Bakteri memainkan peran krusial pada pengolahan air. pada satu sisi, bakteri berasal air yg tidak diolah bisa memanfaatkan bahan organik serta anorganik menjadi substrat pertumbuhan, sebagai akibatnya meningkatkan stabilitas biologis dan menurunkan taraf polutan mikro pada air . pada sisi lain, beberapa mungkin adalah patogen manusia yg potensial, seperti beberapa spesies Legionella dan Mycobacterium. Memanfaatkan sepenuhnya biodegradasi bakteri dan mengendalikan patogen artinya 2 tujuan utama pada pengolahan air minum.
Biofiltrasi, galat satu metode pengolahan air tertua, dibuat buat mendorong pertumbuhan bakteri pada bahan granular buat memungkinkan biodegradasi .Proses biofiltrasi (contohnya, pasir cepat, karbon aktif granular (GAC), dan filtrasi pasir lambat) mengkategorikan berdasarkan bahan pendukung serta mode operasinya. Filtrasi pasir dan GAC adalah metode yang paling terkenal, serta masing-masing diklaim sebagai perawatan konvensional serta lanjutan. Kinerja biofiltrasi tergantung pada struktur komunitas bakteri yang stabil dan aktivitas mikroba yang tinggi , namun proses perawatan serta konfigurasinya umumnya menyebabkan variasi pada komunitas bakteri . Komunitas bakteri yang terdapat pada sistem pengolahan terutama diperkenalkan oleh air asal . Secara awam, dua perlakuan pertama yang diterapkan pada air sumber adalah flokulasi serta sedimentasi yg tidak mengganti struktur komunitas mikroba secara signifikan . Ini diikuti dengan penyaringan pasir. Komunitas bakteri yg ditemukan pada filter pasir dimodulasi sang bakteri yg ada di limbah sedimentasi . Filtrasi GAC umumnya tiba berikutnya, sebagian besar dikombinasikan menggunakan ozon yang ialah proses pengolahan karbon aktif ozon-biologis (O3-BAC). Ozon mengoksidasi bahan organik alami, menghasilkan produk sampingan menggunakan berat molekul rendah yg praktis terurai secara hayati, dan meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut (DO). menggunakan demikian ozon berkorelasi positif dengan pertumbuhan mikroorganisme pada GAC . namun, ozon, menjadi oksidan yg kuat, pula bisa secara efektif menonaktifkan bakteri . oleh karena itu, dampak ozonasi di komunitas bakteri memerlukan penelitian lebih lanjut, yang akan memfasilitasi penilaian dampak ozonasi pada filtrasi BAC.
Biofiltrasi secara efektif menghilangkan senyawa biodegradable. namun, biofilm yg terkolonisasi pada bahan filter bisa mengelupas, membentuk komunitas bakteri selanjutnya dan menaikkan populasi bakteri dalam limbah . Bakteri yang dilepaskan asal filter BAC sangat resisten terhadap desinfeksi . Disinfeksi, langkah terakhir pengolahan air, sangat krusial buat mengontrol mikrobioma yg dilepaskan ke pada air yg diolah serta menghambat pertumbuhan mikroba selama distribusi. tetapi, desinfeksi tidak bisa sepenuhnya menghancurkan mikrobioma pada pabrik pengolahan dan dengan demikian berpotensi bertindak sebagai tekanan selektif berbasis stres . Bakteri yg dipilih oleh disinfektan wajib menerima perhatian lebih.
Beberapa parameter fisikokimia air, seperti pH, suhu, karbon organik terlarut, dll., Dideskripsikan buat mensugesti dinamika komunitas bakteri . memahami hubungan antara parameter kualitas air dan komunitas bakteri bisa membantu melacak perubahan mikrobioma dengan memantau parameter kualitas air. Perubahan ekspresi dominan mengakibatkan variasi yang akbar di indeks kualitas air . namun, hanya sedikit penelitian yang menyelidiki struktur komunitas bakteri pada instalasi pengolahan air selama empat musim . buat menelaah struktur dan keragaman mikrobioma, metode yang tidak bergantung di budaya memungkinkan analisis yg lebih dalam daripada metode yang bergantung di budaya. keuntungan asal bacaan panjangnya pernah mengakibatkan 454 pyrosequencing dipergunakan secara luas pada sampel air minum . namun, 454 pyrosequencing mempunyai tingkat kesalahan per-basis yang lebih tinggi serta rentan terhadap kesalahan indel pada peregangan homopolimer . sang sebab itu, 454 pyrosequencing telah dilarang dengan pengembangan next-generation sequencing (NGS) . Teknologi Illumina MiSeq sudah menjadi semakin populer sebab keunggulan porto yang lebih rendah, throughput yang lebih akbar, dan akurasi yang lebih tinggi . namun, software pengurutan Illumina MiSeq buat air minum masih langka . sebab platform pengurutan yang tidak selaras umumnya discrepant , adopsi platform pengurutan baru buat sampel air minum adalah hal yg sangat penting. Selain itu, penyelidikan filogenetik komunitas menggunakan rekonstruksi keadaan yang tidak teramati (PICRUSt), pendekatan komputasi baru, memungkinkan prediksi komposisi fungsional komunitas bakteri memakai urutan gen penanda 16S rRNA. tidak sama menggunakan analisis kualitatif pengurutan throughput tinggi, reaksi berantai polimerase kuantitatif saat nyata (qPCR) artinya alat yang berguna buat pelacakan kuantitatif galur bakteri eksklusif . Integrasi sequencing throughput tinggi menggunakan qPCR dengan demikian berguna buat menilai komposisi komunitas mikroba, terutama buat mendeteksi bakteri eksklusif.
Tujuan primer asal penelitian ini adalah untuk menganalisis variasi komunitas bakteri dan profil fungsional selama proses pengolahan buat menentukan peran bakteri dalam pengolahan air. Pengurutan Illumina MiSeq diterapkan buat mengidentifikasi serta mengkarakterisasi komunitas bakteri pada pabrik pengolahan air minum yang menampilkan proses biofiltrasi konvensional serta lanjutan. buat memperjelas dampak musiman dalam struktur komunitas bakteri, pengambilan sampel dilakukan di setiap langkah proses selama satu tahun. Data 16S yg diperoleh diolah menggunakan PICRUSt 1.0.0 buat memprediksi fungsi komunitas mikroba. Bakteri berasal genera Mycobacterium serta Legionella, yang termasuk patogen insan, dikuantifikasi menggunakan qPCR. Selain itu, parameter kualitas air diukur selama tahun pengambilan sampel buat mengetahui pengaruhnya terhadap komunitas bakteri. Penyesuaian yang tepat asal parameter kualitas air akan memungkinkan kontrol yang lebih baik dan pengelolaan struktur komunitas bakteri di sistem pengolahan air minum.
