Przedmiotem badań w ramach niniejszego projektu będzie wstępna identyfikacja procesów metabolicznych oraz mikroorganizmów uczestniczących w emisji podtlenku azotu podczas biologicznego oczyszczania ścieków komunalnych, ze szczególnym uwzględnieniem roli denitryfikacyjnych mikroorganizmów akumulujących fosforany (ang. denitrifying phosphate accumulating organisms DPAO). O ile mechanizmy produkcji N2O realizowane przez bakterie nitryfikacyjne oraz konwencjonalne bakterie denitryfikacyjne są udokumentowane licznymi publikacjami, o tyle w przypadku DPAO potencjalnie zaangażowane w produkcję N2O nie było przedmiotem dedykowanych badań. Poszerzenie wiedzy odnośnie aktywności DPAO może w istotny sposób przyczynić się do rozwoju strategii ograniczających emisję gazów cieplarnianych w komunalnych oczyszczalniach ścieków. W ramach niniejszego projektu planowane jest przeprowadzenie dedykowanych testów technologicznych, które pozwolą określić szybkości procesów metabolizowania związków azotu i fosforu przez organizmy DPAO, w zależności od dostępnego źródła węgla oraz azotu. W trakcie testów prowadzone będą pomiary produkcji podtlenku azotu. Dodatkowy aspekt badawczy stanowić będą analizy mikrobiologiczne. W kolejnych seriach badawczych wykorzystana zostanie biomasa pochodząca z trzech lokalnych oczyszczalni ścieków. Przedstawiony plan badań oraz zestaw metod pozwoli uzyskać dane, które poszerzą dostępną wiedzę odnośnie podstawowego potencjału metabolicznego bakterii DPAO w osadzie czynnym. Wykorzystanie pomiaru stężenia N2O pozwoli określić, czy aktywności DPAO towarzyszy emisja podtlenku azotu. W przypadku potwierdzenia, potencjał produkcji N2O prze DPAO zostanie porównany względem konwencjonalnych bakterii nitryfikacyjnych i denitryfikacyjnych. Zastosowanie analiz mikrobiologicznych opartych na szeroko-przepustowym sekwencjonowaniu fragmentów genu 16S rRNA pozwoli na wstępną identyfikację bakterii DPAO w zastosowanych próbkach biomasy, a ponadto pozwoli na porównanie pełnego składu konsorcjów bakteryjnych pomiędzy analizowanymi obiektami. Badania stanowiące przedmiot niniejszego projektu mają charakter badań wstępnych, które umożliwią zaprojektowanie kolnych eksperymentów ukierunkowanych na namnażanie biomasy bakterii DPAO w systemach osadu czynnego w ramach kolejnych konkursów finansowanych ze środków NCN.