Community structure analysis of nitrifying biofilms by 16S rRNA targeted probe and fluorescence in situ hybridization (FISH)

The microbial community structure and in situ spatial distribution of ammonia oxidizing and nitrite oxidizing bacteria in nitrifying biofilm of an upflow biological aerated filter system were investigated. The reactor had been continuously operated under high free ammonia concentration and low DO concentration for nitrite accumulation more than 2 years before the experiment. Fluorescence in situ hybridization

질산화 생물여과 시스템 내 생물막 안에 존재하는 ammonia oxidizers 및 nitrite oxidizers의 군집 구조 및 공간적 분포를 조사하였다. FISH 분석 결과 생물막 내 숫적으로 우점종을 이루는 미생물은 ammonia oxidizer인 Nitrosomonas spp.로 나타났으며 nitrite oxidizer 인 Nilrospira spp.에 비해 3 ${\sim}$ 5 정도 더 많이 존재하였다. 이는 실협 기간동안 완전한 질산화를 보였지만 반응기가 2 년 이상 nitrite 축적을 위해 높은 free ammonia 농도 빛 낮은 용존 산소 상태에서 운선되어 nitrite oxidizers에 저해를 주었기 때문인 것으로 사료된다. FISH와 결합된 CLSM 관찰 결과 생물막 전체에 걸쳐 ammonia oxidizer가 분포하는 반면 안쪽으로 갈수록 nitrite oxidizers가 분포함을 보였다. 이는 폐수의 ammonium 을 생물막 내 ammon ia oxidizer가 먼저 nitrite로 산화시키고 이를 nitrite oxidizers가 곧바로 nitrate로 산화시키기 때문이다.