芦苇厌氧联产氢气-甲烷过程中古菌群落特征解析

【摘要】：采用厌氧联产氢气-甲烷工艺研究芦苇能源化利用潜力,解析联产过程中古菌群落特征和演替规律。产气情况表明,芦苇经纤维素酶预处理后累积产气量和氢气、甲烷产量显著提高。聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(PCR—DGGE)分析可知,厌氧联产过程中古菌群落结构发生了规律性变化,产甲烷阶段古菌微生物多样性显著高于产氢阶段,产氢阶段古菌群落结构相似性较高,随着产甲烷的进行古菌群落相似性降低,微生物多样性提高。甲烷囊菌属(Methanoculleus)、产甲烷古菌(Methanogenic archaeon)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)和uncultured Methanosarcinales archaeon是芦苇厌氧联产过程的优势微生物,其中产氢阶段的优势菌为uncultured Methanosarcinales archaeon,能够利用乙酸途径产甲烷;产甲烷高峰期,古菌群落丰富,Methanoculleus bourgensis是产甲烷阶段优势菌。研究结果为秸秆厌氧联产工艺的生物强化与稳定运行提供了重要的微生物学依据。 【作者单位】： 北京工商大学食品学院环境科学与工程系;中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室;
【关键词】： 芦苇 秸秆 氢气-甲烷联产 古菌 群落演替
【基金】：国家“十二五”科技支撑计划课题(No.2014BAL02B05)
【分类号】：TQ920;TQ116.2;TQ221.11
【正文快照】： 水体富营养化导致水生植物大量繁殖,芦苇是我国湿地、草型湖泊生态系统的重要组成部分,在污水净化和吸附重金属方面尤为突出[1]。但芦苇生长末期除部分用作饲料、燃料外,大部分残体在水中腐解,对水生态系统造成严重危害[2]。芦苇纤维素、半纤维素等有机质含量高[3],是生物质能

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