蘆葦厭氧聯(lián)產氫氣-甲烷過程中古菌群落特征解析

【摘要】：采用厭氧聯(lián)產氫氣-甲烷工藝研究蘆葦能源化利用潛力,解析聯(lián)產過程中古菌群落特征和演替規(guī)律。產氣情況表明,蘆葦經纖維素酶預處理后累積產氣量和氫氣、甲烷產量顯著提高。聚合酶鏈式反應—變性梯度凝膠電泳(PCR—DGGE)分析可知,厭氧聯(lián)產過程中古菌群落結構發(fā)生了規(guī)律性變化,產甲烷階段古菌微生物多樣性顯著高于產氫階段,產氫階段古菌群落結構相似性較高,隨著產甲烷的進行古菌群落相似性降低,微生物多樣性提高。甲烷囊菌屬(Methanoculleus)、產甲烷古菌(Methanogenic archaeon)、甲烷桿菌屬(Methanobacterium)和uncultured Methanosarcinales archaeon是蘆葦厭氧聯(lián)產過程的優(yōu)勢微生物,其中產氫階段的優(yōu)勢菌為uncultured Methanosarcinales archaeon,能夠利用乙酸途徑產甲烷;產甲烷高峰期,古菌群落豐富,Methanoculleus bourgensis是產甲烷階段優(yōu)勢菌。研究結果為秸稈厭氧聯(lián)產工藝的生物強化與穩(wěn)定運行提供了重要的微生物學依據(jù)。 【作者單位】： 北京工商大學食品學院環(huán)境科學與工程系;中國環(huán)境科學研究院環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室;同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室;
【關鍵詞】： 蘆葦 秸稈 氫氣-甲烷聯(lián)產 古菌 群落演替
【基金】：國家“十二五”科技支撐計劃課題(No.2014BAL02B05)
【分類號】：TQ920;TQ116.2;TQ221.11
【正文快照】： 水體富營養(yǎng)化導致水生植物大量繁殖,蘆葦是我國濕地、草型湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在污水凈化和吸附重金屬方面尤為突出[1]。但蘆葦生長末期除部分用作飼料、燃料外,大部分殘體在水中腐解,對水生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害[2]。蘆葦纖維素、半纖維素等有機質含量高[3],是生物質能

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