一组中温厌氧消化菌群高温启动过程中的菌群多样性变化研究

摘要：

该研究利用37℃培养的中温厌氧消化菌群为菌源,直接提温至50℃驯化培养,获得连续处理高浓度糖蜜废水的厌氧消化产甲烷菌群,并考察高温驯化过程中菌群结构及多样性的变化特征.结果表明,中温厌氧消化菌群直接转入高温培养后,在高浓度有机废水连续进料的条件下,厌氧消化过程能够快速启动生成甲烷,并在22 d后形成稳定的高温厌氧消化产甲烷菌群,平均甲烷生成效率为162.3 mL CH4/g COD.乙酸和丙酸是厌氧发酵液内的2类主要有机酸,产气稳定期间的质量浓度分别为25.3和145.3 mg·L-1.转入高温培养后,菌群结构产生巨大变化,细菌变异程度强于古菌,并逐渐稳定成为以代谢糖、多种有机酸的细菌和产甲烷古菌为主要优势菌群的高温厌氧消化菌群.克隆结果显示细菌菌群以Thermacetogenium和Acetomicrobium faecal为主要优势菌群,分别占细菌克隆文库的33.44％和20.99％:古菌菌群以Methansaeta和Methanoculleus为主要优势菌群,占古菌克隆文库的56.40％和39.75％.转入高温培养后,产甲烷古菌的总生物量下降,含量约为7.6×106拷贝/g活性污泥.研究结果对阐明温度选择压力对厌氧消化菌群结构与功能影响,改进高温厌氧消化菌群富集方法具有重要意义.

关键词：生物沼气、厌氧消化、菌群结构、菌群多样性、产甲烷古菌

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分类号：X172(环境生物学)

资助基金：国家自然科学基金项目No.31370506;湖北省自然科学基金项目No.2014CFB666;国家自然科学基金青年基金项目No.31500422Supported by the National Natural Science Foundation of China No.31370506,the Natural Science Foundation of Hubei Province,China No.2014CFB666 and the National Natural Science Foundation of China No.31500422

在线出版日期：2016-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1986-1997