The Relationship between Microbial Community Evenness and Function in Slow Sand Filters
Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: Two full-scale slow sand filters (SSFs) were sampled periodically from April until November 2011 to study the spatial and temporal structures of the bacterial communities found in the filters. To monitor global changes in the microbial communities, DNA from sand samples taken at different depths and locations within the SSFs and at different filters ages was used for Illumina 16S rRNA gene sequencing. Additionally, 15 water quality parameters were monitored to assess filter performance, with functionally relevant microbial members being identified by using multivariate statistics. The bacterial diversity in the SSFs was found to be much larger than previously documented, with community composition being shaped by the characteristics of the SSFs (filter age and depth) and sampling characteristics (month, side, and distance from the influent and effluent pipes). We found that several key genera (Acidovorax, Halomonas, Sphingobium, and Sphingomonas) were associated with filter performance. In addition, at the whole-community level, a strong positive correlation was found between species evenness and filter performance. This study is the first to comprehensively characterize the microbial community of SSFs and link specific microbes to water quality parameters. In doing so, we reveal key patterns in microbial community structure that relate to overall community function. IMPORTANCE: The supply of sustainable, energy-efficient, and safe drinking water to an increasing world population is a huge challenge faced by the water industry. SSFs have been used for hundreds of years to provide a safe and reliable source of potable drinking water, with minimal energy requirements. However, a lack of knowledge pertaining to the treatment mechanisms, particularly the biological processes, underpinning SSF operation has meant that SSFs are still operated as "black boxes." Understanding these dynamics alongside performance-induced effects associated with operational differences will promote optimized SSF design, maintenance, and operation, creating more efficient and environmentally sustainable filters. Through a spatial-temporal survey of full-scale SSFs at various points of operation, we present the most detailed characterization to date of the functional microbial communities found in SSFs, linking various taxa and community metrics to optimal water quality production.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».