本文關(guān)鍵詞：城市生活垃圾填埋場(chǎng)微生物多樣性與甲烷、氨氣減排研究

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【摘要】：垃圾填埋場(chǎng)蘊(yùn)含豐富的微生物,是人類(lèi)活動(dòng)干擾下的重要微生物庫(kù),也是重要的人為甲烷排放源之一。填埋場(chǎng)中含有大量產(chǎn)甲烷菌、甲烷氧化菌及其它微生物菌群,這些微生物影響了全球溫室氣體減排。研究填埋場(chǎng)的微生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性,可以為合理利用微生物作用強(qiáng)化填埋場(chǎng)生化穩(wěn)定、促進(jìn)甲烷減排提供科學(xué)依據(jù)。本研究以某典型生活垃圾填埋場(chǎng)為例,分析了其存量垃圾中的微生物結(jié)構(gòu)與多樣性,篩選了甲烷氧化菌和除氨菌株,開(kāi)發(fā)了同時(shí)處理甲烷與氨氣的復(fù)合微生物菌劑,最后通過(guò)自制模擬填埋柱系統(tǒng)研究了微生物菌劑對(duì)填埋氣的綜合減排效果。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：(1)利用高通量測(cè)序MiSeq方法進(jìn)行垃圾填埋場(chǎng)微生物群落多樣性分析,發(fā)現(xiàn)甲烷氧化菌和促產(chǎn)甲烷菌群均和腐殖土深度有一定關(guān)聯(lián),具有甲烷氧化功能的Methylohalobius在覆土中的含量高于腐殖士；而在厭氧產(chǎn)甲烷階段中發(fā)揮重要作用的Syntrophomonas、Fastidiosipila等只在深層填埋腐殖土(90-150 cm)中含量較高。結(jié)合土壤的理化性質(zhì),利用典型相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)含量、含水率是影響填埋場(chǎng)微生物群落結(jié)構(gòu)的主要因素。(2)通過(guò)從垃圾填埋場(chǎng)的土壤樣品中分離、篩選培養(yǎng)得到兩個(gè)甲烷氧化混合菌樣品,高通量測(cè)序發(fā)現(xiàn),甲烷氧化菌主要為Methylocaldum、Methylocystaceae、 Methylo versatilis。其他菌包括嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)等。氣相色譜測(cè)定表明,甲烷氧化混合菌的甲烷氧化能力在43.57%-64.97%。而通過(guò)其生長(zhǎng)曲線(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),甲烷氧化混合菌生長(zhǎng)較慢,對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期在150-250 h左右。(3)影響填埋場(chǎng)甲烷氧化菌活性的重要因素是NH4+,除氨菌株可以將氨氣以NH4+的形態(tài)吸收,解除對(duì)甲烷氧化菌活性的抑制,促進(jìn)甲烷減排。本研究從課題組已獲得的6株菌株中篩選出三株高效除氨菌株并進(jìn)行形態(tài)、分子生物學(xué)鑒定,通過(guò)氨氣測(cè)定儀測(cè)定,乙醇假絲酵母菌(Candida ethanolica)和蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)在敞口環(huán)境中對(duì)污泥揮發(fā)出的氨氣具有明顯的去除效果,而蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)和糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenes faecalis)在密閉環(huán)境中對(duì)污泥揮發(fā)出的氨氣具有明顯的去除效果,氨氣的最終去除率分別為87.11%和84.63%。(4)采用白制模擬填埋柱系統(tǒng),以廚余垃圾為發(fā)酵產(chǎn)氣原料,研究了復(fù)合微生物菌劑對(duì)甲烷、氨氣減排的綜合功效。通過(guò)氨氣測(cè)定儀測(cè)定,氨氣的濃度整體呈下降趨勢(shì),在實(shí)驗(yàn)的6-21天,實(shí)驗(yàn)組1(甲烷氧化混合菌+高效除氨菌)處理效果最為明顯；甲烷濃度檢測(cè)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組的甲烷濃度明顯低于對(duì)照組,在10-18天時(shí),實(shí)驗(yàn)組1的效果最為明顯,甲烷濃度為對(duì)照組的76.38%。說(shuō)明本復(fù)合菌劑具有一定的綜合甲烷-氨氣減排效果。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X799.3

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;利用甲烷氧化細(xì)菌生產(chǎn)甲烷氧化菌素的方法[J];化工科技市場(chǎng);2009年10期

2 王維奇;鄂焱;廖稷;姚順;;乙炔抑制技術(shù)在濕地甲烷氧化研究中的應(yīng)用[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2010年09期

3 林治田;;甲烷氧化偶聯(lián)的新催化劑[J];天然氣化工(C1化學(xué)與化工);1992年06期

4 劉穎,閔航,陳美慈,程克明;甲烷氧化菌分離物的分離及其特性[J];上海鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)輯);2000年11期

5 賈仲君,蔡祖聰;稻田甲烷氧化與銨氧化關(guān)系研究進(jìn)展[J];農(nóng)村生態(tài)環(huán)境;2003年04期

6 崔俊儒,辛嘉英,牛建中,夏春谷,李樹(shù)本;甲烷氧化細(xì)菌催化二氧化碳生物合成甲醇的研究[J];分子催化;2004年03期

7 何品晶;瞿賢;楊琦;邵立明;高志文;;填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋層甲烷氧化行為實(shí)驗(yàn)室模擬研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

8 王云龍;郝永俊;吳偉祥;陳英旭;;填埋覆土甲烷氧化微生物及甲烷氧化作用機(jī)理研究進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2007年01期

9 馬靜;徐華;蔡祖聰;;稻田甲烷氧化研究方法進(jìn)展[J];土壤;2007年02期

10 何品晶;瞿賢;楊琦;邵立明;;土壤因素對(duì)填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋層甲烷氧化的影響[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳亮;趙春貴;;甲烷氧化菌甲烷氧化酶代謝甲烷活性影響因素的研究[A];泛環(huán)渤海地區(qū)九省市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)——2011年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

2 邢新會(huì);羅明芳;吳昊;王磊;;甲烷氧化混合菌群結(jié)構(gòu)和功能解析[A];中國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)2006學(xué)術(shù)年會(huì)論文薈萃[C];2006年

3 侯玉慧;常剛;翁維正;夏文生;萬(wàn)惠霖;;鹵氧化鑭應(yīng)用于甲烷氧化偶聯(lián):納米與常規(guī)尺度比較研究[A];第十八屆全國(guó)稀土催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

4 鄭中華;;甲烷氧化細(xì)菌的冷凍蝕刻電鏡觀察[A];第五次全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];1988年

5 邢志林;高艷輝;趙天濤;;甲烷氧化菌群共代謝降解TCE研究[A];2014中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)（第十、十一章）[C];2014年

6 吳昊;邢新會(huì);緱仲軒;;高密度培養(yǎng)甲烷氧化菌的研究[A];第三屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集（上）[C];2006年

7 王申亮;范杰;;基于噴墨打印對(duì)甲烷氧化偶聯(lián)催化劑的篩選[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第12分會(huì)：催化化學(xué)[C];2014年

8 孫思;季生福;王開(kāi);丁大為;李成岳;;甲烷氧化偶聯(lián)金屬基整體式催化劑的制備及性能研究[A];第十一屆全國(guó)青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2007年

9 潘登;季生福;王開(kāi);唐晶晶;;雙層床催化劑上甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)工藝研究[A];第七屆全國(guó)催化劑制備科學(xué)與技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

10 鄭勇;劉新展;張麗梅;賀紀(jì)正;;添加不同營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)水稻土甲烷氧化菌氧化CH_4能力的影響[A];2008年中國(guó)微生物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

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1 王壣，

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