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中国沼气 1998年第3期16卷 8-12页

作者：尹小波连莉文徐洁泉柯益华农业部成都沼气科学研究所四川联合大学

本文根据产甲烷菌的生理生化特征和代谢途径研究工作的新进展，讨论了产甲烷菌的电子转移和甲基代谢反应及反应中的独特酶类，提出了利用这些独特酶和辅酶作为监测产甲烷过程的方法。

关键词：产甲烷过程氢化酶辅酶酶类监测指标

青藏高原中部热融湖塘甲烷排放及产甲烷影响因素

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青藏高原中部热融湖塘甲烷排放及产甲烷影响因素

作者：迟海腾兰州大学

学位级别：硕士

在全球变暖的背景下,多年冻土正在加速退化,多年冻土退化后会导致热喀斯特地貌的形成,其中热融湖塘就是较为常见的热喀斯特地貌。热融湖塘形成后导致原本储存在多年冻土中的有机碳被释放出来,加速甲烷的排放,影响着区域内的碳循环。青... 详细信息

在全球变暖的背景下,多年冻土正在加速退化,多年冻土退化后会导致热喀斯特地貌的形成,其中热融湖塘就是较为常见的热喀斯特地貌。热融湖塘形成后导致原本储存在多年冻土中的有机碳被释放出来,加速甲烷的排放,影响着区域内的碳循环。青藏高原多年冻土区热融湖塘分布广泛,然而关于热融湖塘甲烷的排放过程及影响因素尚不清楚。本研究以青藏高原中部地区青藏公路G109国道沿线的42个热融湖塘为研究对象,通过野外实地监测、室内培养实验等手段,对比不同植被类型下冰封期、融冰期、无冰期和结冰期热融湖塘甲烷气体浓度和通量差异,探究湖塘底泥产甲烷潜力及主控因素,厘清不同碳源输入对湖塘底泥产甲烷潜力的影响。本研究的主要结果如下:(1)青藏高原中部热融湖塘水体溶解的甲烷浓度及扩散通量在冰封期、融冰期、无冰期和结冰期存在显著差异。溶解的甲烷浓度满足冰封期(42.67±57.77μmol/L)>融冰期(6.50±13.65μmol/L)>结冰期(3.41±7.47μmol/L)>无冰期(2.03±2.83μmol/L),冰封期湖塘水体溶解的甲烷浓度显著高于其他三个时期。甲烷扩散通量在融冰期(32.03±69.11 mmol·m·d)>结冰期(10.65±20.49 mmol·m·d)>无冰期(3.48±5.09 mmol·m·d),表明融冰期和结冰期是热融湖塘甲烷排放的热点时期。(2)青藏高原中部不同植被类型下热融湖塘底泥的产甲烷速率存在差异,且底泥有机碳含量是主要影响因素。5℃下不同植被类型下热融湖塘累积产甲烷量格局:高寒沼泽草甸类型湖塘(17.42±30.86μg·gdw)>高寒草甸类型湖塘(0.15±0.12μg·gdw)>高寒草原类型湖塘(0.08±0.05μg·gdw)>高寒荒漠类型湖塘(0.010±0.001μg·gdw),表明随着植被生长变好,湖塘底泥的产甲烷速率也升高。而温度的升高也显著促进产甲烷过程,且满足与5℃下相同的规律,其中以高寒草甸类型的热融湖塘对升温最为敏感。通过相关性分析和逐步回归等方法,发现底泥有机碳、总氮是底泥产甲烷过程的主控因素。(3)湖塘底泥培养和控制实验表明,外源碳的输入能够促进其产甲烷过程且外源碳直接促进作用强于外源碳刺激铁结合碳释放的间接促进作用。热融湖塘底泥中铁结合碳平均含量为13.00%,其中高寒沼泽草甸类型的热融湖塘的平均铁结合碳含量为10.41%;高寒草甸类型的热融湖塘的平均铁结合碳含量为15.56%。无论是被底泥微生物直接利用的碳源的醋酸钠还是作为破坏铁结合碳结构碳源的草酸,均促进了热融湖塘底泥甲烷的生成,直接促进作用的醋酸钠碳源使得5℃和15℃下的最终甲烷累计产量分别增大约14倍和29倍,间接促进作用的草酸碳源使得5℃和15℃下的最终甲烷累计产量分别增大约2倍和5倍,醋酸钠的直接促进作用要强于草酸的间接促进作用。本研究明确了热融湖塘在冰封期、融冰期、无冰期和结冰期水体溶解的甲烷浓度和通量特征,探究了影响热融湖塘底泥的产甲烷速率及其影响因素,同时也探究了外源碳输入对热融湖塘底泥产甲烷的影响。研究结果将提高对青藏高原热融湖塘碳循环过程的认识,为多年冻土碳反馈和气候变化预估提供重要基础数据。

关键词：青藏高原热融湖塘甲烷排放产甲烷过程温度敏感性

pH6.0酸性条件下产甲烷EGSB反应器的运行研究

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环境科学 2004年第1期25卷 57-61页

作者：凌雪峰左剑恶顾夏声清华大学环境科学与工程系厌氧生物实验室北京100084

采用中性颗粒污泥接种 ,运行一个 3 1L的EGSB反应器共 345d ,通过逐步降低pH值 ,获得了耐酸的产甲烷颗粒污泥并实现厌氧反应器在低 pH、低碱度条件下的稳定运行 .在 pH 6 0 ,进水COD 30 0 0mg/L ,COD容积负荷 5kg/(m3 ·d)时 ,反应器的... 详细信息

采用中性颗粒污泥接种 ,运行一个 3 1L的EGSB反应器共 345d ,通过逐步降低pH值 ,获得了耐酸的产甲烷颗粒污泥并实现厌氧反应器在低 pH、低碱度条件下的稳定运行 .在 pH 6 0 ,进水COD 30 0 0mg/L ,COD容积负荷 5kg/(m3 ·d)时 ,反应器的COD平均去除率为 95 0 % ,出水总碱度 (以CaCO3 计 )仅为 32 8 5mg/L ,每 g去除COD的沼气产量为 372 2mL ,沼气中甲烷含量约为 5 7 6 % ;在进水COD 4 0 0 0mg/L ,COD容积负荷 7 5kg/(m3 ·d)时 ,COD平均去除率为 90 9% ,出水总碱度仅为4 0 4 8mg/L ,每 g去除COD的沼气产量为 4 4 6 3mL ,甲烷含量约为 5 5 9% .EGSB反应器在 pH6 0～ 6 1的范围内共运行112d ,表明在低 pH、低碱度下实现稳定的产甲烷过程是可行的 .

关键词：酸性条件低pH值产甲烷过程 EGSB反应器颗粒污泥

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酸性条件下耐酸产甲烷颗粒污泥的培养及特性

微生物学通报 2004年第5期31卷 65-70页

作者：左剑恶凌雪峰顾夏声清华大学环境科学与工程系北京100084

分别采用中性颗粒污泥和河底沉积物接种运行两个颗粒污泥膨胀床 (EGSB)反应器 ,通过逐级降低pH的运行策略 ,驯化和培养了耐酸产甲烷颗粒污泥 ,两个EGSB反应器均能在pH5 8～ 6 2条件下稳定运行 ,容积负荷可达 5 5～ 7 5kgCOD (m3 d) ,... 详细信息

分别采用中性颗粒污泥和河底沉积物接种运行两个颗粒污泥膨胀床 (EGSB)反应器 ,通过逐级降低pH的运行策略 ,驯化和培养了耐酸产甲烷颗粒污泥 ,两个EGSB反应器均能在pH5 8～ 6 2条件下稳定运行 ,容积负荷可达 5 5～ 7 5kgCOD (m3 d) ,COD去除率约 90 % ;两种颗粒污泥在低pH值下均能保持较高的产甲烷活性 ,pH5 5时 ,仍能保持pH7 0时活性的 5 1 8%和 5 5 6% ;还对耐酸颗粒污泥的粒径分布、沉降性能、金属元素含量、微观结构及细菌在颗粒表面和内部的分布等进行了研究。

关键词：耐酸颗粒污泥厌氧颗粒污泥低pH条件产甲烷过程厌氧生物技术

厌氧混合培养条件下六氯苯生物降解的外加碳源必要性

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环境科学学报 2007年第10期27卷 1630-1636页

作者：萨如拉贾晓珊黄海勇中山大学环境科学与工程学院广州510275

采用标准血清瓶实验探讨了厌氧污泥对六氯苯(HCB)的降解活性以及各种环境因素的影响.结果表明,经过140d的HCB驯化,厌氧污泥具备了较好的降解HCB能力;反应温度对HCB的降解速率有很大影响,适宜温度为35℃左右;葡萄糖、甲酸、乙酸、丙酸和... 详细信息

采用标准血清瓶实验探讨了厌氧污泥对六氯苯(HCB)的降解活性以及各种环境因素的影响.结果表明,经过140d的HCB驯化,厌氧污泥具备了较好的降解HCB能力;反应温度对HCB的降解速率有很大影响,适宜温度为35℃左右;葡萄糖、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等有机碳源的存在明显促进了HCB的厌氧降解,其中甲酸和乙酸的加入极其重要;根据实验结果推测出,产甲烷过程对HCB的生物降解发挥了重要作用.

关键词：厌氧污泥六氯苯生物降解环境因素外加碳源产甲烷过程

Biogeochemistry of methanogenesis with a specific emphasis on the mineral-facilitating effects

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Acta Geochimica 2017年第3期36卷 379-384页

作者： Yahai Lu Wei Zhang College of Urban and Environmental Sciences Peking University Beijing 100871 China

The Earth surface contains various oxic and anoxic environments. The later include natural wetlands,river and lake sediments, paddy field soils and landfills. In the last few decades, the biogeochemical cycle of carbon in anoxic environments, which leads to the production and emission of methane, a potent greenhouse gas in the atmosphere, has drawn great attentions from both scientific and public sectors. New organisms and mechanisms involved in methanogenesis and carbon cycling have been uncovered. Interspecies electron transfer is considered as a crucial step in methanogenesis in anoxic environments.Electron-carrying mediators, like H_2 and formate, are known to play the key role in electron transfer. Recently, it has been found that in addition to the conventional electron transfer via chemical mediators, direct interspecies electron transfer(DIET) can occur. In this Review, we describe the ecology and biogeochemistry of methanogenesis and highlight the effect of microbe-mineral interaction on microbial syntrophy. Recent advances in the study of DIET may pave the way towards a mechanistic understanding of methanogenesis and the influence of microbe-mineral interaction on this process.

关键词：生物地球化学循环产甲烷过程矿物甲烷微生物缺氧环境电子转移电子传递化学介质

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污泥减量化的生物化学技术研究进展

中国沼气 2003年第3期21卷 18-21页

作者：刘新文沈东升浙江大学环境工程系浙江杭州310029

本文综述了目前国内外对污泥减量化研究的主要的理论和方法。提出了使用解偶联剂及加强厌氧处理工艺产甲烷过程促使污泥减量化的设想。

关键词：污泥减量化生物化学技术解偶联剂厌氧处理产甲烷过程

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三价铁离子促进玉米秸秆厌氧发酵

中国畜牧兽医文摘 2014年第6期30卷 110-110页

作者：时昌波王进彭书传合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

厌氧消化是农业废弃物资源化利用的有效途径之一。微量元素是影响有机废弃物厌氧产沼气性能的重要生态因子，其中铁对有机废弃物的厌氧发酵过程的效率和稳定性作用最为显著，而通常秸秆的含铁量很低。因此，该试验以玉米秸秆为例，研究... 详细信息

厌氧消化是农业废弃物资源化利用的有效途径之一。微量元素是影响有机废弃物厌氧产沼气性能的重要生态因子，其中铁对有机废弃物的厌氧发酵过程的效率和稳定性作用最为显著，而通常秸秆的含铁量很低。因此，该试验以玉米秸秆为例，研究了初始FeCl3加入量分别为0.1％、0.2％、0.5％、1.5％、3％、6％（基于秸秆的挥发性组分）时秸秆厌氧发酵产沼气、产甲烷过程以及沼液沼渣特征。结果表明初始FeCI，加入量为3％，秸秆的厌氧产甲烷效率相对于对照（加入量0％）提高了14％。X射线衍射分析结果表明FeCl3存在时，沼渣中纤维素的结晶度显著降低。沼渣的组分分析结果表明FeCl3的存在有助于提高玉米秸秆中纤维素及半纤维素的分解效率，从而提高了秸秆产甲烷效率。该研究可为农业废弃物甲烷化利用提供参考。

关键词：玉米秸秆厌氧发酵三价铁离子 FeCl3 产甲烷过程 X射线衍射分析资源化利用农业废弃物