The design of long‐term effective uranium bioremediation strategy using a community metabolic model
Notice bibliographique
Résumé
Acetate amendment at uranium contaminated sites in Rifle, CO. leads to an initial bloom of Geobacter accompanied by the removal of U(VI) from the groundwater, followed by an increase of sulfate-reducing bacteria (SRBs) which are poor reducers of U(VI). One of the challenges associated with bioremediation is the decay in Geobacter abundance, which has been attributed to the depletion of bio-accessible Fe(III), motivating the investigation of simultaneous amendments of acetate and Fe(III) as an alternative bioremediation strategy. In order to understand the community metabolism of Geobacter and SRBs during artificial substrate amendment, we have created a genome-scale dynamic community model of Geobacter and SRBs using the previously described Dynamic Multi-species Metabolic Modeling framework. Optimization techniques are used to determine the optimal acetate and Fe(III) addition profile. Field-scale simulation of acetate addition accurately predicted the in situ data. The simulations suggest that batch amendment of Fe(III) along with continuous acetate addition is insufficient to promote long-term bioremediation, while continuous amendment of Fe(III) along with continuous acetate addition is sufficient to promote long-term bioremediation. By computationally minimizing the acetate and Fe(III) addition rates as well as the difference between the predicted and target uranium concentration, we showed that it is possible to maintain the uranium concentration below the environmental safety standard while minimizing the cost of chemical additions. These simulations show that simultaneous addition of acetate and Fe(III) has the potential to be an effective uranium bioremediation strategy. They also show that computational modeling of microbial community is an important tool to design effective strategies for practical applications in environmental biotechnology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».