光合颗粒的生长及蓝细菌的优势地位与细胞外聚合物（EPS）及其结合铁含量的显著降低相关

《ACS ES&T Water》：Photogranule Growth and Cyanobacterial Dominance Correlate with Significant Reductions in Extracellular Polymeric Substances (EPS) and EPS-Bound Iron

　　研究揭示了光降解球处理污水中Fe调控蓝藻富集、颗粒形态及EPS动态的关键作用。

　　

本研究探讨了颗粒大小、蓝藻富集程度以及在有氧光颗粒（photogranules）中铁（Fe）和胞外聚合物物质（EPS）的动态之间的关系。这些光颗粒是在处理实际市政废水的序批反应器中培养的。随着颗粒大小增加到2.5毫米，丝状蓝藻在光合微生物中的比例逐渐增加，同时生物质颗粒（即不包括EPS在内的总生物质）中的铁浓度也显著上升。蓝藻丰度与生物质颗粒中铁含量之间存在强相关性（r = 0.97），表明铁促进了蓝藻的富集。这种蓝藻富集和铁的积累伴随着EPS及EPS结合铁的显著减少，这表明蓝藻利用了胞外基质中的EPS和铁来促进自身生长。当EPS和EPS结合铁的含量大幅下降时，蓝藻的丰度也开始减少，表明其生长受到了限制。与此同时，光颗粒变得更加紧密、呈球形且表面毛状结构减少，表明在EPS和铁资源受限的条件下蓝藻的聚集能力得到了增强。其他金属（锰、铜和锌）与蓝藻的丰度变化之间的相关性较弱，并且在颗粒内部的分布模式也与铁不同。本研究强调了铁在调控基于光颗粒的处理系统中蓝藻的优势地位、聚集行为及颗粒形态方面所起的关键作用。