导读:本文包含了沼气池结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:青海地区,农用沼气池,微生物群落结构,PCR-DGGE
沼气池结构论文文献综述
韩睿[1]（2018）在《青海农用沼气池发酵微生物群落结构与功能研究》一文中研究指出沼气是极具应用前景的清洁能源。发展沼气是解决农村能源供应问题和环保问题,建立循环农业体系、实现农业可持续发展和促进社会主义新农村建设的有效途径。高效稳定的微生物生态系统是沼气池稳定运行的关键。北方地区冬季寒冷,大多数沼气池存在产气少和利用效率低等问题,亟待解决。本研究以青海高寒地区农用沼气池为样本,运用Illumina MiSeq高通量测序结合PCR-DGGE技术研究了不同温度条件下微生物群落的变化特征,揭示温度对沼气发酵系统中微生物群落结构的影响;并采用宏基因组测序技术分析了不同温度条件下微生物群落的基因功能与代谢通路,探求代谢过程中沼气微生物贡献的关键酶及其功能。为发掘和研究具有特定功能的微生物类群奠定基础,也为改进青海沼气发酵工艺和提高利用效率提供理论依据和技术支撑。取得主要研究结果如下:1.采用PCR-DGGE技术研究了青海省不同地区(大通、湟源和乐都)农用沼气池发酵微生物群落结构。结果表明:15个沼气池含有丰富的细菌和古菌类群。细菌分属于10门、38 属,优势门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),最优势属为海洋滑动菌科Mangroviflexus属(Mangroviflexus);古菌分属于6目、10属,最优势类群为甲烷微菌目(Methanomicrobiales)的产甲烷菌属(Methanogenium)。无论细菌还是古菌,地区间的群落结构均存在明显差异。来自大通和湟源地区样品的群落结构较为接近,乐都地区与它们差异较大,说明青海农用沼气发酵系统中微生物的群落结构并不是单一模式。RDA双序图显示,发酵温度和海拔高度对微生物群落组成和多样性影响最大。发酵温度是最主要的影响因子,对海洋滑动菌科未分类属(Unclassified Marinilabiliaceae)、牛瘤胃菌属(Proteiniclasticum)、梭菌目未定科未分类属(Unclassified Clostridiales)、产甲烷菌属和热裸单胞菌属(Thermogymnomonas)影响显着。2.对青海农用沼气池全年内外温度及沼气产气量统计分析后发现,发酵温度受环境温度影响较大,出现特殊的“极值延后”现象;且温度越高,沼气产量越大。采用Illumina MiSeq通量测序结合PCR-DGGB技术研究了不同温度条件下青海农用沼气池发酵微生物群落的变化特征。结果表明,两种方法得到的沼气微生物多样性整体趋势一致,但是基于高通量测序得到的香农性-维纳指数(H')显着高于DGGE,反映出前者的灵敏度更高。3.Hlumina Miseq高通量分析显示,青海乐都地区全年沼气池样品中共得到651037条细菌和29248条古菌的有效序列;共获得191286个细菌分类的OTUs和5207个古菌OTUs。细菌种类分属21门、345属;古菌分属6目、17属。厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门是最重要的功能细菌类群。互养菌门(Synergistetes)丰度受温度变化影响较大,与沼气产气的变化规律一致,可能是一类重要功能类群。在属分类水平,嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)、梭菌属(Clostridium sensu stricto 1)、理研菌科佩特里单胞菌属(Petrimonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌科Fastidiosipila属(Fastidiosipila)这5类菌群是所有样品中的优势类群,在沼气发酵中起重要作用。古菌类群中,甲烷微菌目和甲烷杆菌目(Methanobacteriales)构成了主要类群(其中,甲烷微菌目最优势)。在属水平上,产甲烷菌属是所有样品的最优势类群,其丰度随温度变化而变化,与沼气产气的规律一致,是产气的最主要功能类群。热裸单胞菌属受温度影响很大,其存在和含量可能在一定程度上反映出沼气系统中甲烷的产生效率。4.宏基因组测序LD-G2、LD-B2、LD-G5和LD-B5沼气污泥样品,分别得到约6.38Gb、5.80Gb、4.68Gb 和 5.36Gb 的有效序列;分别共获得 199467、184181、145803 和 142638 个 ORFs。KEGG分析温度变化与微生物群落碳代谢关系时发现,4个样品的糖酵解、磷酸戊糖和脂肪酸这几种基本代谢途径的功能基因完整存在,但对关键酶基因的贡献均为LD-G2>LD-B2>LD-G5>LD-B5。说明温度越高,微生物降解碳素的能力越强。同时,4个样品的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶(UDP,细菌合成胞外聚合物的关键酶)基因丰度随温度升高而增加。表明温度升高细菌产胞外聚合物的能力更强,更有利于降解各种碳源。5.KEGG分析了温度变化与微生物群落氮和硫代谢的关系,结果表明,各样品氨基酸代谢和参与硫酸盐还原过程所需的酶基因种类完整。4个样品中,谷氨酸脱羧酶和天冬氨酸-β-脱羧酶等氨基酸羧脱酶及硫代谢的酶类(ATP硫酸化酶、腺苷酰硫酸激酶、磷酸腺苷酰硫酸还原酶和亚硫酸还原酶)基因的丰度均为LD-G2>LD-B2>LD-G5>LD-B5;说明温度越高,微生物群落对氨基酸的分解代谢以及硫代谢反应速率越快。脲酶是尿素代谢的重要酶,温度对其至关重要。反硝化是无机氮代谢最主要的脱氮过程,温度越高,其效果越好。KEGG分析温度变化与微生物群落甲烷代谢的关系时发现,4个样品中产甲烷菌对甲基辅酶M还原酶(Mcr,甲烷代谢中的关键功能酶)基因贡献的丰度与温度成正比;氢营养型产甲烷菌参与的还原CO2途径所有通路完整,且对四氢甲烷蝶呤甲酰转移酶、甲酰四氢甲烷蝶呤环化水解酶、甲酰四氢甲烷蝶呤脱氢酶、甲酰四氢甲烷蝶呤还原酶等重要酶基因丰度的贡献同Mcr一样。说明温度越高,产甲烷菌还原CO2产生CH4的能力越强。由于4个样品中均不存在一氧化碳脱氢酶/乙酰CoA合成酶复合体(Codh/Acs)基因,故不存在乙酸营养型产甲烷菌参与的甲烷代谢途径。研究表明氢营养型产甲烷菌参与的还原CO2途径是青海农用沼气发酵系统中甲烷产生的主要途径。青海乃至北方寒冷地区鲜有农用沼气池发酵微生物群落结构与功能研究的报道。本研究发现了特殊的“极值延后”现象,有助于通过调控发酵温度来提高沼气产气量。研究采用分子生物学技术深入研究了青海高寒条件下农用沼气池发酵微生物的群落结构特征,解析了不同温度条件下微生物群落特异基因的功能活性和代谢过程,为构建适宜高寒地区的沼气微生物功能菌剂奠定了基础。(本文来源于《华中师范大学》期刊2018-05-01）
韩睿,陈来生,李莉,刘德立[2]（2015）在《PCR-DGGE研究青海农村户用沼气池微生物群落结构》一文中研究指出采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析技术,对青海农村户用沼气池内细菌及古菌群落结构进行分析.结果表明,沼气池含有丰富的细菌及古菌类群,且泥样间的细菌和古菌的群落结构存在差异.4个户用沼气池发酵系统中,细菌分属于5个门,优势类群为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria).在属分类水平上,属于24个类群,最优势类群为理研菌科佩特里单胞菌属(Petrimonas)、假单胞菌属(Pseudomona)、泰氏菌属(Tissierella)和梭菌属(Clostridium).同时,沼气池发酵系统中古菌主要包括热丝菌属(Thermofilum)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷囊菌属(Methanoculleus)、产甲烷菌属(Methanogenium),其中,Methanobrevibacter和Methanogenium是沼气池内最优势的产甲烷菌.说明沼气池的产甲烷途径主要是氢营养代谢类型,水解、酸化过程主要由来自动物消化系统内的细菌完成.(本文来源于《中国环境科学》期刊2015年06期）
甘福丁,魏世清,伍琪,甘伟玲[3]（2014）在《户用沼气池储气装置结构及性能分析》一文中研究指出介绍了常见户用沼气池储气装置结构、储气方式及存在的优缺点。特别介绍了一种新型户用沼气池塑料储气罐的结构及使用性能。该沼气储气罐根据"气压水、水压气"原理储存和输出沼气。储气罐制作容易,安装方便,有效储气容积可达3~20 m3,储气压力达1 000~1 500Pa。该储气罐无需定期维护,节省劳力,寿命长,适合农村沼气户使用。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2014年28期）
罗文忠,刘舰林,王静,陈玲[4]（2014）在《膜结构沼气池在新疆养殖业中的应用》一文中研究指出沼气池通过微生物发酵使畜禽粪便产生沼气,具有生态、环保、经济的多重功能。新疆是我国第2大畜牧区,畜禽粪便的处理、环保压力及养殖场能源需求,都要求大力发展沼气事业,减少农村面源污染。而膜结构沼气池能够克服现有产品能耗高、产气率低、处理量小等弊端,实现冬季正常运行产气,是适应新疆大中型养殖场高效处理畜禽粪便、产生沼气能源的关键设备。本文简要介绍了该设备在新疆养殖业中的应用。(本文来源于《新疆农垦科技》期刊2014年08期）
李秋敏,吴燕,董明华,田光亮,杨斌[5]（2015）在《云南热带户用沼气池的原核生物群落结构研究》一文中研究指出【目的】揭示云南热带农村户用沼气池中的原核生物(细菌和古菌)的群落结构特征。【方法】采用16S r RNA基因克隆文库技术对云南(北)热带代表性气候区的户用沼气池中的原核生物(细菌和古菌)多样性进行研究。【结果】得到细菌330条有效序列,划分为108个OTUs,文库覆盖度为81.5%;古菌有效序列185条,划分为17个OTUs,文库覆盖度为97.8%。通过Gen Bank数据库进行相似性比对与系统发育分析,结果表明:大部分细菌为未知细菌(Unclassified bacteria,占24.19%),优势细菌类群归属拟杆菌门(Bacteroidetes,占23.58%)、绿弯菌门(Chloroflexi,占21.46%)、厚壁菌门(Firmicutes,占13.91%)和变形菌门(Proteobacteria,占8.74%);古菌主要的优势类群为乙酸盐营养型的甲烷八迭球菌目(Methanosarcinales)的鬃毛甲烷菌属(Methanosaeta,占76.75%);此外还检测到少量未培养的泉古菌门细菌(Crenarchaeota,占9.19%)。【结论】云南(北)热带代表性气候区的农村户用沼气池中的微生物种类十分丰富,不同微生物种类的丰度存在明显差异,并存在明显优势种群,且细菌比古菌具有更丰富的多样性。(本文来源于《微生物学通报》期刊2015年01期）
陈贻泽,吴家宁[6]（2014）在《岑溪6.4万座沼气池改善农村能源结构》一文中研究指出本报岑溪讯（见习/陈贻泽 通讯员/吴家宁）“现在我家安装了太阳能热水器，生活方便多了。”日前，岑溪市归义镇荔枝村村民黄瑞郡告诉，她家今年安装了一台太阳能热水器，市能源办每座补助1500元，个人再自筹一点，一年四季都有热水用了。为使农村能源综合利用(本文来源于《广西日报》期刊2014-06-26）
向天勇,单胜道,闻敏杰[7]（2014）在《球形沼气池模具结构振动响应的黏弹性解》一文中研究指出考虑土和模具结构的动力相互作用,在频率域内研究了深埋球形沼气池模具结构的动力特性。根据黏弹性理论,通过引入势函数得到了黏弹性土体的位移、应力等的解析解。将模具结构等效为具有分数阶导数本构关系的黏弹性体,根据黏弹性理论推导了模具结构振动响应的完全解析解。根据界面连续性条件,确定了待定系数的具体表达式。将不同类型的黏弹性模具结构动力响应进行了对比,并考察了分数导数本构参数、土体和模具结构各参数对系统动力特性的影响。结果表明:模具结构的黏性对系统动力响应有显着影响。随着壁厚的增加,模具结构振动响应幅值减小;随着阶数的增加,系统共振效应逐渐减弱;随着材料参数比Tσ/Tε的增加,系统响应幅值减小。(本文来源于《工程力学》期刊2014年02期）
赵张姓,王金雷,罗志根[8]（2013）在《膜结构沼气池在新疆的运行情况分析》一文中研究指出本文通过对兵团第八师一四九团的大中型膜结构沼气工程运行1年多的调查,对其发酵原料与发酵后的产物进行分析测试。结果表明,在冬季12月份测试时,系统内的温度为20℃,与夏季测试温度相差8～10℃,发酵菌种较活跃,所产沼气甲烷含量高,养殖场发酵后的粪污排放后,各项污染指标控制在正常范围内,沼气工程能常年稳定运行。发酵后的沼渣、沼液又是高营养的有机肥料。(本文来源于《新疆农垦科技》期刊2013年07期）
马丽英[9]（2013）在《甘肃省农村户用沼气池及其发酵原料微生物群落结构的研究》一文中研究指出人类对能源的需求日益增长,传统的化石能源却迅速减少,沼气技术是我国应对农村能源危机和环境污染等问题的有效途径。沼气发酵过程由细菌和产甲烷古菌的互养合作催化完成,微生物群落结构知识的匮乏直接阻碍了工程和工艺的改进进程,致使农村沼气系统运行效率低、可控性差及“越冬难”等问题难以解决。因此,研究沼气池及其发酵原料中微生物群落组成不仅具有理论意义,更具有巨大的经济效益。目前,嗜中温沼气池产甲烷菌多样性已得到广泛研究,但是对于低温沼气池以及发酵原料中细菌和古菌群落结构的研究却很少。本研究利用16S-rDNA克隆文库的分子生物学方法对甘肃临夏以猪粪、牛粪为主要发酵底物的嗜中温(夏季)和低温(冬季)农村户用沼气池及其粪便原料中的微生物群落结构进行研究。主要研究结果如下：1.揭示了中、低温农村户用沼气池的微生物多样性和群落结构。在12个沼气池中共检测到353个细菌类群(隶属于14个门)和20个古菌类群(隶属于6个属)；优势类群分别为Methanomicrobiales(古菌)和Firmicutes、Bacteroides、 Proteobacteria(细菌)。结果表明农村户用沼气发酵系统微生物种类非常丰富,细菌多样性高于古菌。相似性指数(Jaccard index;细菌：0.15-0.31,古菌：0.01-0.50)和主成分(PCA)的分析结果说明不同沼气池的微生物群落结构和多样性存在明显差异。2.分析了低温与中温沼气池、猪粪池与牛粪池产甲烷功能菌群结构,发现它们的优势菌群差异显着。耐寒菌Methanogenium和Methanocorpusculum的丰度在低温沼气池中明显高于嗜中温沼气池,而嗜中温菌属Methanoplanus的丰度在嗜中温沼气池中明显高于低温沼气池；猪粪池中以Methanocorpusculum为绝对优势菌群,而牛粪池的古菌类群分布则较为均匀。3.阐释了农村户用沼气池的主要甲烷代谢途径。各沼气池优势产甲烷菌群均为氢营养型的甲烷微菌目成员,因此,氢依赖型甲烷合成通路为主要的甲烷代谢途径。4.了解了单阶段农村户用沼气池中关键微生物菌群的相互作用。纤维素、蛋白质和脂肪酸等复杂有机物的降解主要由Firmicutes、Bacteroides等细菌完成,酸化作用主要由Proteobacteria和Synergistetes等类群完成：产甲烷作用主要由Methanomicrobiales成员完成。5.研究了中、低温条件下猪粪和牛粪的微生物多样性和群落结构。4个粪便样品中共检测到290个细菌类群(隶属于11个门)和13个古菌类群(隶属于5个属)。优势类群分别为Methanomicrobiales(古菌)和Firmicutes、Bacteroides、 Proteobacteria(细菌)。结果表明猪粪和牛粪中微生物种类丰富,细菌多样性高于古菌,猪粪微生物多样性高于牛粪。Jaccard index(细菌：0.12-0.24,古菌：0.33-0.55)和PCA结果说明不同粪便的微生物群落结构和多样性存在明显差异。6.系统发育结果表明猪粪和牛粪中某些细菌类群呈现出相似的温度(季节)差异性。β-、γ-、δ-、ε-Proteobacteria、Verrucomicrobia、Chloroflexi的类群丰度低温大于中温,Firmicutes、Bacteroidetes、Lentisphaerae、Tenericutes的类群丰度中温大于低温。7.揭示了沼气池与其粪便底物微生物群落的相关性。首先,沼气池的微生物群落主要源于其粪便底物,二者具有相似的群落结构和相同的优势类群；其次,二者在细菌优势类群Firmicutes、Bacteroides和Proteobacteria的丰度上呈现相反的变化趋势,且粪便中存在绝对优势类群,沼气池中优势类群分布则趋于均匀化；再者,粪便中以降解纤维素的Firmicutes为主,沼气池中降解小分子化合物的Proteobacteria丰度明显上升,推测沼气发酵过程中对小分子化合物的降解比例明显升高。8.以粪便为主要发酵底物的农村户用沼气池有其独特的发酵特征。沼气池粪便底物比重较大故pH较高(7.92-8.26),池内温度(30-40℃)随环境温度呈现一定波动性；由此造成微生物活性降低、群落结构不稳定,发酵进程减缓,滞留时间延长(70-80天),最终导致产气不稳定产气量降低等现象。综上所述,本研究首次较全面的阐述了以猪粪、牛粪为主要底物的嗜中温和低温农村户用沼气池及其发酵原料中的微生物群落结构和多样性,揭示了沼气池与其发酵原料菌群结构的相关性,初步分析了沼气发酵主要功能菌群的相互作用等；为农村户用沼气发酵的推广和高效运行提供一定的理论基础。(本文来源于《兰州大学》期刊2013-04-01）
袁双孝[10]（2012）在《玻璃钢拱盖沼气池结构特点及建造方法》一文中研究指出近年来,四川省营山县大力推广农村户用小型沼气池建造技术,目前川北地区已累计建造农村户用沼气池17.5万个,全地区工程受益农民达到了148万人,占适宜建沼气池农户总数的46.2%;构建起了以沼气工程为主的农村能源生态发展模式,实现了一定区域内农村养殖场粪污的"内循环零排放"。在此基础上,营山县对过去传统的砖混结构沼气池进行技术改造,引进示范预制件组合结构即玻璃钢拱盖下接砖混结构新型沼气池技术,显着提高了户用沼气池的产气性能,降低了建造成本。两年间,示范区推广建设新型玻璃钢拱盖沼气池(本文来源于《现代农村科技》期刊2012年16期）
沼气池结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析技术,对青海农村户用沼气池内细菌及古菌群落结构进行分析.结果表明,沼气池含有丰富的细菌及古菌类群,且泥样间的细菌和古菌的群落结构存在差异.4个户用沼气池发酵系统中,细菌分属于5个门,优势类群为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria).在属分类水平上,属于24个类群,最优势类群为理研菌科佩特里单胞菌属(Petrimonas)、假单胞菌属(Pseudomona)、泰氏菌属(Tissierella)和梭菌属(Clostridium).同时,沼气池发酵系统中古菌主要包括热丝菌属(Thermofilum)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷囊菌属(Methanoculleus)、产甲烷菌属(Methanogenium),其中,Methanobrevibacter和Methanogenium是沼气池内最优势的产甲烷菌.说明沼气池的产甲烷途径主要是氢营养代谢类型,水解、酸化过程主要由来自动物消化系统内的细菌完成.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
沼气池结构论文参考文献
[1].韩睿.青海农用沼气池发酵微生物群落结构与功能研究[D].华中师范大学.2018
[2].韩睿,陈来生,李莉,刘德立.PCR-DGGE研究青海农村户用沼气池微生物群落结构[J].中国环境科学.2015
[3].甘福丁,魏世清,伍琪,甘伟玲.户用沼气池储气装置结构及性能分析[J].安徽农业科学.2014
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[9].马丽英.甘肃省农村户用沼气池及其发酵原料微生物群落结构的研究[D].兰州大学.2013
[10].袁双孝.玻璃钢拱盖沼气池结构特点及建造方法[J].现代农村科技.2012