Published December 26, 2014
| Version v1
Publication
Open
Microbial Community Structure and Diversity in an Integrated System of Anaerobic-Aerobic Reactors and a Constructed Wetland for the Treatment of Tannery Wastewater in Modjo, Ethiopia
Creators
- 1. Addis Ababa University
- 2. International Livestock Research Institute
Description
A culture-independent approach was used to elucidate the microbial diversity and structure in the anaerobic-aerobic reactors integrated with a constructed wetland for the treatment of tannery wastewater in Modjo town, Ethiopia. The system has been running with removal efficiencies ranging from 94%–96% for COD, 91%–100% for SO42- and S2-, 92%–94% for BOD, 56%–82% for total Nitrogen and 2%–90% for NH3-N. 16S rRNA gene clone libraries were constructed and microbial community assemblies were determined by analysis of a total of 801 unique clone sequences from all the sites. Operational Taxonomic Unit (OTU) - based analysis of the sequences revealed highly diverse communities in each of the reactors and the constructed wetland. A total of 32 phylotypes were identified with the dominant members affiliated to Clostridia (33%), Betaproteobacteria (10%), Bacteroidia (10%), Deltaproteobacteria (9%) and Gammaproteobacteria (6%). Sequences affiliated to the class Clostridia were the most abundant across all sites. The 801 sequences were assigned to 255 OTUs, of which 3 OTUs were shared among the clone libraries from all sites. The shared OTUs comprised 80 sequences belonging to Clostridiales Family XIII Incertae Sedis, Bacteroidetes and unclassified bacterial group. Significantly different communities were harbored by the anaerobic, aerobic and rhizosphere sites of the constructed wetland. Numerous representative genera of the dominant bacterial classes obtained from the different sample sites of the integrated system have been implicated in the removal of various carbon- containing pollutants of natural and synthetic origins. To our knowledge, this is the first report of microbial community structure in tannery wastewater treatment plant from Ethiopia.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم استخدام نهج مستقل عن الثقافة لتوضيح التنوع الميكروبي والهيكل في المفاعلات اللاهوائية الهوائية المدمجة مع الأراضي الرطبة المبنية لمعالجة مياه الصرف الصحي للدباغة في مدينة مودجو بإثيوبيا. تم تشغيل النظام بكفاءة إزالة تتراوح بين 94٪ -96 ٪ لـ COD، و 91 ٪ -100 ٪ لـ SO42 - و S2 -، و 92٪ -94 ٪ لـ BOD، و 56 ٪ -82 ٪ لإجمالي النيتروجين و 2٪ -90 ٪ لـ NH3 - N. تم إنشاء مكتبات استنساخ الجينات 16S rRNA وتم تحديد تجمعات المجتمع الميكروبية من خلال تحليل ما مجموعه 801 تسلسل استنساخ فريد من جميع المواقع. وحدة التصنيف التشغيلية (OTU) - كشف التحليل القائم على التسلسلات عن مجتمعات متنوعة للغاية في كل من المفاعلات والأراضي الرطبة المشيدة. تم تحديد ما مجموعه 32 نمطًا عرقيًا مع الأعضاء المهيمنة المنتسبة إلى المطثية (33 ٪)، والبكتيريا البيتا بروتينية (10 ٪)، والبكتيريا (10 ٪)، والبكتيريا الدلتا بروتينية (9 ٪) والبكتيريا الجاما بروتينية (6 ٪). كانت التسلسلات التابعة لفئة Clostridia هي الأكثر وفرة في جميع المواقع. تم تعيين تسلسلات 801 إلى 255 وحدة OTU، منها 3 وحدات OTU تمت مشاركتها بين مكتبات الاستنساخ من جميع المواقع. تتألف الوحدات العلاجية الخارجية المشتركة من 80 تسلسلًا تنتمي إلى Clostridiales Family XIII Incertae Sedis و Bacteroidetes ومجموعة بكتيرية غير مصنفة. تم إيواء مجتمعات مختلفة بشكل كبير من خلال المواقع اللاهوائية والهوائية والجذرية للأراضي الرطبة المبنية. تم إشراك العديد من الأجناس التمثيلية للفئات البكتيرية السائدة التي تم الحصول عليها من مواقع العينات المختلفة للنظام المتكامل في إزالة الملوثات المختلفة المحتوية على الكربون ذات الأصول الطبيعية والاصطناعية. على حد علمنا، هذا هو التقرير الأول لهيكل المجتمع الميكروبي في محطة معالجة مياه الصرف الصحي للدباغة من إثيوبيا.Translated Description (French)
Une approche indépendante de la culture a été utilisée pour élucider la diversité et la structure microbiennes dans les réacteurs anaérobies-aérobies intégrés à une zone humide construite pour le traitement des eaux usées de tannerie dans la ville de Modjo, en Éthiopie. Le système fonctionne avec des efficacités d'élimination allant de 94 % à 96 % pour la MORUE, de 91 % à 100 % pour le SO42- et le S2-, de 92 % à 94 % pour la DBO, de 56 % à 82 % pour l'azote total et de 2 % à 90 % pour le NH3-N. Des bibliothèques de clones de gènes d'ARNr 16S ont été construites et des assemblages de communautés microbiennes ont été déterminés par analyse d'un total de 801 séquences de clones uniques provenant de tous les sites. L'analyse des séquences basée sur l'unité taxonomique opérationnelle (OTU) a révélé des communautés très diverses dans chacun des réacteurs et des zones humides construites. Au total, 32 phylotypes ont été identifiés avec les membres dominants affiliés à Clostridia (33%), Betaproteobacteria (10%), Bacteroidia (10%), Deltaproteobacteria (9%) et Gammaproteobacteria (6%). Les séquences affiliées à la classe Clostridia étaient les plus abondantes dans tous les sites. Les 801 séquences ont été attribuées à 255 OTU, dont 3 OTU ont été partagées entre les bibliothèques de clones de tous les sites. Les OTU partagées comprenaient 80 séquences appartenant aux Clostridiales Family XIII Incertae Sedis, aux Bacteroidetes et au groupe bactérien non classé. Les sites anaérobies, aérobies et rhizosphériques de la zone humide construite abritaient des communautés significativement différentes. De nombreux genres représentatifs des classes bactériennes dominantes obtenues à partir des différents sites d'échantillonnage du système intégré ont été impliqués dans l'élimination de divers polluants carbonés d'origine naturelle et synthétique. À notre connaissance, il s'agit du premier rapport sur la structure de la communauté microbienne dans une usine de traitement des eaux usées de tannerie en Éthiopie.Translated Description (Spanish)
Se utilizó un enfoque independiente del cultivo para dilucidar la diversidad y estructura microbiana en los reactores anaerobios-aerobios integrados con un humedal construido para el tratamiento de aguas residuales de curtiduría en la ciudad de Modjo, Etiopía. El sistema ha estado funcionando con eficiencias de eliminación que oscilan entre 94%–96% para COD, 91%–100% para SO42- y S2-, 92%–94% para Bod, 56%–82% para nitrógeno total y 2%–90% para NH3-N. Se construyeron bibliotecas de clones de genes de ARNr 16S y se determinaron los ensamblajes de comunidades microbianas mediante el análisis de un total de 801 secuencias de clones únicas de todos los sitios. El análisis basado en la Unidad Taxonómica Operativa (OTU) de las secuencias reveló comunidades muy diversas en cada uno de los reactores y el humedal construido. Se identificaron un total de 32 filotipos con los miembros dominantes afiliados a Clostridia (33%), Betaproteobacteria (10%), Bacteroidia (10%), Deltaproteobacteria (9%) y Gammaproteobacteria (6%). Las secuencias afiliadas a la clase Clostridia fueron las más abundantes en todos los sitios. Las 801 secuencias se asignaron a 255 OTU, de las cuales 3 OTU se compartieron entre las bibliotecas de clones de todos los sitios. Las OTU compartidas comprendían 80 secuencias pertenecientes a Clostridiales Familia XIII Incertae Sedis, Bacteroidetes y grupo bacteriano no clasificado. Las comunidades significativamente diferentes fueron albergadas por los sitios anaeróbicos, aeróbicos y de la rizosfera del humedal construido. Numerosos géneros representativos de las clases bacterianas dominantes obtenidos de los diferentes sitios de muestra del sistema integrado se han visto implicados en la eliminación de diversos contaminantes que contienen carbono de origen natural y sintético. Hasta donde sabemos, este es el primer informe de la estructura de la comunidad microbiana en la planta de tratamiento de aguas residuales de la curtiduría de Etiopía.Files
journal.pone.0115576&type=printable.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:03c1a5caece968b322b87cb835802148
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- البنية المجتمعية الميكروبية والتنوع في نظام متكامل من المفاعلات اللاهوائية والهوائية والأراضي الرطبة المبنية لمعالجة مياه الصرف الصحي للمدابغ في مودجو، إثيوبيا
- Translated title (French)
- Structure et diversité de la communauté microbienne dans un système intégré de réacteurs anaérobies-aérobies et une zone humide construite pour le traitement des eaux usées de tannerie à Modjo, en Éthiopie
- Translated title (Spanish)
- Estructura y diversidad de la comunidad microbiana en un sistema integrado de reactores anaerobios-aerobios y un humedal construido para el tratamiento de aguas residuales de curtiduría en Modjo, Etiopía
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2086226233
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0115576
References
- https://openalex.org/W1491721157
- https://openalex.org/W1969863463
- https://openalex.org/W1974103076
- https://openalex.org/W1981917856
- https://openalex.org/W1982177766
- https://openalex.org/W1982862618
- https://openalex.org/W1983746301
- https://openalex.org/W1984495130
- https://openalex.org/W1988695310
- https://openalex.org/W1996758603
- https://openalex.org/W1998789591
- https://openalex.org/W2000259070
- https://openalex.org/W2001620437
- https://openalex.org/W2007768579
- https://openalex.org/W2011653753
- https://openalex.org/W2016888722
- https://openalex.org/W2017226711
- https://openalex.org/W2027589044
- https://openalex.org/W2035805020
- https://openalex.org/W2037560033
- https://openalex.org/W2048567399
- https://openalex.org/W2055129840
- https://openalex.org/W2056760457
- https://openalex.org/W206154209
- https://openalex.org/W2061745364
- https://openalex.org/W2065915379
- https://openalex.org/W2066741676
- https://openalex.org/W2068593314
- https://openalex.org/W2088521358
- https://openalex.org/W2095873487
- https://openalex.org/W2099324128
- https://openalex.org/W2101891829
- https://openalex.org/W2108718991
- https://openalex.org/W2132283670
- https://openalex.org/W2135396693
- https://openalex.org/W2135636193
- https://openalex.org/W2140278861
- https://openalex.org/W2142153498
- https://openalex.org/W2143789920
- https://openalex.org/W2145263055
- https://openalex.org/W2145656870
- https://openalex.org/W2147783737
- https://openalex.org/W2152885278
- https://openalex.org/W2155046616
- https://openalex.org/W2158159968
- https://openalex.org/W2165004335
- https://openalex.org/W2279949854
- https://openalex.org/W2319571072
- https://openalex.org/W242057863
- https://openalex.org/W2431560006
- https://openalex.org/W2803228444
- https://openalex.org/W3196327250
- https://openalex.org/W333097447