلاكها كبريتات (وCOD)، كرر الخطوة تماما 2،4. العرض المتوسطة الطازجة والمواد المغذية جديدة لكل دفعة.
- كرر الخطوات من 3.1 و 3.2. في هذه المرحلة يجب على كل دفعة تستمر ما بين 7 و 10 أيام.
- عندما تم الانتهاء 3-4 دفعات، كرر الخطوة 2.4 ولكن زيادة تركيز COD إلى 4 ز / L.
- كرر الخطوة 3.1 و 3.2 خطوة.
- كرر الخطوة 3.3 ولكن زيادة تركيز COD إلى 6 ز / L.
- كرر 3.6 و 3.6.1 زيادة تدريجيا تركيز COD حتى 10 جرام / لتر.
ملاحظة: جعل الرسم البياني الذي يطرح تركيز كبريتات (ملغم / لتر) في مقابل الوقت (د).
- عندما استهلاك كبريتات أكثر من 80٪ في أقل من 24 ساعة وهذا يحدث لأكثر من أسبوع واحد، والتبديل في تشغيل المفاعل إلى الوضع المستمر. لوضع مستمر ضبط الوقت الاحتفاظ الهيدروليكي (HRT) في 24 ساعة، والحفاظ على تركيز كبريتات في 4 ز / L وCODفي 10 جرام / لتر.
ملاحظة: مع مرور الوقت يجب أن يكون استهلاك كبريتات أسرع.
4. كبريتات تخفيض آخر اختبار
- قبل هذا الاختبار التأكد من أن مفاعل حيوي في ظل نظام مستمر يعرض أقل من 10٪ الاختلاف في تركيز كبريتات المتبقية.
- في أي يوم من الأيام، ووقف المفاعل بعد HRT دورة واحدة والسلوك خطوة 2.4. لخطوة 2.4.3 استخدام تركيز COD من 10 جرام / لتر.
- مرة واحدة ويتم تغذية مفاعل حيوي، واتخاذ 5-7 مل عينات من السائل وإجراء تحليل لCOD، كبريتات، كبريتيد (الخطوة 3.1) ودرجة الحموضة في كل ساعة. سجل حجم الغاز المنتج.
- حساب سلفات الحد من نشاط وفقا لأدبيات 14.
SRA = كبريتات الحد من نشاط (ملغ COD-H 2 S) / gVSS * د
م H 2 2 S
VSS = متقلبة تركيز المواد الصلبة العالقة
ر = الزمن (د أو ساعة)
- جعل الرسوم البيانية المقابلة التي تظهر نسبة استهلاك كبريتات مقابل تركيز كبريتيد على مر الزمن في ملغم / لتر. جعل الرسوم البيانية التي تبين نسبة استهلاك COD بمرور الوقت. جعل الرسوم البيانية التي تظهر اختلاف درجة الحموضة مع مرور الوقت.
5. Trichloroethylene (TCE) اختبار الحد
- قبل هذا الاختبار التأكد من أن مفاعل حيوي يعمل في ظل نظام مستمر ويعرض أقل من 10٪ الاختلاف في تركيز كبريتات المتبقية. لا تبدأ هذا الاختبار إذا كبريتات في مفاعل حيوي أقل من 90٪.
- إعداد محلول المخزون من ثلاثي كلور (TCE) مع الأخذ بعين الاعتبار أن تركيز النهائي من هذا المركب في الطور السائل من مفاعل حيوي يجب أن يكون 300 ميكرومتر. النظر في حواجزنانوغرام من المجمع إلى فراغ الرأس باستخدام ثابت أبعاد القانون Henry's (H') لأشكال التعبير الثقافي التقليدي في 34 ° C. H'at 34 ° C لأشكال التعبير الثقافي التقليدي هو 0.4722.
تحذير: يعد هذا الحل في fumehood وارتداء قفازات ونظارات واقية.- على سبيل المثال، عن حل الأسهم 5000 ميكرومتر، وحساب على النحو التالي:
TCE تركيز الطور الغازي = (0.4722) * (5000) = 2139 ميكرومتر. يشمل هذا التركيز في إعداد محلول المخزون حيث أن هذه الكمية من أشكال التعبير الثقافي التقليدي يكون في فراغ الرأس.
ثم في السائل (الماء) من الحل المخزون، وسوف تركيز أشكال التعبير الثقافي التقليدي الفعلي على النحو التالي: 5000 + 2139 = 7139 ميكرومتر. كثافة TCE = 1.43 جم / مل. تحويل ميكرومتر 7139 إلى ملغ ثم باستخدام كثافة TCE حساب حجم أشكال التعبير الثقافي التقليدي من أجل حل الأسهم.
ملاحظة: تركيز أشكال التعبير الثقافي التقليدي حل سهم مAY يكون أقل من 5000 ميكرومتر، أي 3000 أو 1000 ميكرومتر، وهذا يتوقف على الكيفية التي يمكن أن يتم تسليم الكثير من حجم هذا الحل لمفاعل حيوي وفقا لحجمه المرحلة السائلة.
- على سبيل المثال، عن حل الأسهم 5000 ميكرومتر، وحساب على النحو التالي:
- إعداد المنحنيات القياسية في الكروماتوجرافي الغاز لأشكال التعبير الثقافي التقليدي ورابطة الدول المستقلة -1،2-dichloroethylene، عبر -1،2-dichloroethylene، كلوريد الفينيل والإيثين. إعداد رابطة الدول المستقلة -1،2-dichloroethylene وعبر -1،2-dichloroethylene منحنيات القياسية من محلول المخزون من هذه المركبات باتباع نفس الإجراء الموضح في 5.2 لحل الأسهم أشكال التعبير الثقافي التقليدي. إعداد منحنيات القياسية لكلوريد الفينيل والإيثين عن طريق تمييع تركيز كل غاز من المعايير (اسطوانات الغاز).
- إعداد منحنيات القياسية لهذه المركبات في مجموعة من 20-300 ميكرومتر. استخدم الطريقة التي أبلغ عنها غيريرو باراخاس وآخرون. (2011) 15 لتحليل هذه المركبات في الكروماتوجرافي الغاز.
تحذير: إعداد هذه الوقوفحلول ارض في fumehood وارتداء قفازات ونظارات واقية.
- إعداد منحنيات القياسية لهذه المركبات في مجموعة من 20-300 ميكرومتر. استخدم الطريقة التي أبلغ عنها غيريرو باراخاس وآخرون. (2011) 15 لتحليل هذه المركبات في الكروماتوجرافي الغاز.
- في أي يوم من الأيام، ووقف المفاعل بعد HRT دورة واحدة والسلوك خطوة 2.4. لخطوة 2.4.3 استخدام تركيز COD من 10 جرام / لتر.
- مرة واحدة ويتم تغذية مفاعل حيوي، إضافة TCE مباشرة إلى السائل في مفاعل حيوي من الحل الأوراق المالية على استعداد في 5.2، يجب أن يكون تركيز أشكال التعبير الثقافي التقليدي النهائي في المرحلة السائلة من مفاعل حيوي 300 ميكرومتر. تعيين HRT إلى 12 ساعة.
- في نهاية دورة HRT واحد أخذ عينات من السائل (500 إلى 1000 ميكرولتر) وتحليل سلوك COD، كبريتات وكبريتيد (الخطوات 3.1.1، 3.1.2 و 3.1.3). أخذ عينات من فراغ الرأس (100-250 ميكرولتر) وإجراء تحليل لأشكال التعبير الثقافي التقليدي ورابطة الدول المستقلة -1،2-dichloroethylene، عبر -1،2-dichloroethylene، كلوريد الفينيل والإيثين في الكروماتوجرافي الغاز.
- كرر الخطوة 2.4. لخطوة 2.4.3 استخدام تركيز COD من 10 جرام / لتر.
- عدم تكرار أي اختبار الحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي حتى يعرض مفاعل حيوي أكثر من 90٪ تخفيض كبريتات والاختلاف أقل من 10٪ في كل من، كبريتات وكبريتات المتبقية في مفاعل حيوي.
- كرر 5.4 و 5.5 و 5.6 مرتين أو ثلاث مرات أكثر.
- أخذ عينات الرواسب (0.5 غرام) لإجراء التعرف على الكائنات الحية الدقيقة بعد انتهاء اختبار الحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي. القيام بذلك بعد 2 أو 3 اختبارات للحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي.
6. كبريتات تخفيض آخر اختبار بعد تجربة لحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي
- كرر الخطوة 4 تماما.
7. التعرف على الكائنات الدقيقة
- أخذ عينات من الحمأة ما يقرب من 0.5 غرام لكل وإجراء استخراج الحمض النووي الريبي الإجمالي وفقا لأسلوب قياسي 12.
- تضخيم الجينات 16S الريباسي مع النسخ العكسي وإجراء تفاعل البلمرة المتسلسل (RT-PCR) والتضخيم خطوة واحدة 12.
- تصميم الاشعال لتضخيم أو استخدام كنهج أولي تلك المقترحة في الأدب 11. اتبع amplifواقترح إجراء ication في الأدب 12.
- بناء المكتبات 16S الريباسي. amplicons PCR يمكن استنساخ باستخدام الاستنساخ طقم 11. عادة، يمكن استنساخ 10 المستعمرات من كل لوحة (كل مستعمرة تمثل المنتج PCR واحد). إعداد DNA البلازميد لتسلسل وفقا للإجراءات المقترحة في الأدب 12.
- إجراء تسلسل شظايا. إعادة تضخيم ما يقرب من 1400 سنة مضت من المنتجات الخارجية PCR مع بروتوكول PCR التضخيم هو موضح سابقا (الخطوة 7.4) واستنساخ وفقا للإجراءات المقترحة في الأدب 12. عزل البلازميد المؤتلف من E. المستعمرات القولونية كما اقترحت في الأدب 12. هل إجراء الإجراء الجزئي لتسلسل مع M13 التمهيدي العالمية 12.
- إجراء تحليل متواليات. محاذاة تسلسل النوكليوتيدات باستخدام كلوستال X وضبط يدويا في محرر النصوص. إجراء عمليات بحث BLAST من databas NCBIه. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Blast.cgi) 12.
- الحصول على أرقام تسلسل النوكليوتيدات الانضمام. إيداع تسلسل النوكليوتيدات من الحيوانات المستنسخة التي تم تحديدها في تسلسل النوكليوتيدات قاعدة بيانات EMBL (جنرال بنك / EMBL / DDBJ) تحت أرقام الانضمام المقابلة (أي JQ713915eJQ713925 لمتواليات من amplicons) 12.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ويرد السلوك النموذجي للكبريتات في مفاعل حيوي في الشكل (5). ومن المهم أن نلاحظ أنه خلال الأسابيع الأولى للحد من كبريتات العملية ستكون بطيئة. لكن بطيئة، واستهلاك أكثر من 90٪ من سلفات مع مرور الوقت إلى أن اللقاح على تطوير المجتمع الميكروبي قادرة على الحد من كبريتات وبالتالي، المخصب في كبريتات الحد من البكتيريا. في فترات مختلفة في الشكل تشير إلى أن كبريتات يتزايد معدل بمرور الوقت. في البداية، فإن الدفعة 20 يوما لكبريتات إلى أن تخفض (الفترة الأولى)، ثم تخفيض معدل لها في ازدياد، واستغرق ما يقرب من 10 أيام للحد من كبريتات تغذية (الفترة الثانية). قدمت فترة III تباين أقل في كبريتات وهذا قد تحقق في المتوسط من 10 يوما كما ينظر في الشكل (5). وبعد هذه الفترة، استغرق الحد من كبريتات بمعدل 4 أيام (فترة IV) وفي الفترة V في 4000 ملغم / لتر من كبريتاتكانت تستهلك في أقل من 24 ساعة. تم تعيين الأداء في مفاعل حيوي في إطار الوضع المستمر بعد 200 يوما في HRT من 24 ساعة.
الرقم 5. كبريتات (SO 4 2-) التركيز على مر الزمن من خلال تشكيل الحمأة المولدة للكبريتيد في مفاعل حيوي. ويشير خط متواصل لمؤثر تركيز الكبريتات. الساحات تشير إلى تركيز الكبريتات في مياه الصرف. وقد تم اتخاذ هذا الرقم من غيريرو باراخاس وآخرون (2014) 12 بإذن حقوق الطبع والنشر المقابلة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
نتائج جيدة تمثيلية على كبريتات، وتركيز كبريتيد، استهلاك COD والاختلافات درجة الحموضة على مر الزمن هي SHخاصة في الشكل 6A. وقد تم الحصول على هذه النتائج في التجارب التي أجريت مرة واحدة وكان مفاعل حيوي في ظل نظام مستمر تقريبا لمدة عام. في هذه المرحلة تم تطوير المجتمع الميكروبي في مفاعل حيوي وتم تشكيل الحمأة السوداء لأنها يمكن أن ينظر إليها في الشكل 4B. في الشكل 6A يمكن أن ينظر إليه تم تخفيض أن كبريتات في 4 ساعات وصلت كبريتيد تركيز الحد الأقصى من 1200 ± 30 ملغم / لتر و 188 ± 50 ملغ COD-H 2 S / ز VSS * د وكبريتات الحد من النشاط. ومن الجدير بالذكر أن تركيز كبريتيد التي تم الحصول عليها في مفاعل حيوي يعتبر عاليا وسامة للكائنات الدقيقة، وفي هذه الحالة مفاعل حيوي لم تتوقف كبريتات الحد من النشاط.
الرقم 6. أداء مفاعل حيوي قبل (A) وبعد (B) إضافة أشكال التعبير الثقافي التقليدي. كبريتات (SO 4 2-) (◇)، كبريتيد(H 2 S) (•). البيانات المقدمة هي الانحراف المعياري للمتوسط ون = 3. وقد تم اتخاذ هذا الرقم من غيريرو باراخاس وآخرون (2014) 12 بإذن حقوق الطبع والنشر المقابلة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
للتجربة التي تم اختبارها الحمأة على القدرة على الحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي، وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها في الجدول 1. وكانت كبريتات الحد من نشاط التي تم الحصول عليها أقل قليلا من التي تم الحصول عليها قبل إضافة أشكال التعبير الثقافي التقليدي وتم تخفيض ما يقرب من 80٪ من أشكال التعبير الثقافي التقليدي ل الإيثين (انظر الجدول 1). هذه النتائج يجب أن المتوقعة وفقا للوقت الذي المفاعل قد العاملة بموجب سلفات الحد من الظروف. فمن غير المرجح أن يحدث انخفاض TCE إذا أخذ الحمأة عندما المفاعل تعمل في الفترة الأولى أو الثانية (انظر الشكل 5
| معلمة | قيمة أثناء الاختبار للحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي | ||
| نسبة SO 4 2- إزالة (٪) | 98 (± 0.06) | ||
| كبريتيد (H 2 S) تركيز (ملغم / لتر) | 971 (± 72) | ||
| نسبة تحويل SO 4 2- إلى H 2 S (٪) | 68 (± 2) | ||
| نسبة إزالة COD (٪) | 93 (± 0.1) | ||
| نطاق درجة الحموضة | 7،1-7،7 | ||
| إنتاج الغاز (مل / د) | 200 (± 55) | ||
| كبريتات النشاط تخفيض (ملغ COD-H 2 S / ز VSS * د) | 161 (± 7) | ||
| * TCE التركيز النهائي (ميكرومتر) | 77 (± 8) | تركيز كلوريد الفينيل (ميكرومتر) | 16 (± 0.3) |
| تركيز الإيثين (ميكرومتر) | 202 (± 81) | ||
| نسبة إزالة أشكال التعبير الثقافي التقليدي (٪) | 74.3 (± 14) |
الجدول 1. نتائج على أداء الحمأة المولدة للكبريتيد خلال التجربة TCE التحلل البيولوجي تم تعديل هذا الجدول من غيريرو باراخاس وآخرون (2014) * TCE التركيز الأولي: 300 ميكرومتر. البيانات المقدمة هي المتوسط والانحراف المعياري ن = 3.
بعد الاختبار للحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي، يتم عرض نتائج كبريتات، وتركيز كبريتيد، استهلاك COD والاختلافات درجة الحموضة على مر الزمن في الشكل 6B. وتبين هذه النتائج أن كبريتات تم تخفيض في 5 ساعة وبلغ تركيز كبريتيد 1400 ± 35 ملغم / لتر، جنبا إلى جنب مع كبريتات الحد من نشاط248 ± 22 ملغ COD-H 2 S / ز VSS * د. كبريتات الحد من نشاط أعلى قليلا - بالمقارنة مع 188 ± 50 ملغ COD-H 2 S / ز VSS * د - يشير إلى أن المجتمع الميكروبي كان لا تمنعها من أشكال التعبير الثقافي التقليدي.
وتعرض النتائج على الكائنات الحية الدقيقة التي تم تحديدها في الحمأة المستخدمة في هذا البروتوكول في الجدول 2. سلفات الحد من البكتيريا، تخمر البكتيريا وتم تحديد البكتيريا dehalogenating في حمأة تطويرها باستخدام هذا البروتوكول. النتائج ليست مفاجئة لأن مفاعل حيوي كانت تعمل خلال سنة واحدة تحت كبريتات الحد من الظروف وعدة أيام مع أشكال التعبير الثقافي التقليدي. تم المتعلقة جنسا من البكتيريا مثل منتزعة الكبريت، Desulfomicrobium، Desulfitobacterium، كلوستريديوم، Dehalobacte ص وSulfurospirillum للكبريتات وتحلل من المركبات المكلورة. وعلاوة على ذلك، فإن تحديد هذه الكائنات الدقيقة في حمأةيؤكد أن البروتوكول كان ناجحا في تطوير الحمأة المولدة للكبريتيد التي يمكن استخدامها لإزالة في وقت واحد من كبريتات وثلاثي كلور، التي تعد واحدة من مركبات الكلور السامة.
| ذكرت البكتيريا | ارتفاع التشابه | ماكس IDENT |
| غي | 386685641 جاهل منتزعة الكبريت ليرة سورية. | desulfuricans منتزعة الكبريت | 96٪ |
| غي | 386685640 جاهل Desulfomicrobium ليرة سورية. | Desulfomicrobium norvegicum | 99٪ |
| غي | 386685639 جاهل Desulfomicrobium ليرة سورية. | Desulfomicrobium baculatum | 99٪ |
| غي | 386685638 جاهل Desulfomicrobium ليرة سورية. | Desulfomicrobium نقص سكر الدمgeium | 99٪ |
| غي | 386685637 جاهل Desulfotomaculum ليرة سورية. | acetoxidans Desulfotomaculum | 99٪ |
| غي | 386685636 جاهل كلوستريديوم س. | celerecrescens كلوستريديوم | 99٪ |
| غي | 386685635 جاهل منتزعة الكبريت ليرة سورية. | منتزعة الكبريت المستمحلة | 98٪ |
| غي | 386685634 جاهل Dehalobacter ليرة سورية. | restrictus Dehalobacter | 99٪ |
| غي | 386685633 جاهل Desulfitobacterium ليرة سورية. | Desulfitobacterium hafniense | 99٪ |
| غي | 386685632 جاهل Sulfurospirillum ليرة سورية. | الشرهة Sulfurospirillum | 97٪ |
| غي | 386685631 جاهل Sulfurospirillum ليرة سورية. | halorespirans Sulfurospirillum | 97٪ |
الجدول 2. اتحاد المحددة في حمأة من مفاعل حيوي وتشابهه مع غيرها من البكتيريا ماكس IDENT: أقصى الهوية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
هناك العديد من التطبيقات من sulfidogenesis في مجال التكنولوجيا الحيوية البيئية، واحدة من التطبيقات الأكثر استخداما من عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا الحد من الكبريتات في اتحادات مع تخمر البكتيريا في معالجة مياه الصرف الصحي. المفاعلات UASB هي من بين الأساليب الهندسية الرئيسية لمعالجة المياه العادمة الصناعية مع تركيز كبريتات عالية. في هذا العمل، ونحن نقدم بروتوكول للحصول الحمأة المولدة للكبريتيد من الرواسب البحرية في مفاعل UASB. الخطوات الحاسمة ضمن بروتوكول للحصول على الحمأة المولدة للكبريتيد من الرواسب البحرية هي: (1) تعزيز تجانس العينة الرواسب لتوضع في المفاعل، (2) تغذية الصحيح تركيز كبريتات والدهنية الطيارة والأحماض (COD / SO 4 2-) نسبة (3) تحليل كبريتات، كبريتيد، COD ودرجة الحموضة بشكل دوري، (4) منعش المتوسط القاعدية، التي تحتوي على المعادن النزرة والفيتامينات كل مرة يتم تشغيل دفعة واحدة. من المهم أن نعتبر أن تطوير sludgه يعتمد إلى حد كبير على المجتمع الميكروبي من العينة الأصلية وعلى أرصدة الجماعية الصحيحة (كبريتات وCOD). على الرغم من أنه يستغرق وقتا طويلا للكبريتات الحد من نشاط لتطوير ومفاعل حيوي يتطلب مراقبة مستمرة لتجنب التسريبات، والحوادث، أو عدم الزمني للطاقة التي قد تتوقف المضخة إعادة تدوير أو إيقاف تشغيل التحكم في درجة الحرارة. ويجب إيلاء اهتمام خاص في أداء تحليل كبريتيد، كبريتات وCOD.
الرواسب البحرية بشكل عام هي مصدر طبيعي من مجموعة متنوعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة. فمن المرجح أن الحمأة يمكن تشكيلها مع الرواسب البحرية التي أخذت من أعماق مختلفة. في هذا البروتوكول تم اختياره لاستخدام الرواسب البحرية الحرارية المائية لسببين رئيسيين: (1) تقع هذه الفتحات الضحلة بالقرب من التكلفة و(2) هذا النوع من المواقع هي أكثر وفرة في كبريتيد، الذي يعد مؤشرا على كبريتات و لذلك، من وجود البكتيريا الحد من الكبريتات. إذا كان أي شيء، مع الأخذ في sedimenوالخبر من أي مكان آخر في الطابق تحت سطح البحر لا تتطلب سوى مزيد من الوقت للحمأة لتطوير، على الرغم من أننا نعتقد أن هذا من المستبعد جدا.
أيضا، فمن الضروري إجراء عدة اختبارات للحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي لتعزيز وجود الكائنات الحية الدقيقة dehalogenating في حمأة الكشف عن هويته كذلك باتباع الإجراء المقترح في هذا البروتوكول أو أي تقنية البيولوجيا الجزيئية الأخرى. من المهم أن نعتبر أن تطور الكائنات الحية الدقيقة dehalogenating يعتمد أيضا على مصدر الحمأة، على الرغم من الأدب يشير إلى وجود هذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة في العديد من الرواسب البحرية في جميع أنحاء العالم 7. ينصح كبريتات الحد من نشاط الفحص بعد التعرض للحمأة إلى مركب سام من أجل تقييم الجدوى من الحمأة المولدة للكبريتيد بعد حالة ضاغطة، على سبيل المثال، فإن وجود أشكال التعبير الثقافي التقليدي. إذا كان كبريتات النشاط الحد من الحمأة يقلل سيكون من الضروري للحفاظ عليه لياليتغذية أسابيع everal في دفعة واسطة مع كبريتات وCOD لتعزيز مرة أخرى زيادة النشاط كبريتات الحد. ويمكن القيام بذلك عن طريق اتباع الخطوات المقترحة في بروتوكول لتعزيز sulfidogenesis ونمو الكائنات الحية الدقيقة. ومن المهم أن نذكر أن كان حاول الحصول على الحمأة dehalogenating المولدة للكبريتيد-بإضافة أشكال التعبير الثقافي التقليدي وكبريتات منذ بداية زراعة من الرواسب، ولكن أي نشاط (إما كبريتات خفض أو dehalogenating) وقد لوحظ من أي وقت مضى. وكان من المفترض أن المحتوى المنخفض من الكائنات الدقيقة الموجودة في المراحل المبكرة من ثقافة لا تتسامح مع أشكال التعبير الثقافي التقليدي (حتى في 20 تركيز ميكرومتر)، ومع ذلك، إضافة أشكال التعبير الثقافي التقليدي منذ بداية التخصيب يمكن دائما حاول مع الرواسب الأخرى.
وكان من نتيجة جيدة في هذه الحالة الحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي لالإيثين، ومع ذلك، اعتمادا على الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن يكون وضعت في حمأة الحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي قد تنتج أساسا dichloroethenes وفينكلوريد يل (VC). في هذه الحالة تم تسجيل البيانات التي تم الحصول عليها للحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي بعد كل دورة HRT في مفاعل حيوي بدلا من أخذ العينات لأشكال التعبير الثقافي التقليدي ومنتجاتها وسيطة باستمرار أثناء الاختبار. تم القيام به في هذا السبيل من أجل تجنب التبخر من المركبات المكلورة بسبب أخذ عينات متكررة. لذلك، لا توجد رسوم بيانية للتركيز أشكال التعبير الثقافي التقليدي مع مرور الوقت لاظهار لكن التركيزات في نهاية كل تجربة. من المهم تجنب التبخر من المركبات المكلورة المتطايرة الإبلاغ عن تركيزات دقيقة منها، وتمييز ما إذا كان يمكن أن تعزى التغيرات إلى تخفيض البيولوجي بدلا من الخسائر. وجود الإيثين وغياب سيطة مشتركة من أشكال التعبير الثقافي التقليدي مثل رابطة الدول المستقلة -1،2-dichloroethylene في المنتجات النهائية بعد تخفيض أشكال التعبير الثقافي التقليدي المثير للاهتمام بشكل خاص. كان دائما يقال أن تخفيض أشكال التعبير الثقافي التقليدي الكامل لالإيثين يمكن أن يتم إلا من جانب Dehalococcoides ليرة سورية. وفي هذه الحالة هذه microorganisms لم تكتشف بين أجناس التي تم تحديدها في الحمأة. ونحن نعزو انخفاض أشكال التعبير الثقافي التقليدي إلى cometabolism التي قد تنشأ في حمأة بين dehalorespiring، وتخمر وكبريتات الحد من البكتيريا. وأحد أوجه القصور في هذا الكونسورتيوم هو أنه يشجع على تشكيل عابرة من VC، وهو مركب أكثر سمية من أشكال التعبير الثقافي التقليدي، إلا أنها موجودة في تركيزات منخفضة نسبيا. قد يكون من الممكن أن أقول في هذه النقطة أن تم تطوير النشاط cometabolic غير عادي للغاية من قبل اتحاد وأن مسارا جديدا للحد من أشكال التعبير الثقافي التقليدي تحت كبريتات الحد من الظروف يمكن مواصلة التحقيق في وجود الكائنات الحية الدقيقة halorespiring المحددة في هذا العمل. من ناحية أخرى، فقد أفيد سابقا أن الجينات dehalogenating كثيرا ما اكتشف في الرواسب البحرية تحت سطح الأرض ولكن لا توجد تقارير عن أشكال التعبير الثقافي التقليدي التحلل البيولوجي مع الرواسب تحت سطح البحر جنبا إلى جنب مع كبريتات الحد من الظروف، وهذا هو، وذلك باستخدام كبريتات باعتبارها متقبل الإلكترون بديل.
واحد من أوجه القصور في هذه الطريقة هو أن هيكل الحمأة يعتمد على الخصائص الفيزيائية للرواسب المستخدمة وعلى الرغم من أن الحمأة شكلت سمحت في هذا الأسلوب التميع الجيد للمفاعل وتشكيل بيوفيلم على الزجاج، ونحن لا نستطيع أن نتنبأ كيف انها ستعمل فعلا باستخدام الرواسب من مواقع مختلفة. قد يكون من الممكن استخدام المفاعلات أصغر لإجراء الاختبارات الأولية وملاحظة إذا كان ممكنا. إذا كان القصد من ذلك هو أن تعمل مع الحمأة في مفاعل حيوي، ونحن لا ننصح بدءا عوالم مصغرة. الاقتراح هو وضع المفاعل منذ البداية، ولكن مع حجم أصغر لالمحاولة الأولى.
الطريقة المعروضة هنا هو كبير في أن الحمأة شكلت تتسامح مع تركيز كبريتيد أعلى من حمأة المولدة للكبريتيد الأخرى التي يتم الحصول عليها من خلال التكيف من الحمأة الحبيبية الميثان إلى sulfidogenesis. طريقة يشجع على تشكيل الحمأة مع كونسورتيوم يتضمن كبريتات الحد من البكتيريا والجراثيم تخمر وتتكيف بسهولة مع تتحلل مركبات سامة. في هذا البروتوكول كنا TCE كمثال على مركب سام الذي تم فقط biodegraded في ظل ظروف الميثان في المفاعلات UASB. على سبيل المثال، إذا كان الغرض من المفاعل هو التحويل الأحيائي المذيبات المكلورة أنه قد يكون من المفيد زيادة تدريجية في تركيز المذيب، أي أعلى TCتركيز E في الاختبارات، في حين خفض تركيز كبريتات لتحفيز dehalogenation على كبريتات. وعلى الرغم من وفقا لنتائج التي تم الحصول عليها في هذا العمل، ونحن ما زلنا نعتقد أن كبريتات لا يمكن إزالتها تماما من الثقافة إذا كبريتات الحد من الظروف مرغوب فيه. وعلاوة على ذلك، ينبغي الحفاظ على شروط الحد الكبريتات منذ بعض dehalorespirers أيضا مخفضات الكبريتات. والحمأة الناتجة وفقا للشروط المبينة في هذا البروتوكول يمكن استخدامها في نهاية المطاف إلى إزالة في وقت واحد COD، كبريتات، المركبات السامة المكلورة والمعادن الثقيلة. يمكن أن المعادن الثقيلة يعجل مع كبريتيد التي تنتجها الحمأة.
وأخيرا، الحمأة المولدة للكبريتيد شكلت ويمكن اختبار ل: (1) سماحة تركيزات كبريتيد أعلى (على سبيل المثال، لترسيب المعادن الثقيلة)، (2) وتحلل من الملوثات العضوية الأخرى، أو (3) استهلاك النفط الجهات المانحة الإلكترون بدلا من الأحماض الدهنية الطيارة لفوrther استكشاف تطبيقاته في مجال التكنولوجيا الحيوية البيئية. من المهم أن تنظر أنه بمجرد أن يتم تشكيل الحمأة أنها يمكن أن تستخدم الحمأة البذور لتطعيم مفاعلات أخرى. وفي هذه الحالة، سوف تحدث عملية كبريتات فورا، وبالتالي، فإنه لن يكون من الضروري الانتظار لمدة عام للعمل بشكل كامل مفاعل حيوي.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| trichloroethylene | sigma Aldrich | 251402 | |
| cis-1,2-dichlorotehylene | sigma Aldrich | ||
| trans-1,2-dichloroethylene | sigma Aldrich | D-62209 | |
| vinyl chloride scotty standard | supelco | 1,000 ppm v/v in nitrogen | |
| ethene scotty standard | supelco | 99% purity | |
| pump | Masterflex | Model 7553-75 | |
| spectrophotometer | any | ||
| microcentrifuge | any | ||
| gas tight syringes | any | 100 and 200 microliters | |
| UASB glass reactor | any | under design | |
| gas chromatograph | any | FID detector | |
| capillary column SPB-624 | supelco | ||
| pH meter | any | ||
| viton tubing | Masterflex | ||
| basal medium reagents | any | ||
| trace metals reagents | any | ||
| vitamins solution reagents | any | ||
| sodium sulfate | any | ||
| volatile fatty acids | any | ||
| COD determination kit | HACH | range 0-15,000 mg/L | |
| TOPO-TA cloning kit pCR®4.0 | Invitrogen, US | ||
| S.N.A.P. TM Miniprep Kit | Invitrogen, UK | ||
| Pure link TM Quick Plasmid Miniprep kit | Invitrogen |
References
- Lens, P., Esposito, M. V. G., Zandvoort, M. Perspectives of sulfate reducing bioreactors in environmental biotechnology. ReViews Environmental Science and Biotechnology. 1 (4), 311-325 (2002).
- Omil, F., Lens, P., Hulshoff, P., Lettinga, G. Characterization of biomass from a sulfidogenic, volatile fatty acid-degrading granular sludge reactor. Enzyme and MicrobialTechnology. 20, 229-236 (1997).
- Lopes, S. I. C., Wang, X., Capela, M. I., Lens, P. N. L. Sulfate reduction during the acidification of sucrose at pH 5 under thermophilic (55 °C) conditions.II: Effect of sulfide and COD/SO4-2 ratio. Bioresource Technology. 101, 4278-4284 (2010).
- Alfonso, P., Prol-Ledesma, R. M., Canet, C., Melgarejo, J. C., Fallick, A. E. Sulfur isotope geochemistry of the submarine hydrothermal coastal vents of Punta Mita, Mexico. Journal of Geochemical Exploration. 78-79, 301-304 (2003).
- Valdemarsen, T., Kristensen, E. Degradation of dissolved organic monomers and short chain fatty acids in sandy marine sediment by fermentation and sulfate reduction. Geochimica et Cosmochimica Acta. 74, 1593-1605 (2010).
- Quistad, S. D., Valentine, D. L. Anaerobic propane oxidation in marine hydrocarbon seep sediments. Geochimica et Cosmochimica Acta. 75, 2159-2169 (2011).
- Futagami, T., Morono, Y., Terada, T., Kaksonen, A. H., Inagaki, F. Dehalogenation activities and distribution of reductive dehalogenase homologous genes in marine subsurface sediments. Applied and Environmental Microbiology. 75 (21), 6905-6909 (2009).
- U.S. Environmental Protection Agency. List of priority pollutants. Clean Water Methods. , (2014).
- Ozdemir, C., Dursun, S., Karatas, M., Sen, N., Sahinkaya, S. Removal of trichloroethylene (TCE) in upFlow anaerobic sludge blanket reactors (UASB). Biotechnology and Biotechnological Equipment. 21 (1), 107-112 (2007).
- Zhang, Y., Wang, X., Hu, M., Li, P. Effect of hydraulic retention time (HRT) on the biodegradation of trichloroethylene wastewater and anaerobic bacterial community in the UASB reactor. Applied Microbiology and Biotechnology. 99, 1977-1987 (2015).
- Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. , 20th Edn., American Public Health Association. Washington, DC. (1998).
- Guerrero-Barajas, C., et al. Enhanced sulfate reduction and trichloroethylene (TCE) biodegradation in a UASB reactor operated with sludge developed from hydrothermal vents sediments: process and microbial ecology. International Biodeterioration and Biodegradation. 94, 182-191 (2014).
- Trüper, H. G., Schlegel, H. G. Sulphur metabolism in Thiorhodaceae I. Quantitative measurements on growing cells of Chromatium okenii. Antoine van Leeuwenhoek. 30, 225-238 (1964).
- Gallegos-García, M. G. Biological processes of sulfate reduction in biofilms for metals precipitation [Ph D thesis]. , Intituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica. San Luis potosí, Mexico. (2009).
- Guerrero-Barajas, C., Garibay-Orijel, C., Rosas-Rocha, L. E. Sulfate reduction and trichloroethylene biodegradation by a marine microbial community from hydrothermal vents sediments. International Biodeterioration and Biodegradation. 65, 116-123 (2011).
