玉米秸稈厭氧降解復(fù)合菌系的微生物群落結(jié)構(gòu)

【摘要】：以不同來源具有木質(zhì)纖維素降解能力的環(huán)境樣品為接種物,以玉米秸稈為唯一碳源,進行了秸稈厭氧降解微生物的馴化培養(yǎng),構(gòu)建了8組復(fù)合菌系.復(fù)合菌系的產(chǎn)氣周期為30～50 d,玉米秸稈的總固體(TS)去除率在30%～40%之間.其中6組的甲烷產(chǎn)量(以TS計)為62.1～118.4 mL.g-1,發(fā)酵液中揮發(fā)性有機酸主要為乙酸、丙酸及丁酸(100～500 mg.L-1),發(fā)酵終產(chǎn)物pH為6.5～6.7;而另外2組的甲烷產(chǎn)量較低,在8.5～9.7 mL.g-1之間,但乙酸濃度較高(1 200 mg.L-1左右),發(fā)酵終產(chǎn)物pH為5.6～5.9.通過16S rRNA基因克隆文庫方法對復(fù)合菌系中細菌及古菌的群落結(jié)構(gòu)進行了多樣性解析,結(jié)果表明細菌主要分為8個不同的類群,其中厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、互養(yǎng)菌門(Synergistetes)及熱袍菌門(Thermotogae)為優(yōu)勢菌群,分別占細菌克隆總數(shù)的37.8%、34.3%、11.6%和6.4%;古菌屬于甲烷微菌綱(Methanomicrobia)和甲烷桿菌綱(Methanobacteria),分別占古菌克隆總數(shù)的61.1%和38.9%.對主要功能菌群在秸稈厭氧降解產(chǎn)甲烷過程中發(fā)揮的作用進行了探討. 【作者單位】： 中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所生物燃料重點實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 玉米秸稈 厭氧降解 甲烷 群落結(jié)構(gòu) S rRNA基因克隆文庫
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51078344) 國家科技支撐計劃項目(2010BAC67B03) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863)項目(2012AA052103) 中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目(KSCX2-EW-J-10) 山東省自然科學(xué)基金項目(Y2008F45) 泰山學(xué)者建設(shè)工程及青島市引進專項計劃項目(11-2-4-15-YX)
【分類號】：X172
【正文快照】： 秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是秸稈轉(zhuǎn)化為能源的主要方式之一,對于解決沼氣工程發(fā)酵原料不足、改善農(nóng)村環(huán)境污染問題具有重要意義.目前我國沼氣工程主要集中在酒精淀粉行業(yè)的廢水處理和養(yǎng)殖業(yè)的糞污處理.由于秸稈的木質(zhì)纖維素含量高、流動性差,以秸稈為原料的沼氣工程存在進出料困難

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