【摘要】：國家戰(zhàn)略安全決定了我國能源戰(zhàn)略必須立足國內(nèi)優(yōu)勢煤炭資源,走以煤代油、煤炭綠色轉(zhuǎn)化之路。煤的微生物轉(zhuǎn)化是煤炭,特別是低階煤潔凈高效利用的最有效方式之一,并因其設(shè)備要求簡單,轉(zhuǎn)化條件溫和,能耗低,產(chǎn)物利用價值高等優(yōu)點(diǎn),成為煤炭轉(zhuǎn)化和清潔利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。文中綜述了國內(nèi)外近30年對微生物降解煤的研究狀況,主要從煤種、溶煤微生物、影響微生物溶煤過程的因素、溶煤產(chǎn)物的分析和用途等方面進(jìn)行了歸納總結(jié),并對微生物降解煤的前景和方向進(jìn)行了展望。
【圖文】：

第1期李建濤等:煤的微生物轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展H2O2H2ORestingstateCompoundⅠAAHCompoundⅡCompoundⅢExcessH2O2H2OAAHH2O2H2ORestingstateCompoundⅠAAHCompoundⅡCompoundⅢExcessH2O2H2OAAHMnⅢMnⅢMnⅡMnⅡ圖1木質(zhì)素過氧化物酶(LiP)和錳過氧化物酶(MnP)的作用機(jī)理［83］Fig．1Interactionmechanismsofligninperokidaseandmangansesperoxidasewithcoal色液體。后續(xù)實驗研究［97］發(fā)現(xiàn)pH值越高溶煤產(chǎn)物越豐富，而這與微生物分泌的多胺和聚胺類堿性物質(zhì)的多寡密切相關(guān)。JiangFeng等［98］研究發(fā)現(xiàn)芽孢菌屬(Bacillussp．Y7)對褐煤降解率的高低隨胞外液pH值的增高而增強(qiáng)，分析發(fā)現(xiàn)胞外液中的類蛋白堿性物質(zhì)是溶煤率高低的決定性物質(zhì)，但不同微生物分泌堿性物質(zhì)的種類和多寡各異，故而溶煤能力也各有不同。7．3螯合劑作用機(jī)理有研究認(rèn)為微生物在生長過程中會生成螯合劑，螯合劑與煤中的金屬離子結(jié)合，金屬離子被去除，導(dǎo)致煤大分子結(jié)構(gòu)的瓦解，從而實現(xiàn)煤大分子結(jié)構(gòu)的降解，生成水溶性小分子物質(zhì)。QuigleyDＲ等［99－100］認(rèn)為多價金屬離子，如Ca2+，F(xiàn)e3+和Al3+在褐煤大分子結(jié)構(gòu)中起到架橋的作用。CohenMS等［101］發(fā)現(xiàn)草酸對微生物溶煤程度具有一定的影響，因草酸可以螯合多價金屬離子，特別是Ca2+，F(xiàn)e3+和Mg2+．SelviAV［102］研究了螯合劑和多價金屬離子對褐煤微生物降解過程的影響，發(fā)現(xiàn)螯合劑，像水楊酸和三乙基胺，及其與金屬離子Mg2+，F(xiàn)e3+，Ca2+，Cu2+和Mn2+的匹配加入都有利于褐煤的降解。7．4ABCDE機(jī)理如圖2中，指出了煤大分子結(jié)構(gòu)中分別被酶、堿、螯合劑及表面

結(jié)構(gòu)的降解，生成水溶性小分子物質(zhì)。QuigleyDＲ等［99－100］認(rèn)為多價金屬離子，如Ca2+，F(xiàn)e3+和Al3+在褐煤大分子結(jié)構(gòu)中起到架橋的作用。CohenMS等［101］發(fā)現(xiàn)草酸對微生物溶煤程度具有一定的影響，因草酸可以螯合多價金屬離子，特別是Ca2+，F(xiàn)e3+和Mg2+．SelviAV［102］研究了螯合劑和多價金屬離子對褐煤微生物降解過程的影響，發(fā)現(xiàn)螯合劑，像水楊酸和三乙基胺，及其與金屬離子Mg2+，F(xiàn)e3+，Ca2+，Cu2+和Mn2+的匹配加入都有利于褐煤的降解。7．4ABCDE機(jī)理如圖2中，指出了煤大分子結(jié)構(gòu)中分別被酶、堿、螯合劑及表面活性劑作用的結(jié)構(gòu)部位，ABCDE機(jī)理是在前面幾種機(jī)理的基礎(chǔ)上提出的，它認(rèn)為微生物降解煤的過程是多種機(jī)理共同作用的結(jié)果。這就為研究者們探討微生物溶煤機(jī)理構(gòu)建了新的框架，但是對于某一溶煤過程到底是哪幾種機(jī)理作用的結(jié)果，還應(yīng)對煤的結(jié)構(gòu)、微生物的特性，降解工藝條件等多方面研究考證。OHBHOBOHOOHOHCOOHABDOOOC15H31OONOMeC2H5AlRFeHOOCOOHOMeCOHOOCaNH2HOOCEOOOOMeOMeCH3圖2褐煤降解的ABCDE機(jī)理［74］Fig．2ABCDEmechanismsoflignitebiodegradationA堿B生物氧化酶C螯合劑D表面活性劑E酯酶8溶煤產(chǎn)物分析表征方法溶煤產(chǎn)物的分析方法很多，比如紅外光譜、紫外光譜、X衍射、掃描電鏡、液相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用等，，為了更進(jìn)一步的探究微生物溶煤過程，往往還對溶煤過程中pH值變化，溶煤產(chǎn)物的酸/堿沉淀性，產(chǎn)物的分子量分布和酸/堿沉淀物的發(fā)熱量等項目進(jìn)行檢測研究。簡單的說，凡是能分析物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的方法都可以應(yīng)用于煤及其降解產(chǎn)物某方面的測試分析

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 耿志光;張瑞林;;利用微生物治理煤礦瓦斯措施研究[J];煤炭技術(shù);2015年03期

2 趙帥偉;潘結(jié)南;;不同來源微生物的溶煤效果分析[J];中國煤炭;2014年11期

3 郭紅玉;羅源;馬俊強(qiáng);夏大平;季長江;蘇現(xiàn)波;;不同煤階煤的微生物增透效果和機(jī)理分析[J];煤炭學(xué)報;2014年09期

4 馮曉霄;楊紅梅;張濤;史應(yīng)武;高雁;尤陸花;胡蓉;郜琳;楊雪松;何茂;;新疆低階煤微生物轉(zhuǎn)化菌種的選育及轉(zhuǎn)化能力測定[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年03期

5 蘇佳純;肖鋼;;利用微生物促進(jìn)煤層間CO_2甲烷化的新方法[J];煤炭轉(zhuǎn)化;2013年04期

6 王尚;董海良;侯衛(wèi)國;蔣宏忱;萬云洋;魏曉芳;帥燕華;;微生物在生物煤層氣形成中的作用及影響因素研究進(jìn)展[J];地球與環(huán)境;2013年04期

7 何環(huán);韓婭新;王珊珊;冷云偉;陶秀祥;;褐煤生物產(chǎn)氣微生物的富集馴化及產(chǎn)氣初步研究[J];六盤水師范學(xué)院學(xué)報;2013年04期

8 蘇現(xiàn)波;陳鑫;夏大平;崔全勇;張海權(quán);;白腐真菌對不同煤階煤的降解作用研究[J];河南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期

9 蘇現(xiàn)波;吳昱;夏大平;陳鑫;;瘦煤制取生物甲烷過程模擬實驗研究[J];煤炭學(xué)報;2013年06期

10 蘇現(xiàn)波;吳昱;夏大平;陳鑫;;煤制生物甲烷實驗方案設(shè)計及優(yōu)選[J];天然氣工業(yè);2013年05期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉小敏;原學(xué)政;趙愛娟;;微生物降解煤礦風(fēng)流瓦斯實驗研究[J];煤炭技術(shù);2016年12期

2 趙爽;魯新;解玉紅;;污泥馴化微生物降解煤產(chǎn)氣無機(jī)營養(yǎng)液的優(yōu)化[J];煤炭技術(shù);2016年12期

3 周霏;景國勛;班濤;;甲烷氧化菌應(yīng)用于煤礦甲烷防治途徑探討[J];煤炭技術(shù);2016年10期

4 陳林勇;王保玉;邰超;關(guān)嘉棟;趙晗;王美林;韓作穎;;無煙煤微生物成氣中間代謝產(chǎn)物組成及其轉(zhuǎn)化[J];煤炭學(xué)報;2016年09期

5 葛晶麗;徐宏英;張靈利;;生物成因煤層氣的研究現(xiàn)狀[J];微生物學(xué)雜志;2016年04期

6 王振江;;煤礦低濃度瓦斯微生物氧化技術(shù)研究[J];煤炭技術(shù);2016年08期

7 田坤云;張瑞林;崔學(xué)鋒;;微生物治理煤礦瓦斯的現(xiàn)狀和問題[J];煤炭技術(shù);2016年06期

8 宋金星;郭紅玉;陳山來;夏大平;王三帥;蘇現(xiàn)波;;煤中顯微組分對生物甲烷代謝的控制效應(yīng)[J];天然氣工業(yè);2016年05期

9 郝春生;季長江;;基于徑向井技術(shù)的煤儲層高效增透工藝研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2016年05期

10 王愛寬;秦勇;邵培;;實驗室條件下褐煤生物氣生成的化學(xué)影響因素[J];煤炭學(xué)報;2016年04期

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 喬偉;張小東;簡瑞;;不同煤體結(jié)構(gòu)特征對比研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2014年03期

2 袁夢冬;朱靜;吳偉祥;;微生物厭氧甲烷氧化反硝化研究進(jìn)展[J];微生物學(xué)報;2014年02期

3 劉國生;魏聰;張瑞林;蔡傳輝;任學(xué)欽;;甲烷氧化菌對煤吸附甲烷的氧化特性[J];河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年01期

4 袁波;康勇;李曉紅;王曉川;王澤峰;;煤層水力割縫系統(tǒng)性能瞬變特性研究[J];煤炭學(xué)報;2013年12期

5 宋曉夏;唐躍剛;李偉;馮增朝;康志勤;李妍均;相建華;;基于顯微CT的構(gòu)造煤滲流孔精細(xì)表征[J];煤炭學(xué)報;2013年03期

6 夏大平;蘇現(xiàn)波;吳昱;陳鑫;王三帥;;不同預(yù)處理方式和模擬產(chǎn)氣實驗對煤結(jié)構(gòu)的影響[J];煤炭學(xué)報;2013年01期

7 汪涵;林海;董穎博;隋夢琪;李洋子;;外源產(chǎn)甲烷菌降解褐煤產(chǎn)氣實驗[J];石油勘探與開發(fā);2012年06期

8 秦勇;袁亮;胡千庭;葉建平;胡愛梅;申寶宏;程遠(yuǎn)平;何學(xué)秋;張遂安;李國富;張群;;我國煤層氣勘探與開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年10期

9 林海;隋夢琪;汪涵;;微生物增產(chǎn)煤層氣菌種的馴化[J];煤炭學(xué)報;2012年08期

10 陳福欣;龔頻;蔡會武;周安寧;;金屬離子在煤生物轉(zhuǎn)化過程中的激活作用研究[J];西安科技大學(xué)學(xué)報;2012年04期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 Robert J.Linhardt ,孫晉武;與微生物轉(zhuǎn)化和生物轉(zhuǎn)化有關(guān)的專利及文獻(xiàn)[J];生物工程進(jìn)展;1988年03期

2 韓潤平，楊貫羽，龔書椿，郭麗紅，李杏孌;硒的微生物轉(zhuǎn)化的研究[J];河南科學(xué);1996年03期

3 鄒宇;馬X;尹冬梅;;微生物轉(zhuǎn)化植物次生代謝產(chǎn)物研究進(jìn)展[J];食品工業(yè)科技;2013年16期

4 羅明典;微生物消除“藥害”的研究近況[J];環(huán)境科學(xué)動態(tài);1979年02期

5 張麗青;;微生物轉(zhuǎn)化在甾體藥物合成中的應(yīng)用[J];醫(yī)藥工業(yè);1985年01期

6 李文忠,張鴻翼;丙烯腈微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的反相高效液相色譜分析[J];色譜;1989年03期

7 趙愛民,李文忠,楊惠芳;芳香族腈化物的微生物轉(zhuǎn)化[J];微生物學(xué)通報;1993年03期

8 何文勝;;微生物轉(zhuǎn)化在中草藥生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J];海峽藥學(xué);2006年04期

9 孫韋強(qiáng);伍登熙;尹光琳;余正齊;李族光;張剛;張延;周建龍;孫俊;陸光;汪莉;楊芳曉;楊鈞;;利用微生物轉(zhuǎn)化丙烯腈成丙烯酰胺的研究Ⅰ.產(chǎn)腈水合酶菌種的分離篩選和鑒定[J];石油學(xué)報(石油加工);1988年04期

10 胡海峰;朱寶泉;;微生物在藥物開發(fā)中的應(yīng)用[J];中國天然藥物;2006年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 蘇明聲;黎艷剛;張普照;陳海芳;楊武亮;;馬爾敏微生物轉(zhuǎn)化的初步研究[A];首屆江西省科協(xié)學(xué)術(shù)年會江西省中醫(yī)藥學(xué)術(shù)發(fā)展論壇論文集[C];2010年

2 彭丹妮;劉堅;黃靜;吳自榮;;辛伐他汀微生物轉(zhuǎn)化條件的初步研究[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 馮旭;孫靈芝;鄒忠梅;孫迪安;;7-表-10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的微生物轉(zhuǎn)化(摘要)[A];第十屆全國中藥和天然藥物學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

4 馮旭;孫靈芝;鄒忠梅;孫迪安;;7-表-10-去乙酰巴卡亭III的微生物轉(zhuǎn)化[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會有機(jī)化學(xué)分會場論文集[C];2008年

5 陳麗霞;王毅雄;邱峰;;穿心蓮新苷的微生物轉(zhuǎn)化研究[A];中國化學(xué)會第八屆天然有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

6 劉曉;謝丹;鄒建華;戴均貴;;紫杉烷類多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑的微生物轉(zhuǎn)化研究[A];2010年中國藥學(xué)大會暨第十屆中國藥師周論文集[C];2010年

7 尹成日;;微生物轉(zhuǎn)化人參總皂苷的研究[A];第八屆全國藥用植物及植物藥學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

8 黃捷;李夸良;金東偉;陳曉明;程元榮;;雷帕霉素三個微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的作用機(jī)理研究[A];第十二屆全國抗生素學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

9 侯耀達(dá);付玉;尹成日;;微生物轉(zhuǎn)化人參根總皂苷為稀有皂苷的研究[A];第十屆全國藥用植物及植物藥學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2011年

10 騰楠;王萍兒;盧德趙;沃興德;;姜黃素微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物對HepG2細(xì)胞LDLR表達(dá)研究[A];第11屆全國脂質(zhì)與脂蛋白學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 湘京;綠色環(huán)保生物制取磷肥技術(shù)問世[N];農(nóng)資導(dǎo)報;2008年

2 陳代杰;我國微生物藥研究“悲喜交集”[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報;2005年

3 記者 幸福;注入微生物 油能變成氣[N];大慶日報;2012年

4 本報記者 李玉成　寇勇 特約記者 文秋馨;尋找回來的太陽[N];科技日報;2010年

5 徐巖;微生物脫鹽電池助海水淡化節(jié)能[N];中國化工報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 沈濤;三種沒藥中次生代謝產(chǎn)物的分離鑒定、活性評價及微生物轉(zhuǎn)化[D];山東大學(xué);2009年

2 葉麗;雄甾-4-烯-3，17-二酮的11α羥化及人參皂苷Rd微生物轉(zhuǎn)化研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

3 趙瑩;兩種茄屬植物化學(xué)成分分離、微生物轉(zhuǎn)化及生物活性研究[D];山東大學(xué);2010年

4 戴亦軍;殺蟲劑吡蟲啉的微生物轉(zhuǎn)化研究[D];南京師范大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬媛;甘草次酸的微生物轉(zhuǎn)化研究[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2015年

2 金艷;微生物轉(zhuǎn)化人參主皂苷為稀有皂苷的研究[D];延邊大學(xué);2011年

3 胡麗云;荔枝果肉多酚在貯藏褐變和微生物轉(zhuǎn)化過程中的變化規(guī)律研究[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 賈媛;甜菊苷衍生物的微生物轉(zhuǎn)化研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

5 沈建偉;孕甾雙烯醛酮醋酸酯微生物轉(zhuǎn)化的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

6 劉瑩;齊墩果酸的微生物轉(zhuǎn)化研究[D];沈陽藥科大學(xué);2009年

7 馬義雯;刺囊酸的微生物轉(zhuǎn)化[D];安徽中醫(yī)藥大學(xué);2013年

8 楊良;氨基糖苷類抗生素卡那霉素B的微生物轉(zhuǎn)化[D];福建醫(yī)科大學(xué);2012年

9 白莉;異甜菊醇的微生物轉(zhuǎn)化及生物活性的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2009年

10 楊晨茹;微生物轉(zhuǎn)化孕甾三醇的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

本文編號：2585111