低温产甲烷菌厌氧消化研究进展

低温产甲烷菌对于自然界的碳素循环具有非常重要的作用,近年来引起了国内外学者的广泛关注。利用低温产甲烷菌实现低温厌氧消化过程,可从本质上突破低温厌氧工艺的技术瓶颈,进而拓展厌氧生物处理技术的应用范围,并降低处理成本。从低温产甲烷菌的资源与分布、冷适应性机制和分子生物学研究现状几个方面,对低温产甲烷菌的研究进展进行了综述,并对其在低温厌氧消化中的应用进行了分析。     

嗜冷性产甲烷菌的研究进展

嗜冷产甲烷菌在全球碳素循环中发挥了非常重要的作用,近年来引起了国内外学者的广泛关注。尽管已知冷适应的产甲烷古菌在低温厌氧消化中发挥着重要作用,但目前获得培养的嗜冷产甲烷古菌却很少。综述了嗜冷产甲烷菌的研究进展,阐述了嗜冷产甲烷古菌的分离、嗜冷机制及分子生物学技术的应用,并对嗜冷产甲烷菌在低温厌氧消化中的应用进行了分析。     

不同加入方式下金霉素对猪场污水厌氧消化系统的影响

采用两种金霉素(CTC)加入方式,即经体内代谢法(系统中加入经饲喂金霉素后所获含金霉素的猪粪)和直接添加法(系统中加入空白猪粪+金霉素),两种CTC加入浓度为310.54 mg·kg~(-1)干猪粪(高浓度)和160.05 mg·kg~(-1)干猪粪(低浓度),研究了金霉素对猪场污水厌氧消化系统影响,并比较分析了两种研究方法间的差异。试验在有效容积为1.3 L的模型厌氧消化系统中进行,恒温30℃,连续7 d加入含金霉素浓度为310.54 mg·kg~(-1)和160.05 mg·kg~(-1)的猪粪,检测了加药期和停药期金霉素及其活性代谢产物4-差向异构金霉素浓度、系统产甲烷量、pH、产甲烷菌多样性等指标。结果表明,金霉素加入浓度为310.54 mg·kg~(-1)的直接添加组中金霉素浓度显著高于经体内代谢组(P0.05),4-差向异构金霉素浓度则显著低于经体内代谢组(P0.05);与经体内代谢组相比,加药期内两种浓度的直接添加组产甲烷量分别显著降低了4.40%、5.22%(P0.05),而且直接添加组中沼液pH显著低于经体内代谢组和空白对照组(P0.05);两种研究方法均未显著影响厌氧消化系统产甲烷菌多样性(P0.05)。由此可知,采用直接添加法时,加入310.54 mg·kg~(-1)的金霉素会导致厌氧消化系统中金霉素大量累积,并显著降低沼液pH和抑制加药期内厌氧消化系统的产甲烷量。但采用经体内代谢法时金霉素的加入未显著影响系统产甲烷量。因此,在本试验条件下,两种研究方法所得金霉素对猪场污水厌氧消化系统的影响不同,但经体内代谢法能更好地反映生产实际,获得更准确的研究结果。     

产甲烷菌在厌氧消化中的应用研究进展

简述了产甲烷菌研究史,分析了厌氧消化领域研究进展以及产甲烷菌代谢机理和生理生化特征的关系。     

嗜冷产甲烷菌群的选育及产甲烷效能研究

筛选低温环境的复合产甲烷菌群更适合提高系统低温产甲烷效能,从自然低温厌氧环境采集活性污泥,利用人工培养基进行富集驯化,以温度为胁迫因子研究复合菌群的产甲烷效能。同时,运用克隆文库的分子生物学技术对复合低温产甲烷菌群的细菌和产甲烷古菌进行了解析。结果表明:采集的自然生境的低温复合菌群细菌克隆文库共获得80条有效序列,分布在11个细菌门,最优势细菌属Proteobacteria门(72.5%),其次是Bacteroidetes门(8.8%)。产甲烷菌克隆文库获得20条有效序列,可鉴定的产甲烷古菌为Methanosaetaceae科和Methanosarcinaceae科。经富集驯化的低温复合菌群在18℃时产气量最大,沼气产量为0.25m3·(m3reactord)-1,甲烷浓度为56.3%。     

厌氧消化中的产甲烷菌研究进展

在厌氧消化过程中,通过控制产甲烷菌的活动可显著提高厌氧消化效率。文章介绍了厌氧消化中产甲烷菌的生理生化特征及代谢途径,综述了微量元素、硫酸盐、pH值、氧化还原电位等显著影响因子对产甲烷菌活动和甲烷产量的影响。     

两相厌氧消化反应器设计及启动方法

本文设计应用UASB和EGSB 2种反应器进行串联耦合处理猪粪废水。由于产氢产乙酸菌和产甲烷菌繁殖特性的差异性,传统的厌氧消化工艺并不能使其发挥各自的优势。两相厌氧消化工艺可以使2个反应在各自最适宜的环境内进行厌氧发酵,由于产氢产酸和产甲烷2个阶段相互独立,故酸化反应器具有一定的缓冲作用,能够缓解冲击负荷对后续产甲烷反应器的影响,可以提高厌氧消化的反应效率。试验设计的目的在于将产氢气与产甲烷两相耦合起来,并探讨运行参数对猪粪两相厌氧消化的影响,同时为两相厌氧工艺的实施提供参考。     

甲烷菌在浓香型白酒生产中的作用(简报)

甲烷菌具有特殊产能的代谢功能,它是沼气发酵微生物中的一个重要细菌类群。它不仅能形成甲烷,而且能在浓香型酒酿造上起到独特作用。中科院成都生物所科研人员发现,在曲酒老窑泥中,除存在产己酸菌外,还存在产甲烷菌,它们都是生香功能菌,又是标志老窑生产性能的指示菌。窑泥中存在多种形状的产甲烷细菌(杆状、球状、不规则状等)。酒窑中的厌氧环境和各种基质(如CO_2、H_2、甲酸、乙酸等)给产甲烷菌的生长与发酵提供了有     

不同生物预处理对芦竹和玉米秸秆及其厌氧消化性能影响研究

<正>木质纤维素类生物质复杂的结构及木质素的存在极大限制了原料在厌氧消化过程中的水解反应。预处理和贮存是木质纤维素生物质沼气工程中两个重要的上游环节。通过适当的预处理和贮存可以增加生物质的生物降解性,并有助于提高后续厌氧消化产甲烷性能。因此,开展原料预处理和贮存的研究对于厌氧消化技术的推广与应用具有非常重要的意义。论文对不同收获时期和不同固形物含量芦竹的青贮物化性能及其厌氧消化产甲烷性能进行了评价,研究了尿素添加对芦竹青贮及其厌氧消化特性的影响,并探讨了真菌预处理对玉米秸秆理化特性和产甲烷性能的影响。     

五氯酚（PCP）对厌氧颗粒污泥生物活性的影响

应用厌氧毒性试验方法评价了五氯酚对厌氧颗粒污泥利用葡萄糖、挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）及产甲烷毒性的影响。结果表明，厌氧颗粒污泥利用葡萄糖、ＶＦＡ的活性及产甲烷活性均随ＰＣＰ浓度的增加而明显下降。其中产甲烷活性更易受ＰＣＰ的抑制；反应器中、下层颗粒污泥比上层及未驯化颗粒污泥对ＰＣＰ的抑制有较高的忍耐性，且其活性恢复也较快；颗粒污泥中乙酸产甲烷菌和互营丙酸盐降解菌比互营丁酸盐降解菌对ＰＣＰ更敏感。     

产甲烷菌的研究进展

产甲烷菌是重要的环境微生物,在自然界的碳素循环中起着重要的作用。了解产甲烷菌的研究进程、一般特征、研究方向,将有助于对甲烷菌获得更深刻的理解。     

五氯酚（PCP）对厌氧颗粒污泥生物活性的影响

应用厌氧毒性试验方法评价了五氯酚对厌氧颗粒污泥利用葡萄糖、挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）及产甲烷毒性的影响。结果表明，厌氧颗粒污泥利用葡萄糖、ＶＦＡ的活性及产甲烷活性均随ＰＣＰ浓度的增加而明显下降。其中产甲烷活性更易受ＰＣＰ的抑制；反应器中、下层颗粒污泥比上层及未驯化颗粒污泥对ＰＣＰ的抑制有较高的忍耐性，且其活性恢复也较快；颗粒污泥中乙酸产甲烷菌和互营丙酸盐降解菌比互营丁酸盐降解菌对ＰＣＰ更敏感。     

沼气发酵微生物研究进展

介绍沼气发酵过程中不同阶段功能微生物群的作用特征;综述产甲烷菌在分类学、基因组学及活性影响因子研究热点领域的最新进展;分析不产甲烷菌群与产甲烷菌群间的生态关系。     

牛粪堆肥中厌氧氨氧化菌分子生物学检测

研究利用PCR-DGGE方法对堆肥中厌氧氨氧化菌16S r RNA基因特异扩增,检测堆肥厌氧氨氧化菌种属及多样性水平。结果表明,牛粪堆肥中厌氧氨氧化菌群组成与海洋环境不同。海洋环境中Candidatus Scalindua属厌氧氨氧化菌为优势菌群,而牛粪堆肥中厌氧氨氧化菌中优势菌属为Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia和Candidatus Scalindua,多样性相对较高。可为堆肥发酵过程中厌氧氨氧化过程提供分子生物学依据。     

产甲烷菌分离纯化过程中存在的问题分析

由于产甲烷古菌是一类特殊的单细胞微生物,属于严格厌氧的古细菌,对氧极其敏感,并且多生活在极端的环境中,生长极其缓慢,产甲烷菌的纯培养物传代时长有时可达半年,并且它们不能利用复杂的有机物作为能源,只能利用甲酸钠、乙酸钠、H2、CO2、甲醇、乙二醇和丙二醇等简单物质进行能量代谢,这就极大限度的限制了产甲烷菌的培养,从而加大了产甲烷菌的分离纯化难度。本论文主要是从以下几个方面对产甲烷菌分离纯化过程中存在的问题进行简单的综述。     

围垦植稻对崇明东滩湿地产甲烷微生物的影响

滨海湿地是CH4排放的重要自然源,受人类活动的影响较为强烈。本研究选择长江入海口崇明东滩自然湿地(光滩湿地和芦苇湿地)为对照,以空间代替时间变化,比较研究不同围垦年限(27、51、86年)的稻田耕作土壤产甲烷速率演替规律及其微生物数量变异特征。结果表明,围垦稻田的产甲烷速率平均值为13.8ngCH4 g-1 d-1,是自然滩涂湿地的3.3倍,且随着围垦年限增加而显著增加。围垦稻田中产甲烷菌的mcrA基因拷贝数为1.101×108~1.443×108copies g-1,也随围垦年限增长而增加,比光滩湿地中的基因拷贝数高出一个数量级。光滩湿地产甲烷菌的相对丰度显著低于芦苇湿地和围垦稻田,围垦稻田中相对丰度值随围垦年限增长而显著增加。其中,H2/CO2营养型产甲烷菌的相对丰度随内陆方向和围垦年限增长而数量级水平增加,而甲基营养型产甲烷菌的相对丰度在光滩中最高,随内陆方向和围垦年限增长而数量级水平减小。各采样点中的乙酸营养型产甲烷菌相对丰度同处于一个数量级,其在3个围垦稻田中没有显著差异。相关性分析表明,产甲烷速率与H2/CO2营养型产甲烷菌丰度值呈显著正相关,而与甲基营养型产甲烷菌呈显著负相关。因此,围垦种稻的熟土作用促进了滨海湿地甲烷产生过程,H2/CO2营养型产甲烷菌数量的大幅增加是产甲烷速率升高的主控因素之一。     

虫生真菌在林业害虫生物防治中的应用

虫生真菌是自然界中分布广泛的昆虫致病菌,对于林业昆虫的生物防治具有极高的应用价值。本文就林业害虫的生物防治方法、虫生真菌在种属、制剂及代谢的多样性,致病作用机制,在林业害虫生物防治中的实际应用情况进行了总结。     

土壤主要还原转化过程中微生物功能基因多样性研究进展

土壤是一个复杂的氧化还原体系,存在大量活跃的生源要素和污染物的生物地球化学循环过程,氮还原、铁还原、硫酸盐还原、产甲烷和还原脱卤等反应过程伴随着频繁而密切的交互作用,对自然生态系统中的物质代谢和能量流动具有决定性的影响。近年来,随着分子生物学技术的发展,以功能基因为生物标志物,对土壤环境中不同还原条件下相关功能微生物的群落结构、分布特性和丰度变化等的表征及其对土壤中还原过程的介导机制研究是国际社会关注的热点。本文综述了土壤中几种重要还原转化过程中的关键功能基因,旨在进一步揭示自然淹水土壤中参与介导氮还原、硫酸盐还原、铁还原、产甲烷以及还原脱卤等过程的重要微生物的群落结构和功能,最终为阐明生源要素还原转化耦合污染物降解过程中的微生物学介导机制提供参考依据。     

pH调控对瘤胃液接种稻秸厌氧消化中水解菌及产甲烷菌的影响

为了研究pH值调控对瘤胃液接种厌氧消化体系的影响,在半连续条件下考察了稻秆水解和产甲烷特性,并分别利用相对定量PCR(Q-PCR)和Mi Seq高通量测序技术分析了微生物菌群的变化。结果表明:有机负荷为1.5、3.5 g·L-1·d-1和7 g·L-1·d-1时,调控体系中甲烷产率分别比对照提高了1.98、1.99倍和1.53倍;沼气中的甲烷含量明显提高(P0.05),在24%~32%之间变动。pH调控使乙酸和丙酸之间比例逐渐增大,体系中pH值维持在6.24~7.77之间,适宜稻秸产甲烷代谢;滤纸酶和羧甲基纤维素酶活性呈增加趋势。厌氧消化后GH 5水解菌群结构变化明显,梭状芽孢杆菌属(Clostridium)占主导地位,瘤胃球菌属(Ruminococcus)相对丰度提高了12.47倍;来源于瘤胃的纤维杆菌属(Fibrobacter)从体系中消逝。甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)相对丰度提高到3.73%,同时甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)相对丰度增加。研究表明,pH调控体系通过强化水解和产甲烷菌活性提高了稻秸厌氧消化的效率。     

薰衣草及其次生代谢产物的分子生物学研究概述

深入了解薰衣草分子生物学特性及其次生代谢产物分子生物学作用机理,有助于为培育薰 衣草新品种和发挥薰衣草的功效提供理论参考。本文综述了薰衣草功能基因、遗传多样性及遗传转 化等研究进展,介绍了薰衣草次生代谢产物分子组成及其影响因素,次生代谢产物发挥主要功效的分 子机制,为深入开展薰衣草理论和实践研究提供参考和基础。