UASB反应器中厌氧污泥颗粒化的微生物学机理

通过对容积为5升的UASB反应器启动试验,研究了反应器内以葡萄糖为基质污泥颗粒化过程中不同类群细菌的消长规律。依据对颗粒化过程中细菌行为的观察,初步提出了厌氧颗粒污泥形成的机理,讨论了细菌种类对颗粒污泥性能的影响。     

反刍动物甲烷生成量的调控

反刍动物体内甲烷的产生是瘤胃发酵能损失的主要原因,减少甲烷产量对提高反刍动物的能量利用率和环境保护均具有重要意义。因此,本文就反刍动物甲烷生成的机制及影响其生成量的因素等方面做一综述,并对降低甲烷生成量的调控方式进行了分析和展望。     

基于16S rRNA基因克隆文库技术分析广西富钟水牛瘤胃产甲烷菌组成及多样性

本研究旨在利用16S rRNA基因克隆库技术分析广西富钟水牛瘤胃产甲烷菌组成及多样性。选取3头体况基本一致的健康雌性富钟水牛作为试验动物,采用机械破壁法提取瘤胃内容物总DNA,采用产甲烷菌引物Met86F/Met1340R扩增16S rRNA基因,构建16S rRNA基因克隆文库。结果表明,本试验共获得93个非嵌合体16S rRNA序列,按照97%的相似性划分为39个分类操作单元（OTU）。其中,60个序列（15个OTU）与已培养细菌16S rRNA序列相似性≥97%,占总序列的64.5%;32个序列（23个OTU）与已培养菌16S rRNA序列相似性处于90%^<97%;仅有1个序列与Methanomassiliicoccus luminyensis相似性<90%。系统发育树分析表明,98.9%的序列均属于甲烷杆菌目（Methanobacteriales）,部分序列与Methanobacteriales中任何已知相似序列都相隔较远,它们可能代表Methanobacteriales中新的属或种。由上述结果可见,富钟水牛瘤胃产甲烷菌以Methanobacteriales为优势菌群,其中有许多未知的产甲烷菌需进一步分离培养并对其功能进行分析。     

氨胁迫对猪粪厌氧消化性能的影响

以猪粪为原料,采用批式试验方法,研究不同氨氮添加量(0、400、800、1600、2400、3200、4000 mg·L^-1)对厌氧消化产气效果的影响.结果表明:随着氨氮添加量的增加,总产气量和CH₄产率均呈现先升高后降低的变化趋势,氨氮添加量 ≥2400 mg·L^-1时,厌氧消化过程受到显著抑制;不同处理中猪粪挥发性固体(VS)的CH₄产率分别为328.5、338.1、323.2、304.9、276.2、124.9、56.1 mL·g^-1.氨氮添加量为0~800 mg·L^-1时,最大VS产CH₄速率分别为18.3、18.4、17.1 mL·g^-1·d^-1;氨氮添加量为2400 mg·L^-1时,产气高峰推迟,产CH₄速率明显降低;氨氮添加量 ≥400 mg·L^-1时,厌氧消化30 d底物的生物转化产CH₄效率随氨氮添加量的增加逐渐降低,分别为56.7%、54.5%、52.4%、30.6%、1.6%和1.3%;氨氮添加量为400~2400 mg·L^-1时,乙酸利用型产甲烷菌Methanosaeta的相对丰度总体随氨氮质量浓度的增加而降低,而氢利用型产甲烷菌Methanosarcina和Methanococcus具有相反的变化规律.     

通过强化产乙酸菌途径实现瘤胃甲烷减排

产乙酸菌是一类形态、营养和生理特征极其多样化的厌氧微生物。以二氧化碳为终端电子受体的氢依赖性乙酸生成过程与甲烷生成过程相比,热力学上处于劣势。产乙酸菌的代谢多样性使其广泛存在于自然界和动物肠道内。白蚁、鸵鸟和袋鼠等物种胃肠道内的产乙酸菌利用氢生成的乙酸可以满足动物自身 ７％ ～３３％的能量需要。瘤胃内也有产乙酸菌定植,是否可以通过强化瘤胃内产乙酸菌的代谢途径,减少反刍动物甲烷排放。为了回答这一问题,本文就瘤胃中产乙酸菌的菌群结构、产乙酸菌与产甲烷菌的竞争关系、产乙酸菌的利用战略进行了探讨。     

崇明水仙花序轴诱导试管球及优化增殖体系的研究

以崇明水仙花序轴作为外植体进行试管球的诱导,并在培养基中利用不同浓度和配比的激素、蔗糖及活性碳(AC),通过对试管球的直径和增殖率的分析,研究激素、蔗糖和活性炭对试管球增殖的影响。结果表明：（1）崇明水仙花序轴诱导试管球的最佳激素配比为BA 10 mg/L+NAA 5 mg/L,能得到较高的诱导率,有效诱导率达到171.3%。（2）试管球增殖的最佳激素配比为BA 5 mg/L+NAA 1 mg/L+蔗糖40 g/L,增殖率为175.0%,小球直径可达0.41 cm。（3）提高蔗糖浓度,有利于试管球的增殖和膨大,但浓度需控制在一定范围内,以40 g/L为宜。（4）AC对试管球的直径影响不大,并显著降低试管球的增殖率,应尽量避免添加。     

农艺措施对稻田土壤产甲烷菌的影响研究进展

从农田管理的角度综述了近年来国内外学者对稻田土壤产甲烷菌的研究成果,发现耕作模式、水分管理、肥料管理、病虫草害防治等操作都会对稻田土壤产甲烷菌的数量和(或)种群产生影响。其中,旱作、水—旱轮作、施用化肥等能在一定程度上减少稻田土壤产甲烷菌的数量。这表明采取适当地农艺措施可降低稻田土壤中产甲烷菌的数量,从而在一定程度上缓解全球温室效应。     

SO42-对厌氧颗粒污泥活性的影响

以厌氧折流(ABR)反应器中培育的厌氧颗粒污泥为对象,保持颗粒污泥COD负荷为4 kg.m-3d-1,研究SO42-浓度对厌氧颗粒污泥活性的影响。实验结果表明:SO42-浓度在3000 mg.L-1以下时,SO42-浓度的增加对颗粒污泥活性表现为一定的促进作用,促进作用随SO42-浓度增加而增大,SO42-浓度在3000 mg.L-1以上时,SO42-浓度的增加对颗粒污泥活性开始产生抑制作用,抑制作用随SO42-浓度增加迅速增加。