本文關鍵詞：城市生活垃圾填埋場微生物多樣性與甲烷、氨氣減排研究

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【摘要】：垃圾填埋場蘊含豐富的微生物,是人類活動干擾下的重要微生物庫,也是重要的人為甲烷排放源之一。填埋場中含有大量產(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。研究填埋場的微生物群落結構與多樣性,可以為合理利用微生物作用強化填埋場生化穩(wěn)定、促進甲烷減排提供科學依據(jù)。本研究以某典型生活垃圾填埋場為例,分析了其存量垃圾中的微生物結構與多樣性,篩選了甲烷氧化菌和除氨菌株,開發(fā)了同時處理甲烷與氨氣的復合微生物菌劑,最后通過自制模擬填埋柱系統(tǒng)研究了微生物菌劑對填埋氣的綜合減排效果。主要研究內(nèi)容及結果如下：(1)利用高通量測序MiSeq方法進行垃圾填埋場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。結合土壤的理化性質(zhì),利用典型相關分析,發(fā)現(xiàn)電導率、有機質(zhì)含量、含水率是影響填埋場微生物群落結構的主要因素。(2)通過從垃圾填埋場的土壤樣品中分離、篩選培養(yǎng)得到兩個甲烷氧化混合菌樣品,高通量測序發(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%。而通過其生長曲線可以發(fā)現(xiàn),甲烷氧化混合菌生長較慢,對數(shù)生長期在150-250 h左右。(3)影響填埋場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,解除對甲烷氧化菌活性的抑制,促進甲烷減排。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行形態(tài)、分子生物學鑒定,通過氨氣測定儀測定,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,研究了復合微生物菌劑對甲烷、氨氣減排的綜合功效。通過氨氣測定儀測定,氨氣的濃度整體呈下降趨勢,在實驗的6-21天,實驗組1(甲烷氧化混合菌+高效除氨菌)處理效果最為明顯；甲烷濃度檢測發(fā)現(xiàn),實驗組的甲烷濃度明顯低于對照組,在10-18天時,實驗組1的效果最為明顯,甲烷濃度為對照組的76.38%。說明本復合菌劑具有一定的綜合甲烷-氨氣減排效果。
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X799.3

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

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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];上海鐵道大學學報(醫(yī)學輯);2000年11期

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

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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理研究進展[J];應用生態(tài)學報;2007年01期

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10 何品晶;瞿賢;楊琦;邵立明;;土壤因素對填埋場終場覆蓋層甲烷氧化的影響[J];同濟大學學報(自然科學版);2007年06期

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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)九省市生物化學與分子生物學會——2011年學術交流會論文集[C];2011年

2 邢新會;羅明芳;吳昊;王磊;;甲烷氧化混合菌群結構和功能解析[A];中國生態(tài)學會2006學術年會論文薈萃[C];2006年

3 侯玉慧;常剛;翁維正;夏文生;萬惠霖;;鹵氧化鑭應用于甲烷氧化偶聯(lián):納米與常規(guī)尺度比較研究[A];第十八屆全國稀土催化學術會議論文集[C];2011年

4 鄭中華;;甲烷氧化細菌的冷凍蝕刻電鏡觀察[A];第五次全國電子顯微學會議論文摘要集[C];1988年

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

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8 孫思;季生福;王開;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];第十一屆全國青年催化學術會議論文集（下）[C];2007年

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