导读:本文包含了甲烷厌氧氧化微生物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:厌氧甲烷氧化,微生物燃料电池,电子传递机制,产电性能
甲烷厌氧氧化微生物论文文献综述
杨祖洁[1](2019)在《基于厌氧甲烷氧化的微生物燃料电池产电性能研究》一文中研究指出甲烷是一种仅次于二氧化碳的温室气体。厌氧甲烷氧化(AOM)作为环境中甲烷去除的主要途径之一,对全球碳循环起着重要的作用。同时,甲烷也是重要的能源物质。微生物燃料电池(MFC)是一种能将底物中的化学能转化为电能的装置。目前MFC主要以溶液有机物为底物进行产电,而以气体为底物的研究仍十分匮乏。最近研究发现,AOM微生物能够通过消耗甲烷释放电子供MFC产电。甲烷MFC的出现对于缓解甲烷温室效应和能源危机具有双重意义。但由于AOM纯菌未被分离,甲烷MFC的产电机制尚不清楚。同时甲烷溶解度和生物利用度低、产电性能低下等问题亟待解决。本文以AOM微生物为研究对象,研究了其在生物电化学系统(BES)和MFC中的产电性能,通过分析电化学活性、气体组分变化、中间产物、主要功能菌、产电效果及影响因素,得到以下主要结论:1.从厌氧污泥中富集到AOM电活性微生物,经驯化后其表现出良好的甲烷氧化活性和产电能力。在MFC和BES长期连续运行过程中,最大输出电压可达0.6 V以上,最大电流密度和功率密度分别为1130.2 mA/m~2、703.89 mW/m~2。2.微生物群落结构分析表明,反应器中的AOM功能微生物主要为Methanobacterium和Geobacter。产电机理可能以中间产物介导种间电子传递(MIET)的微生物互营相互作用为主要途径。即Methanobacterium等古菌首先将甲烷氧化成中间产物(如乙酸),电活性细菌将中间产物进一步氧化成CO_2,并将电子传递至电极。3.电池运行条件对甲烷MFC的产电性能有着重要影响:1)透气布/碳布复合材料为阳极时产电性能(1251.3 mA/m~2)最佳,分别是中空纤维膜/石墨烯(34.8 mA/m~2)和碳布电极(3.21 mA/m~2)的36倍和390倍。2)当电极恒电势分别为-0.1、0.1、0.3、0.5 V(vs.SHE)时,0.1 V的甲烷产电能力最高。3)阳极面积越大,反应器启动速度越快,电流密度越大。4)pH=7时输出电压明显大于pH=5、6、8、9的MFC,即pH=7最有利于产电。5)当溶解氧为MFC电子受体时,最大功率密度(703.9 mW/m~2)优于铁氰化钾(457.2 mW/m~2)、空气阴极(124.2 mW/m~2)和高锰酸钾(20.7 mW/m~2)。6)将2-4个溶解氧阴极MFC串/并联均可增大输出电压,其中3个MFC串联时输出电压最高(0.97 V),4个MFC并联输出电压(0.67 V)高于其他并联MFC。综上所述,本研究证实了AOM微生物良好的甲烷产电性能,揭示了古菌和电活性细菌互营种间电子传递的产电机制。在透气布复合材料为电极、电极电势0.1 V、阳极液pH=7、阴极电子受体为溶解氧条件下,甲烷产电性能最佳。该结果为理解甲烷MFC微观过程和发展甲烷MFC技术提供了理论基础和新视角。(本文来源于《福建农林大学》期刊2019-04-01)
卢培利,唐荧霜,丁阿强,王学文,李微薇[2](2019)在《亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化过程强化新视角:排泥及其微生物机制研究》一文中研究指出亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation, n-DAMO)是微生物在厌氧条件下利用甲烷还原亚硝酸盐的过程.本研究通过排泥的策略对n-DAMO过程进行强化,并比较分析了反应器中微生物的群落结构及功能微生物数量.结果发现,与对照组相比,排泥后实验组反应器的脱氮速率从17.00 mg·L~(-1)·d~(-1)提高到73.10 mg·L~(-1)·d~(-1).排泥后反应器中n-DAMO细菌的相对丰度从38.3%上升到67.7%,功能微生物的基因拷贝数由1.404×10~8 copies·g~(-1)增长到4.854×10~8 copies·g~(-1),污泥比活性提高了2.95倍.与之相反,初始反应器中其余优势微生物Unclassified_GCA004、Unclassified_Rhodocyclaceae、Unclassified_Fimbriimonadaceae与Methylosinu相对丰度分别下降为原来的27.66%、32.65%、4.35%、20.27%.结果表明,排泥可以有效地强化n-DAMO过程,同时促进功能微生物的生长,主要原因在于排泥排出了非目标微生物,使得目标微生物大量生长.本研究为强化n-DAMO过程及加快n-DAMO微生物的富集提供了一条新思路,并为进一步推动n-DAMO过程的工程应用提供了理论基础.(本文来源于《环境科学学报》期刊2019年06期)
王瑞飞,王亚利,杨清香[3](2018)在《淡水生态系统中反硝化型厌氧甲烷氧化微生物的研究进展》一文中研究指出反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)是在淡水生态系统中发现的一种全新的厌氧甲烷氧化途径,偶联了全球碳循环和氮循环,与NC10门细菌、DAMO古菌及厌氧氨氧化菌密切相关。首先介绍DAMO途径在淡水生态系统中的发现及其功能微生物。其次,重点阐述DAMO功能微生物在湖泊、湿地和河流等淡水环境中的研究进展,并对聚合酶链式反应(PCR)、荧光原位杂交(FISH)及高通量测序技术在DAMO功能微生物检测中的应用及发展进行总结与分析。最后,展望DAMO在淡水生态系统中的研究前景。(本文来源于《环境污染与防治》期刊2018年12期)
林立安[4](2018)在《红树林湿地厌氧氨氧化(Anammox)和亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(N-DAMO)微生物的富集培养》一文中研究指出亚硝酸盐在厌氧条件下可以作为甲烷和铵盐氧化的电子受体,以铵盐为电子供体的厌氧氨氧化和以甲烷为电子供体的反硝化厌氧甲烷氧化是红树林中新发现的碳氮循环过程。N-DAMO和Anammox菌分别归属于NC10门菌和浮霉菌门,在厌氧条件下通过氧化甲烷和铵盐来还原亚硝酸盐进行反硝化过程。Anammox和N-DAMO过程的发现极大的丰富了我们对生物地球循环的了解。由于Anammox和N-DAMO细菌独特的生理特点,在污水处理领域受到极大的关注。然而,由于Anammox和N-DAMO菌不可培养的特性以及生长缓慢的特点,要获得其富集培养物十分困难。目前,针对N-DAMO和Anammox的富集培养接种物主要来源于淡水和海洋沉积物,红树林沉积物作为接种物进而获得富集物还没被报道过。本论文以福建漳江口红树林来源的沉积物作为接种物进行N-DAMO和Anammox菌的富集培养,主要研究内容如下:1.以红树林湿地沉积物作为接种物,采用序批式反应器,添加甲烷和亚硝酸盐富集N-DAMO细菌,富集时间为420天。a)活性检测结果表明反应器中异养反硝化活性持续下降,亚硝态氮转化率目前稳定在1.28 mg N/L/day,但仍没有表现出明显的N-DAMO活性。b)系统发育分析和qPCR等结果表明,培养物中仅主要存在NC10门菌中的group B和group E序列,没有检测到group A序列,NC10门菌16S rRNA 基因丰度为 3.36×1O5 copies/g dry soil。富集 N-DAMO 细菌过程中,Anammox菌也同时得到了富集,hzsB基因丰度为3.18×108 copies/g dry soil,与原位样品相比增加了一个数量级。微生物多样性测序表明Anammox菌占总菌比例约为10%,且与海洋类Anammox菌Candidatus Scalindua属最为相似。通过对异养反硝化菌nosZ基因定量分析可知,nosZ基因丰度为6.38×1010 copies/g dry soil,呈现出下降趋势。2.以红树林湿地沉积物作为接种物,采用序批式反应器,添加甲烷、亚硝酸盐和铵盐同时富集N-DAMO细菌和Anammox菌,富集时间为420天。a)活性检测结果表明反应器中异养反硝化活性前期十分活跃,而后活性持续下降。但反应器仍没有表现出明显的N-DAMO活性;添加铵盐后,反应器中亚硝态氮和铵态氮转化率上升明显,亚硝态氮最大转化速率为16.93mgN/L/day,铵态氮最大转化速率为12.92mgN/L/day。且亚硝态氮和铵态氮转化率之比接近Anammox理论化学计量比1.146,由此推测Anammox介导了该反硝化过程。b)系统发育和qPCR等技术分析表明,培养物中的NC10门菌16S rRNA序列主要归属于group B和group E,没有检测到group A序列,NC10门菌16S rRNA 基因丰度为 4.21 ×lO5 copies/g dry soil。Anammox菌h s 基因丰度为2.25×109copies/gdry soil,与原位样品相比增加了两个数量级。微生物多样性测序表明Anammox菌占总菌比例约为52%,且与海洋类Anammox菌CandidatusScalindua属最为相似。通过对异养反硝化菌nosZ基因定量分析可知,nosZ基因丰度为6.50×1010 copies/gdrysoil,铵盐的添加并没有显着提高异养反硝化菌的数量。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30)
李傲瑞[5](2018)在《青藏高原亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化微生物研究》一文中研究指出亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐(NO_2~-)为电子受体将甲烷(CH_4)氧化为二氧化碳(CO_2)的反应过程,由Candidatus Methylomirabilis oxyfera介导完成,是耦联氮循环和碳循环的关键环节。青藏高原是全球范围内海拔最高、面积最大的高原,属气候变化和生态脆弱敏感区。目前,该地区草地土壤物质循环是否存在N-DAMO反应还未见报道。因此,研究青藏高原土壤中N-DAMO菌是否存在及其丰度、菌群结构和活性与环境因子的关系,对于拓展N-DAMO菌在全球的生物地理分布信息、多样性及其与碳氮循环关系,阐释温室气体甲烷氧化的微生物机制以及青藏高原生态保护具有重要意义。本研究以青藏高原叁种植被类型(沼泽草甸、高寒草甸和高山草原)土壤为研究对象,通过定量PCR、Hi-Seq高通量测序和稳定性同位素活性示踪等方法对土壤N-DAMO菌群进行分析,研究N-DAMO菌的丰度、多样性及反应活性,结合相关土壤理化性质,分析该生境中可能影响N-DAMO菌分布和菌群结构的环境因子,得到以下研究结果:1、首次发现青藏高原草地土壤中广泛分布着N-DAMO菌。青藏高原土壤中N-DAMO菌16S rRNA基因的丰度在1.65±0.38×10~5~3.20±0.49×10~6 copies·g~(-1)dry weight之间,N-DAMO菌的丰度与NO_3~-浓度呈极显着负相关关系(r=-0.488,P<0.01),与NH_4~+、NO_2~-、TIN含量呈显着负相关关系(r=-0.351,P<0.05;r=-0.364,P<0.05和r=-0.398,P<0.05)。2、测序结果表明N-DAMO菌16S rRNA基因序列与已知的M.oxyfera菌亲缘关系较近,相似度为95%~100%,M.oxyfera菌所属的NC10门的序列数占到总序列数的97.37%,说明测序所获得的特异性序列的丰度较高。但青藏高原生态系统中仅存在少数几个与M.oxyfera菌亲缘关系较近的细菌类别,种群多样性水平不高。相关性分析表明,N-DAMO菌群落结构组成与土壤NO_3~-含量极显着正相关(r=0.930,P<0.01),与土壤TIN含量显着正相关(r=0.910,P<0.05)。3、稳定性同位素活性示踪实验于沼泽草甸和高寒草甸土壤中分别检测到~(13)CO_2气体含量和土壤~(13)C丰度的增加,表明N-DAMO反应是碳氮循环的重要环节,是青藏高原潜在的甲烷汇。Pearson相关性分析表明,青藏高原土壤样品~(13)CO_2原子百分比(%)与土壤OC和NO_3~-含量呈显着负相关(r=-0.854,P<0.05;r=-0.998,P<0.05),土壤~(13)C丰度(%)与土壤OC含量呈显着负相关(r=-0.849,P<0.05)。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-05-01)
陈健,申屠佳丽,殷峻,汪美贞,沈东升[6](2018)在《甲烷厌氧氧化及其微生物特性研究进展》一文中研究指出甲烷是一种温室气体,其引起的温室效应是CO2的20倍。微生物通过甲烷厌氧氧化(AOM)可以减少自然环境中该温室气体的排放,对缓解全球温室效应具有重大作用。根据耦联反应的不同,可将AOM分为3类,包括硫酸盐还原型、反硝化型以及铁锰依赖型。系统地介绍了AOM的类型及参与的微生物的特性,并对未来更多的AOM微生物的发现以及机理的研究提出展望,以期为甲烷排放控制和管理提供依据。(本文来源于《环境污染与防治》期刊2018年02期)
王劲松,张召基,王晓君,陈少华[7](2017)在《反硝化型甲烷厌氧氧化微生物人工富集与应用研究进展》一文中研究指出叙述了近年来硝酸盐与亚硝酸盐型反硝化型甲烷厌氧氧化脱氮微生物的代谢机理、自然分布、人工富集、以及应用研究的最新进展。综合反硝化型甲烷厌氧氧化微生物的特性以及生物脱氮的应用前景,分析了影响反硝化型甲烷厌氧氧化工艺性能的主要因素,并针对反硝化型甲烷厌氧氧化功能微生物与工艺所面临的技术难题提出了研究方向,如自然环境下功能微生物的高精度原位观测,富集过程中微生物生态变化,运行参数和反应器的优化等。(本文来源于《水处理技术》期刊2017年12期)
柴风光,卢培利,李微薇,韩新宽,张代钧[8](2018)在《利用硝酸盐和亚硝酸盐同步富集厌氧甲烷氧化微生物的比较实验》一文中研究指出【背景】反硝化厌氧甲烷氧化(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)是以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体以甲烷为电子供体的厌氧氧化过程,对认识全球碳氮循环、削减温室气体排放和开发废水脱氮新技术等方面具有重要意义。【目的】认识以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的DAMO微生物富集过程和结果的差异性。【方法】在序批式反应器(Sequencing batch reaetor,SBR)内接种混合物,分别以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体连续培养800 d,定期检测反应器基质浓度变化、计算转化速率;利用16S rRNA基因系统发育分析研究功能微生物的多样性,利用实时荧光定量PCR技术定量测定功能微生物。【结果】以亚硝酸盐为电子受体的1、3号反应器富集到了DAMO细菌,未检测到DAMO古菌;以硝酸盐为电子受体的2号反应器富集到了DAMO细菌和古菌的混合物;3个反应器的脱氮速率经过初始低速期、快速提升期,最终达到稳定,但2号快速提升期开始时间比1、3号晚了80 d左右,达到稳定的时间更长,稳定最大速率为1、3号的44.7%、40.3%。【结论】硝酸盐和亚硝酸盐对富集产物有决定性影响;以硝酸盐为电子受体富集得到的DAMO古菌和细菌协同体系可以长期稳定共存,DAMO古菌可能是协同体系中脱氮速率的限制性因素。(本文来源于《微生物学通报》期刊2018年04期)
马茹[9](2017)在《反硝化型厌氧甲烷氧化微生物分布特征及其定向功能调控》一文中研究指出污水生物脱氮过程释放大量的温室气体,特别是甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O),已成为温室气体(greenhouse gases,GHGs)的一个重要人为排放源。传统的脱氮过程不但排放温室气体,造成二次污染,还存在运行成本高等缺陷。新发现的亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)过程,是利用CH4作为碳源进行微生物脱氮的厌氧过程,此过程不产生N2O。N-damo过程实现了碳循环与氮循环之间的有机结合,使污水处理过程中GHGs的减排成为可能。N-damo过程主要是通过归属于NC10门的细菌Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)作用。然而,由于NC10门细菌存在增值速度慢和生长环境要求苛刻等问题,导致其在污水处理过程中的实际应用和推广受到限制。因此,本论文从探寻适宜接种源和优化富集培养环境的角度出发,开展了 n-damo细菌的分布特征及其富集过程定向调控的研究。研究内容主要有叁方面:(1)掌握n-damo细菌在中国北方的分布情况,明确影响其分布的主要控制因素;(2)考察碳源对n-damo细菌的氮迁移转化过程的影响,并对n-damo过程在温室气体减排方面的贡献进行了评价;(3)采用微生物技术手段,探究不同碳源条件下微生物脱氮的作用机制。取得的主要结论如下:(1)N-damo细菌在污水处理厂和农田中普遍存在,但受微生物平均停留时间和环境特性的影响,在不同的生长环境中分布状况不同,较长的微生物平均停留时间和低氨氮、高亚硝氮的环境更有利于n-damo细菌的生长。农田中n-damo细菌的丰度、活性以及多样性都较高,在作为接种物富集n-damo细菌方面具有优势。(2)碳源对n-damo过程的脱氮效果有重要影响。添加乙酸钠、甲醇和CO2/H2作为碳源,均实现了微生物脱氮,但有机碳源反应器的亚硝氮去除率最高,约是无机碳源反应器的1.3倍,而无机碳源反应器的脱氮速率最高,约是有机碳源反应器的1.4倍。这是因为无机碳源反应器中的MLVSS浓度低而n-damo细菌活性较高的作用结果。(3)不同碳源条件下,n-damo过程的脱氮机制不同。添加叁种碳源都成功富集了 NC10门细菌(>50%),并且成为优势菌群,其中无机碳源反应器中NC10门细菌的丰度最高,约是有机碳源的反应器的4.73倍,但由于CH4的原位产生和消耗,导致n-damo过程是通过单一群落的NC10门细菌作用完成;添加乙酸钠和甲醇的反应器中nosZ基因丰度最高,并且计算发现有13.1%和12.2%的亚硝氮是通过异养反硝化过程去除的;基于mcrA基因的定量,证明添加除CH4外的碳源,n-damo过程需要由NC10门细菌和产甲烷细菌共同作用完成。(4)在脱氮过程中引入n-damo过程能够有效减少GHGs排放,特别是N2O的释放。所有反应器中N2O-N转化率在0.03%-0.11%的范围内,与其他污水处理工艺相比,n-damo过程至少缩小了 5倍,这是由于在n-damo反应机理中,一氧化氮(NO)被直接转换为氮气(N2),没有中间产物N20生成;同时,综合考虑CH4和N2O的释放,无机碳源反应器产生的温室潜能(Global Warming Potential,GWP)仅为有机碳源反应器的四分之一。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-20)
张满平[10](2017)在《红树林湿地亚硝酸盐型厌氧氨氧化和厌氧甲烷氧化微生物时空分布》一文中研究指出厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)和反硝化型厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)反应是新发现的两类能够参与碳氮循环的微生物,它们的发现对完善全球碳氮循环理论具有重要意义。红树林湿地生态系统位于陆地和海洋交界处,周期性受海水浸淹,并且能够接受来自海洋和陆地的各种污染物,因此物质资源和生物资源都很丰富。同时,红树林湿地沉积物能够为ANAMMOX和N-DAMO微生物创造一个厌氧环境,有利于二者生存。目前,关于ANAMMOX菌的研究主要集中在海洋环境,而N-DAMO菌的研究主要集中在淡水湿地,对于二者在红树林湿地沉积物中的相互作用鲜有报道。本研究以红树林湿地不同深度沉积物为研究对象,对其中ANAMMOX和N-DAMO微生物的群落结构以及多样性、数量分布、反应活性和生态效益进行系统地研究,主要研究结果如下:1.探明红树林湿地沉积物ANAMMOX和N-DAMO菌群落结构以及多样性夏季和冬季从红树林湿地沉积物中得到的ANAMMOX菌16S rRNA基因序列都隶属于Candidatus Brocadia,Candidatus Kuenenia和Candidatus Scalindua 属。其中,Candidatus Kuenenia和Candidatus Scalindua属是红树林湿地沉积物中的优势ANAMMOX菌。同时,冬季从红树林湿地沉积物中得到的ANAMMOX菌hzsB 基因序列隶属于Candidatus Kuenenia和Candidat s Scalindua 属。研究发现,桐花树、秋茄和白骨壤生境表层(0-20 cm)ANAMMOX菌群落结构比较相似,中间层(20-40cm和40-60cm)ANAMMOX菌群落结构比较相似,以及底层(60-80cm和80-100cm)ANAMMOX菌群落结构比较相似。并且,红树林湿地沉积物中ANAMMOX菌群落结构与海湾中ANAMMOX菌群落结构最为相似。其次,与根际土壤和太湖中ANAMMOX菌群落结构也有类似之处。相关性分析表明,沉积物总有机碳含量、含水率、氧化还原电位以及硝酸盐浓度对红树林湿地沉积物中ANAMMOX菌群落结构影响较大。夏季从红树林湿地沉积物中得到的N-DAMO菌16S rRNA基因序列隶属于groupB,D,E,而冬季从红树林湿地沉积物中得到的N-DAMO菌16S rRNA基因序列隶属于groupA,B,D。其中,groupB是红树林湿地沉积物中的优势N-DAMO菌。同时,夏季和冬季从红树林湿地沉积物中得到的N-DAMO菌pmoA基因序列都归属于M.oxyfera和M.sinica属。研究发现,桐花树、秋茄和白骨壤生境表层(0-20 cm)N-DAMO菌群落结构比较相似,中间层(20-40 cm和40-60 cm)N-DAMO菌群落结构比较相似,以及底层(60-80cm和80-100cm)N-DAMO菌群落结构比较相似。并且,红树林湿地沉积物中N-DAMO菌群落结构与海洋和香港红树林湿地中N-DAMO菌群落结构最为相似。其次,与自然淡水湿地沉积物中N-DAMO菌群落结构也有类似之处。相关性分析表明,沉积物总有机碳含量、含水率、亚硝酸盐浓度、甲烷浓度以及氧化还原电位是影响红树林湿地沉积物中N-DAMO菌群落结构的主要环境因子。2.探明红树林湿地沉积物ANAMMOX和N-DAMO菌数量分布红树林湿地沉积物中存在相当数量的ANAMMOX菌。其中,夏季和冬季红树林湿地沉积物中ANAMMOX菌16S rRNA基因数量变化范围分别为0.41 × 107-4.07×107拷贝.g-1(干土)和1.39× 107-9.74× 107拷贝.g-1(干土);冬季红树林湿地沉积物中hzsB基因数量变化范围为0.42×106-6.44×106拷贝·g-1(干土)。在红树林湿地系统中,表层沉积物ANAMMOX菌数量明显高于深层沉积物中ANAMMOX菌数量,表明红树林湿地表层沉积物是ANAMMOX菌的主要分布区域。红树林湿地沉积物中分布有大量的N-DAMO菌。其中,夏季和冬季红树林湿地沉积物中N-DAMO菌16S rRNA基因数量变化范围分别为0.24× 107-2.09× 1 07拷贝·g-1(干土)和0.16×104-5.20×104拷贝.g-1(干土);夏季和冬季红树林湿地沉积物中N-DAMO菌pmoA基因数量变化范围分别为0.21×107-3.38×107拷贝.g-1(干土)和0.59×106-2.72×106拷贝·g-1(干土)。在红树林湿地系统中,表层沉积物N-DAMO菌数量明显高于深层沉积物中N-DAMO菌数量,表明红树林湿地表层沉积物是N-DAMO菌的主要分布区域。3.探明红树林湿地沉积物ANAMMOX和N-DAMO菌反应活性红树林湿地沉积物中存在大规模的ANAMMOX反应,反应活性为4.83-277.36 nmolN2 · g-1(干重).d-1。并且桐花树生境ANAMMOX菌活性随着沉积物深度的增加呈现出先下降后上升的趋势,而秋茄和白骨壤生境ANAMMOX菌活性随着沉积物深度的增加逐渐增大。同时,桐花树生境ANAMMOX菌活性普遍低于秋茄和白骨壤生境。从而表明,红树林湿地深层沉积物是ANAMMOX菌反应热点地区。红树林湿地沉积物中同样存在大规模的N-DAMO反应,反应活性为24.19-1077.44 nmolCO2·g-1(干重)·d-1,并且桐花树生境N-DAMO菌活性随着沉积物深度的增加呈现出先上升后下降的趋势,而秋茄和白骨壤生境N-DAMO菌活性随着沉积物深度的增加逐渐下降。同时,桐花树生境N-DAMO菌活性普遍高于秋茄和白骨壤生境。从而表明,红树林湿地表层沉积物是N-DAMO菌反应热点地区。4.探明红树林湿地沉积物理化参数对ANAMMOX和N-DAMO菌影响皮尔逊相关性分析发现,红树林湿地沉积物氧化还原电位、亚硝酸盐浓度、总有机碳浓度等与ANAMMOX菌多样性呈正相关(P<0.05或P<0.01);沉积物pH和温度与ANAMMOX菌多样性呈负相关(P<0.05或P<0.01)。红树林湿地沉积物含水率、亚硝酸盐浓度、总有机碳浓度等与ANAMMOX菌数量呈正相关(P<0.05或P<0.01),pH和温度与ANAMMOX菌数量呈负相关(P<0.05或P<0.01)。沉积物总氮和总有机碳浓度与ANAMMOX菌活性呈负相关(P<0.05)。皮尔逊相关性分析发现,红树林湿地沉积物氧化还原电位、含水率、甲烷浓度等与N-DAMO菌多样性呈正相关(P<0.05或P<0.01);沉积物pH、温度和铵盐浓度与N-DAMO菌多样性呈负相关(P<0.05或P<0.01)。同时,沉积物氧化还原电位、温度和铵盐浓度与N-DAMO菌数量呈正相关(P<0.05或P<0.01),盐度和甲烷浓度与N-DAMO菌数量呈负相关(P<0.05或P<0.01)。而且,沉积物含水率、亚硝酸盐浓度、总有机碳浓度等与N-DAMO菌活性呈正相关(P<0.05或P<0.01),pH与N-DAMO菌活性呈负相关(P<0.01)。5.探明红树林湿地沉积物ANAMMOX和N-DAMO菌生态环境效应本研究证实,ANAMMOX和N-DAMO微生物能够共存于红树林湿地生态系统。同时,稳定同位素示踪试验结果表明,ANAMMOX菌的反应热点在沉积物底层,而N-DAMO菌的反应热点在沉积物表层。因此,红树林湿地沉积物中ANAMMOX和N-DAMO菌的生态位是相互分异的关系。由稳定同位素示踪试验以及通量计算发现,红树林湿地沉积物中ANAMMOX菌能够去除湿地系统平均外源氮负荷的5.4%,是湿地系统中重要的无机氮汇,可大大缓解河流、湖泊以及海洋等水体的富营养化进程。据估计,红树林湿地沉积物中N-DAMO反应能够去除湿地系统平均外源氮负荷的36.2%,其在缓解水体富营养化进程中起着至关重要的作用。此外,红树林湿地沉积物中N-DAMO反应可氧化湿地系统中产生的2%-6%的甲烷气体,是湿地系统被忽视的重要的温室气体甲烷的汇。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-04-01)
甲烷厌氧氧化微生物论文开题报告
(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:
亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation, n-DAMO)是微生物在厌氧条件下利用甲烷还原亚硝酸盐的过程.本研究通过排泥的策略对n-DAMO过程进行强化,并比较分析了反应器中微生物的群落结构及功能微生物数量.结果发现,与对照组相比,排泥后实验组反应器的脱氮速率从17.00 mg·L~(-1)·d~(-1)提高到73.10 mg·L~(-1)·d~(-1).排泥后反应器中n-DAMO细菌的相对丰度从38.3%上升到67.7%,功能微生物的基因拷贝数由1.404×10~8 copies·g~(-1)增长到4.854×10~8 copies·g~(-1),污泥比活性提高了2.95倍.与之相反,初始反应器中其余优势微生物Unclassified_GCA004、Unclassified_Rhodocyclaceae、Unclassified_Fimbriimonadaceae与Methylosinu相对丰度分别下降为原来的27.66%、32.65%、4.35%、20.27%.结果表明,排泥可以有效地强化n-DAMO过程,同时促进功能微生物的生长,主要原因在于排泥排出了非目标微生物,使得目标微生物大量生长.本研究为强化n-DAMO过程及加快n-DAMO微生物的富集提供了一条新思路,并为进一步推动n-DAMO过程的工程应用提供了理论基础.
(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。
甲烷厌氧氧化微生物论文参考文献
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