Monitorización y predicción en tiempo real de los parámetros de calidad del agua y las concentraciones de algas mediante señales de sensores potenciométricos microbianos y herramientas de aprendizaje automático

La especulación general de este examen fue que los patrones de señales del sensor potenciométrico microbiano (MPS) podrían utilizarse para predecir los ajustes en los parámetros de calidad del agua generalmente monitoreados a través del uso de instrumentos de estudio de inteligencia sintética/máquina. Para comprobar esta especulación, el examen primero examina una prueba de la idea mediante la correlación entre los indicadores de MPS y las concentraciones excesivas de algas en un estanque de cultivo de algas. A continuación, el examen se amplió sobre estos hallazgos y examinó si una serie de parámetros de calidad del agua podría predecirse en las aguas reales del suelo, como los canales de riego.

Las alertas generadas entre los sensores MPS y otros sensores de calidad del agua mantenidos por una empresa de servicios públicos de Arizona, junto con las algas y la clorofila, se han recogido en tiempo real a intervalos de tiempo de 30 minutos durante un intervalo de 9 meses. La información del sistema MPS y el conocimiento recogido por la empresa de servicios públicos se han utilizado para entrenar los algoritmos ML/AI y examinar la anticipación con los parámetros precisos de la calidad del agua y las concentraciones de algas.

Basándose principalmente en la señal compuesta obtenida del MPS, el ML/AI se utilizó para predecir la turbidez, la conductividad, la clorofila y las algas verde-azules (BGA) del agua del fondo del canal, el oxígeno disuelto (DO) y el pH, y los valores predichos se compararon con los valores medidos. Las pruebas preliminares realizadas en el estanque de cultivo de algas revelaron una potente correlación lineal (R2 = 0,87) entre los sólidos suspendidos del licor mezclado (MLSS) y los indicadores compuestos de los MPS.

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El error cuadrático de la raíz normalizada (NRMSE) entre los valores previstos y los medidos ha sido <6,5%, aparte del DO, que fue del 10,45%. Los resultados revelan la utilidad de los MPS para predecir los parámetros clave de la calidad del agua del suelo mediante un único signo compuesto, cuando los instrumentos ML/AI se utilizan conjuntamente para desagregar estas partes del signo. El MPS sin mantenimiento ofrece una estrategia novedosa y rentable para observar directamente bastantes parámetros de calidad del agua con una precisión comparativamente excesiva.

La comprensión de los mecanismos subyacentes para la inactivación integrada de A. spiroides y la melancolía de los subproductos de la desinfección mediante la oxidación del plasma

Las floraciones de cianobacterias amenazan el suministro de agua y son fuentes potenciales de formación de subproductos de desinfección (DBP). En este examen, se han revelado los mecanismos subyacentes para la eliminación eficaz de A. spiroides y la siguiente melancolía en la formación de DBPs. La inactivación de A. spiroides fue extremadamente respetuosa con el medio ambiente (más del 99,99%) mediante el remedio plasmático en 12 minutos, y el 93,4% de Anatoxin-a se eliminó además en 12 minutos, sin indicadores de resurrección tras 7 días de recultivo. La evaluación transcriptómica demostró que las expresiones de los genes asociados a los tabiques celulares y periféricos, a las membranas de los tilacoides, a las membranas fotosintéticas y a la limpieza de los venenos han sido claramente alteradas.

Las especies reactivas oxidativas (ROS) generadas, junto con -OH, O2– y 1O2, atacaron a A. spiroides y provocaron daños en la membrana y el lanzamiento de materia natural de las algas (AOM). La evaluación EEM-PARAFAC ilustró que las composiciones de AOM han sido posteriormente descompuestas por las ROS. En consecuencia, los potenciales de formación de las C-DBP y N-DBP se han inhibido considerablemente, como resultado de la eliminación exitosa de AOM y Anatoxin-a. Este examen reveló los mecanismos que están por debajo de la inactivación eficiente de A. spiroides y la inhibición de la próxima formación de los DBPs, y proporcionó un enfoque potencial para la gestión de los contaminantes incorporados de las cianobacterias que contienen el agua que se ingiere.

Por lo tanto, este examen objetivos para centrarse en la medida de nitrógeno y fósforo necesarios para el cultivo de microalgas y se centra en las ventajas de nitrógeno y fósforo para el aumento de la productividad de la biomasa de las microalgas para mejorar los lípidos y ácidos grasos porciones. Se ha investigado la posición del nitrógeno y el fósforo, que son esenciales para la expansión de las algas. Sin embargo, hay desafíos para mejorar la utilización de nutrientes de manera efectiva para el cultivo de microalgas a gran escala.

Una estrategia integradora arroja nueva luz sobre la sistemática y la ecología del extendido género de ciliados Coleps (Ciliophora, Prostomatea)

Las especies del género Coleps son uno de los ciliados planctónicos más extendidos en los ecosistemas lacustres. El objetivo de este estudio es determinar la plasticidad fenotípica y la variabilidad genética de varios aislados de Coleps procedentes de diversas masas de agua y de colecciones tradicionales. Se utilizó una estrategia integradora para comprobar las cepas mediante (i) el cultivo en un medio de tradición aceptable, (ii) el cribado de la variabilidad morfológica junto con la presencia/ausencia de endosimbiontes de algas de las células que habitan mediante microscopía suave, (iii) la secuenciación del SSU y del rDNA ITS de Maxanim junto con las construcciones secundarias, (iv) la evaluación de su incidencia estacional y espacial en dos lagos durante un ciclo de un año cada uno a partir de recuentos de morfoespecies y de secuenciación de alto rendimiento (HTS).

Las cepas de Coleps confirmaron una excesiva plasticidad fenotípica y una baja variabilidad genética. El endosimbionte algal en todas las cepas estudiadas fue Micractinium conductrix y la relación mutualista resultó ser facultativa. El Coleps está muy extendido en todos los lagos a lo largo de los 12 meses en numerosas profundidades y el HTS ha revelado que sólo un genotipo respectivamente una especie, C. viridis, estaba presente en cada lago independientemente de la existencia completamente diferente (mixotrófico con endosimbiontes de algas inexpertas o heterotrófico sin algas). Nuestros resultados aconsejan una futura revisión de la idea de especie del género Coleps.

Las microalgas pueden utilizarse como fuente de diferentes alimentos, piensos, biocombustibles, fertilizantes, cosméticos, nutracéuticos y para funciones farmacéuticas. La extracción de constituyentes naturales de las microalgas cultivadas con composiciones nutritivas completamente diferentes está influida por las cargas de desarrollo de las microalgas, el rendimiento de la biomasa y el contenido de la dieta cuando se trata de la fabricación de lípidos y ácidos grasos. En este contexto, la composición de nutrientes desempeña una posición vital en el cultivo de microalgas, y el agotamiento y las fuentes extremas de este nutriente posiblemente tendrían un efecto en el estándar de la biomasa.