BES与氯仿对产甲烷菌的抑制分析
甲烷生成菌对环境因素和微生物种群结构的响应规律
甲烷生成菌对环境因素和微生物种群结构的响应规律面对全球气候变化和能源相关问题，寻找新的能源资源成为必须要面对的问题，而其中天然气则是其中一个重要的选择。
天然气其主要成份为甲烷，而人们研究发现，微生物跟甲烷生成菌是有很大关系的。
那么，究竟甲烷生成菌对环境因素和微生物种群结构有哪些响应规律呢？下面我们就深入研究一下。
一、什么是甲烷生成菌甲烷生成菌即为革兰氏阴性菌，其利用合成氢、二氧化碳、呼吸链底物和有机物等为能源，将二氧化碳还原成甲烷，是造成沼气和地下水水力压力的主要原因之一。
甲烷生成菌应是化学结构多样的群体，其聚落能够适应不同的环境中心流变性。
一般说来，甲烷生成菌密度及其活动能力主要受外界环境因素影响。
其有外生和内生两种形式，广泛存在于地球上不同的环境中。
二、甲烷生成菌对环境因素的响应规律环境因素的变化是影响甲烷生成菌数量和活性的主要因素，因此了解甲烷生成菌在环境因素变化下的响应规律，对于促进沼气的生产起着至关重要的作用。
1、温度甲烷生成菌对于温度的适应范围较广，但能够适应的具体范围在不同种类的菌中会有所不同。
温度不仅会影响甲烷生成菌生长的速度和代谢相关基因的表达，而且还会对菌落形态、群落数量和细胞膜结构产生影响。
研究发现，甲烷生成菌的生长适温为20℃-60℃，最适生长温度大多为35℃-45℃。
2、pH值甲烷生成菌对pH值的敏感度较强，pH值的变化可能会导致甲烷生成菌种群数量和种类的改变，从而影响沼气发酵反应的效果。
研究表明，不同种类的甲烷生成菌在酸度和碱度方面有不同的适应能力。
一般来说，它们对中性和弱碱性的环境更适应，甚至能在pH值为5.0的条件下生长，但是在酸性的环境中似乎较难生长。
3、氧气甲烷生成菌属于厌氧菌，其最适反应条件下是无氧状态，此时能够保持最好的活性和产甲烷能力。
但是有的甲烷氧化菌属于好氧菌，而且其中一种过渡菌还能处于微小气体包裹下的微氧环境中生长。
当环境中氧含量过高的时候，会导致乙酸另一种较小且有毒的气体形成。
重视水处理工艺技术分析 完善石化废水处理稳定性
具 有系统运 行稳定 、处理效 率高等优 点。
２ 、 相 分 离 的 方 法 （ ） 理 化 学 法 在 产 酸 相 中投 加 甲烷 菌 的 选 择 性 抑 制 剂 （ 氯 仿 ， １物 如 四氯 化 碳 等 ） 抑 制 产 甲烷 细 菌 的 生长 。 或 向产 酸 反 应 器 中 供 给 一 定 量 来 的氧 气 ， 调 整 反 应 器 内 的氧 化 还 原 电位 ， 利 用 产 甲烷 菌 对 溶 解 氧 和 氧 化 还 原 电位 比较 敏 感 的特 点 来 抑 制 其 在 产 酸 相 反 应 器 中 生 长 ；或 将 产
应 用 技 术
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重视水处理工艺技术分析 完善石化废水处理稳定性
王 飞 何立新 张守 明
（ 大庆石化 公司水气 厂 黑 龙江 大 庆 １ ３ ０ ６ ０ ０）
［ 摘 要 ］ 为大庆石 化公 司 的环 保窗 口，大 庆石化 水气 厂不 断推进 安全环 保工作 的标准 化体 系建 设，安全 环保 工作取得 良好 效果 ，去年 作 该厂 实现外 排污水 合格 率 １ ０％， 未 发 生 一 起 重 大 安 全 环 保 事 故 ，新 增 职 业 病 发 病 数 为 零 ，处 理 化 工 污 水 １ ０２万 吨 ，厂 领 导 重 视 水 处 理 ０ ９． ７ 工 作 ，本 文 就 此 进 行 论 述 。 ． ［ 关键 词 ］ 处 理 石 化 水 气 水 中图 分 类 号 ： ｘ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ — ｘ（ ０ ） — １ 卜 ０１ ９ ９１ Ｏ ４ ２ １ １ ０ ０ ７ ６
பைடு நூலகம்
的体积 。
５、两 相 厌 氧 工 艺 适 于 处 理 高 浓 度 有 机 污 水 、 悬 浮 物 浓 度 很 高 的 污 水 、 含 有 毒 物 质 及 难 降解 物 质 的 工 业 废 水 和 污 泥 。
生物电化学系统中电活性生物膜催化污染物降解的研究进展
2016年第35卷第12期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·4033·化 工 进 展生物电化学系统中电活性生物膜催化污染物降解的研究进展王有昭1，潘元1，吴宗庭1，周爱娟2，朱彤1（1东北大学机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110819；2太原理工大学环境科学与工程学院，山西 太原 030024）摘要：近年来，以电活性生物膜为基础构建而成的生物电化学系统成为环境领域的研究热点之一，其功能主要包括废水的处理和能源回收等。
本文根据电活性生物膜在阳极与阴极功能的不同，介绍了阳极电活性生物膜以直接或间接方式为主的电子传递机制，其具备从多种污染物中回收电子的能力；阴极电活性生物膜具备高度的多样性和特异性，可以催化难降解污染物的还原降解。
与此同时，本文也分析了电活性生物膜在现阶段研究的不足之处，包括较低的阳极产电功率密度以及阴极还未清晰的电子传递机制等问题。
本文的分析表明，根据实际废水成分的不同，需要控制电活性生物膜群落的结构，实现不同功能微生物在电活性生物膜的协作，并通过对实际废水进行预处理，或者对电极材料进行优化来辅助电活性生物膜的催化过程，有助于达到高效去除废水中污染物的目的。
关键词：生物电化学系统；生物膜；生物催化；降解；污染中图分类号：X 52 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）12–4033–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.12.042Research advances of pollutants degradation catalyzed by electroactivebiofilm in bioelectrochemical systemWANG Youzhao 1，P AN Yuan 1，WU Zongting 1，ZHOU Aijuan 2，ZHU Tong 1（1 School of Mechanical Engineering & Automation ，Northeastern University ，Shenyang 110004，Liaoning ，China ；2College of Environmental Science and Engineering ，Taiyuan University of Technology ，Taiyuan 030024，Shanxi ，China ）Abstract ：In recent years ，bioelectrochemical system （BES ） which based on electroactive biofilms （EAB ）is proposed as one of hot topics in environmental field for pollutants degradation of wastewater and energy recovery ．According to the different roles of EABs between anode and cathode ，we presented the direct and indirect electron transfer mechanisms of anode EABs with an ability of electron recovery from various pollutants’. The cathode EABs had a high diversity and specificity for catalytic reductive degradation of the refractory pollutants. Meanwhile ，we also analyzed the deficiencies of EABs at the present stage ，including the lower power density of electrogenesis in anode and the unclear extracellular electron transfer in cathode. These analyses indicated that the EABs community structures need to be controlled for the cooperation of different functional microbes in EABs according to the difference of actual wastewater composition ，and the catalytic process of EABs can be assisted to achieve the aim of efficient pollutants removal from waste water by the pretreatment of actual wastewater or improving the electrode materials.Key words ：bioelectrochemical system ；biofilm ；biocatalysis ；degradation ；pollution目（L20150178）及东北大学博士后科研基金（20150304）项目。
产甲烷菌分离纯化过程中存在的问题分析_李辉
产甲烷菌分离纯化过程中存在的问题分析由于产甲烷古菌是一类特殊的单细胞微生物，属于严格厌氧的古细菌，对氧极其敏感，并且多生活在极端的环境中，生长极其缓慢，产甲烷菌的纯培养物传代时长有时可达半年，并且它们不能利用复杂的有机物作为能源，只能利用甲酸钠、乙酸钠、H2、CO2、甲醇、乙二醇和丙二醇等简单物质进行能量代谢，这就极大限度的限制了产甲烷菌的培养，从而加大了产甲烷菌的分离纯化难度。
本论文主要是从以下几个方面对产甲烷菌分离纯化过程中存在的问题进行简单的综述。
1培养与分离较困难产甲烷菌都是严格厌氧菌，对氧极其敏感，在遇到氧气后，产甲烷菌的生长会受到抑制，有时停止生长，有时甚至引起菌体死亡[1]。
亨盖特认为产甲烷菌在氧化还原电势在-320mV以下能够正常生长。
为什么氧对厌氧微生物有毒性？是与其体内的酶的种类和数量有关。
由于在好氧微生物和兼性厌氧微生物的体内既含有过氧化氢酶又含有超氧化物歧化酶，虽然有少数几种专性好氧菌不具有过氧化氢酶，但超氧化物歧化酶在好氧微生物中是必不可少的，而在专性厌氧微生物中，这两种酶几乎是没有的，所以氧对严格厌氧菌来说是有毒性的[2]。
由于产甲烷菌是严格厌氧菌，因此其培养条件必须达到严格无氧的条件。
杨光详细地阐述了产甲烷菌的生物学特征，反映出产甲烷菌的培养与分离都极其不容易[3]。
著名微生物学家Hungate培养分离获得纯的产甲烷菌取得成功，并建立了比较完善的严格厌氧菌的培养分离方法。
后经过很多名针对产甲烷菌进行分离的研究者的不断实践，对Hungate分离方法进行了改良。
使我们现在能比较容易的分离到纯的产甲烷菌。
2生长繁殖所需时间长菌落形态和菌体形状极难分辨产甲烷菌的生长十分缓慢。
在人工培养的条件下，用液体培养基培养，产甲烷菌一般需要十几天甚至几十天才能传代1次；而在固体培养基中，往往需要1个月甚至几个月才能长出肉眼可见的单菌落，且菌落较小，尤其是八叠球菌，菌落又小，又透明，并且菌落边缘很整齐[4]，如果不仔细观察，很难发现它。
絮凝剂添加对厌氧微生物产甲烷活性的影响
CH EM
化 学 工 程 ICAL ENGINEER ING (CH INA )
Vol. 33 No. 4 Aug. 2005
絮凝剂添加对厌氧微生物产甲烷活性的影响
岳秀萍 1 , 李亚新 1 , 曹京哲 2
表 1 各反应瓶试验数据 3
Table 1 The data of the reactors
PAC 反应瓶 质量浓度 /
(m g·L - 1 )
PAM
聚季胺 絮凝剂质量
质量浓度 盐质量浓度 /污泥质量
/ (mg·L - 1 ) / (m g·L - 1 ) / (m g·g- 1 )
甲烷转 化率 / %
反应瓶中加入接种物和受试物 ,由无机介质溶液定 容至 100 mL ,其他同 1#—9#反应瓶 。 1. 2 测定项目及方法
甲烷产量排水集气系统逐日或隔日测定 ,产气 经过盛装 3 mol/L 的 NaOH溶液的量筒吸收沼气中 的 CO2 , CH4 产量由量筒的刻度计量 ;第 30 d测定 所有反应瓶中滤后消化液的 COD , COD 用 CTL 212 型 COD 快速测定仪测定 ;厌氧污泥的沉淀速度为消 化液泥水界面下降速度 ;污泥沉降比 ( SV )和污泥容 积指数 ( SV I)采用量筒沉淀法 ; MLSS (混合液中悬 浮物浓度 , g /L )采用质量法 。
基金项目 :山西省自然科学基金项目 (20041026) ;建设部科技攻关项目 (2003222046) ;山西省科技攻关项目 (041167) 作者简介 :岳秀萍 (1963—) ,女 ,博士 ,研究方向为环境生物工程 ,电话 : (0351) 6010280, E2mail: Yue_xiup@163. com。
甲烷抑制剂
甲烷抑制剂的研究应用进展反刍动物瘤胃发酵产生的甲烷以嗳气形式排出体外。
甲烷是一种重要的温室气体，对全球气候变暖的影响作用占到所有影响气候变暖因素作用的15％～20％。
全球反刍动物年排放甲烷量约占散发到大气中的甲烷总量的15％～20％。
另外，反刍动物在能量代谢过程中，因甲烷形式损失的能量占饲料总能GE的2％一15％。
因此，对反刍动物甲烷抑制剂的研究应用不仅能提高动物的能量利用效率和生产性能，还具有良好的生态效益。
1 甲烷产生机制及调控机理1．1瘤胃甲烷生成机制反刍动物的瘤胃内寄居着以反刍兽甲烷短杆菌和甲烷八叠球菌为主的产甲烷菌，它们在反刍动物出生后即存在。
瘤胃内产甲烷微生物还包括某些纤毛原虫、纤维分解菌、真菌等。
产甲烷菌在瘤胃厌氧环境下，利用其它微生物分解碳水化合物产生的乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸(VFA)、氢气和二氧化碳为底物产生甲烷，释放能量。
由此可知影响甲烷生成量与瘤胃中可发酵碳水化合物的量以及VFA比例(乙酸／丙酸)和氢的产生量有关。
1．2甲烷产生的调控机理利用开路循环式间接呼吸热法、示踪法等方法和反刍动物甲烷气体产生量预测模型等可估测甲烷产量，从而可根据产量进行有效调控。
目前，对甲烷产生的调控机理有以下几种方法：一、生物学调控，直接抑制产甲烷菌的生长，或者去原虫；二、通过减少生成甲烷的底物一氢生成量或通过替代性氢气受体争夺氢而减少甲烷产量；三、通过特异性抑制甲烷菌合成甲烷途径中某些酶活从而抑制甲烷的生成。
此外，可以增加瘤胃中丙酸生成菌，消耗氢，减少产甲烷菌电子结合途径；还可以改变饲粮结构组成水平，并添加甲烷抑制剂。
2甲烷抑制剂影响反刍动物甲烷生成量的因素是多方面的，因此需要结合多种相关机制，进行综合性调控，如改变日粮组成，确定适宜精粗比；对饲料进行加工处理，提高食糜流通速度；调节动物采食量；添加缓冲剂，如碳酸氢钠、氧化镁，调节瘤胃内环境；驱原虫等。
通过添加适量的甲烷抑制剂可以更有效地抑制甲烷生成。
产甲烷菌的分离纯化培养及其培养基对于菌株的选择作用
产甲烷菌的分离纯化培养及其培养基对于菌株的选择作用庞德公;杨红建【摘要】产甲烷菌是一类能够将无机或有机化合物经过厌氧发酵转化成甲烷和二氧化碳的严格厌氧古细菌,其参与的产甲烷作用通常发生在厌氧发酵过程的最后一步.发酵产物甲烷则是目前加剧全球气候变暖的一种重要温室气体.为了进一步了解不同种类产甲烷菌的生物学特性,近10年来对于产甲烷菌分离培养技术的研究不断深入并受重点关注.作者介绍了产甲烷菌的典型生境与生物学地位、产甲烷菌的分类及生理特征,并着重阐述了产甲烷菌分离纯化培养技术及培养基中不同底物与化学抑制剂对于产甲烷菌的选择作用.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2010(037)006【总页数】4页(P32-35)【关键词】产甲烷菌;分离纯化;选择性培养基【作者】庞德公;杨红建【作者单位】中国农业大学动物科技学院,北京,100193;中国农业大学动物科技学院,北京,100193【正文语种】中文【中图分类】Q93-3产甲烷菌是水生古细菌门(euryarchaeota)中一类可将无机或有机化合物经厌氧发酵转化成甲烷和二氧化碳的严格厌氧古菌,由于其所参与的甲烷生物合成是自然界碳素循环中的关键链条,同时也是温室气体甲烷最主要的生物学合成途径,因而在全球气候变暖的大趋势下,产甲烷菌的生活习性及甲烷生物合成的机理与调控受到了人们极大的关注。
为了进一步了解不同种类产甲烷菌的生物学特性,有关产甲烷菌分离培养技术的研究也取得了较大的进步。
作者着重回顾了产甲烷菌分离纯化培养技术及培养基中不同成分对于产甲烷菌的选择作用。
1 自然界中的产甲烷菌1.1 产甲烷菌的典型生境产甲烷菌广泛存在于各种厌氧环境与极端环境中,目前产甲烷菌的分离培养大多来自以下3种生境：①水沉积物、沼泽、苔原、稻田、腐败的树木心材及厌氧污泥消化器;②瘤胃、盲肠和肠;③地热温泉、洋脊热液喷口和非洲的基伍湖(丁安娜等,1991)。
据报道在中国柴达木盆地地下1701 m深的岩芯中也发现了具有生物活性的产甲烷菌(周翥虹等,1990)。
产甲烷菌研究进展
产甲烷菌研究进展
单丽伟;冯贵颖;范三红
【期刊名称】《微生物学杂志》
【年(卷),期】2003(023)006
【摘要】产甲烷菌是重要的环境微生物,在自然界的碳素循环中起重要作用.迄今已有5种产甲烷菌基因组测序完成.基因组信息使人们对产甲烷菌的细胞结构、进化、代谢及环境适应性有了更深的理解.目前已知的甲烷生物合成途径有3种,它们以乙酸、甲基化合物、氢/二氧化碳为起始,通过不同的反应途径都形成了甲基辅酶M,
在甲基辅酶M还原酶的催化下最终形成甲烷.
【总页数】5页(P42-46)
【作者】单丽伟;冯贵颖;范三红
【作者单位】西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨陵,712100;西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨陵,712100;西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨
陵,712100
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.9
【相关文献】
1.农艺措施对稻田土壤产甲烷菌的影响研究进展 [J], 杜彭;吴家梅;陈跃进;纪雄辉
2.低温产甲烷菌厌氧消化研究进展 [J], 韩睿;陈来生
3.极地产甲烷菌研究进展 [J], 杨鹏;何剑锋;张芳;林凌;曹叔楠
4.嗜冷产甲烷菌及其冷适应机制的研究进展 [J], 麻微微;马放;岳秀丽;王世伟;赵光;游空
5.瘤胃产甲烷菌与其他微生物间的氢传递及其调控研究进展 [J], 金舒文;王佳堃因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氯仿消毒原理
氯仿消毒原理《氯仿消毒原理》1. 引言嘿，你有没有想过，在医院或者一些实验室里，那些看起来普普通通的消毒工作背后可有着大学问呢？比如说氯仿这种物质，它怎么就能起到消毒的作用呢？今天啊，咱们就来好好唠唠氯仿消毒的原理，让你把这个事儿整得明明白白的。
这篇文章呢，我们会先从氯仿消毒原理的基本概念说起，再深入到它的运行机制，然后聊聊它在生活和高级领域的应用，还有那些常见的误解以及一些相关的趣味知识，最后做个总结再展望一下未来哦。
2. 核心原理2.1基本概念与理论背景氯仿啊，它的化学名叫做三氯甲烷，化学式是CHCl₃。
这氯仿的消毒原理可是有它的化学理论依据的。
从来源上看呢，氯仿最早是在1831年被发现的。
在化学的发展历程中，科学家们逐渐发现了它具有特殊的性质，能够对微生物起到抑制或者杀灭的作用。
说白了，消毒就是要把那些有害的微生物，像细菌啊、病毒啊之类的给干掉。
而氯仿呢，它是一种有机溶剂，对细胞有一定的破坏能力。
细胞是啥呢？就好比是一个小工厂，里面有各种各样的小部件（细胞器）在工作。
氯仿就像一个捣乱的小坏蛋，能够钻进这个小工厂（细胞）里，把一些关键的部件（细胞膜、蛋白质等）给搞乱。
2.2运行机制与过程分析那氯仿具体是怎么对微生物进行破坏的呢？首先啊，氯仿会和微生物的细胞膜发生作用。
细胞膜就像是小工厂（细胞）的围墙，它把细胞内部和外界隔开，并且控制着物质的进出。
氯仿就像一个狡猾的小偷，它能溶解到细胞膜里，使细胞膜的结构变得松散。
这就好比是小偷把围墙给弄出了好多小窟窿，那这个小工厂（细胞）里的一些重要物质就会开始往外跑，外面一些有害物质也可能趁机钻进去，细胞内部的环境就被打乱了。
然后呢，氯仿还会对细胞内部的蛋白质下手。
蛋白质可是细胞这个小工厂里的工人啊，它们负责各种各样的工作，比如催化化学反应啊之类的。
氯仿会和蛋白质分子发生反应，改变蛋白质的结构。
这就像是把工人的手给绑起来了，让他们没办法工作。
一旦蛋白质失去了正常的功能，细胞这个小工厂也就没办法正常运转了，微生物也就被抑制或者杀死了。
同时产甲烷反硝化颗粒污泥中微生物群落结构
同时产甲烷反硝化颗粒污泥中微生物群落结构
同时产甲烷反硝化颗粒污泥中微生物群落结构
摘要：在UASB成功运行同时产甲烷反硝化小试基础上,针对反应器内颗粒污泥,通过构建古菌和细菌的16S rDNA基因文库、RADAR 遗传变异分型和测序比对等技术进行了微生物系统发育关系和群落结构分析.结果表明,在颗粒污泥的古菌中,产甲烷髦毛菌和产甲烷杆菌是主要菌群,随机选出的88个古菌克隆子,这两类古菌的.16S rDNA序列分别占古菌总量71.59%和22.73%;而颗粒污泥中细菌的多样性要高于古菌,低GC革兰氏阳性菌和ε变型菌纲分支的细菌是细菌的主要菌群,在随机选出的133个细菌克隆子中,这2类细菌的16S rDNA序列分别占细菌总量的49.62%和12.03%. 作者：孙寓姣左剑恶陈莉莉 SUN Yu-jiao ZUO Jian-e CHEN Li-li 作者单位：清华大学环境科学与工程系,北京,100084 期刊：中国环境科学 ISTICPKU Journal： CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)： 2007, 27(1) 分类号： X7 关键词：同时产甲烷反硝化颗粒污泥 16S rDNA基因文库群落结构。
底物浓度对产甲烷菌群产气性能的影响
底物浓度对产甲烷菌群产气性能的影响刘杰;王大蔚;裴占江【期刊名称】《黑龙江农业科学》【年(卷),期】2010(000)006【摘要】试验设置6种不同TS浓度(2%、4%、6%、8%、10%、12%)的牛粪发酵液,在保持相同的恒温条件下,对比各处理在发酵过程中的产气量,沼气中CH4含量,pH变化情况.结果表明:发酵浓度不同,甲烷的产量也不同,以TS 6%、8%最高,10%、12%次之,4%、2%和CK较低,但是各处理产气高峰出现的时期相同.在相同的发酵温度条件下,沼气中的CH4含量与发酵浓度有关,牛粪料液浓度越高沼气中的CH4含量越高,试验的6种发酵浓度,以TS 12%的处理CH4含量最高,平均可达50%以上.发酵浓度不同的牛粪发酵料液在启动发酵初期,pH均下降,然后上升,后期又趋于稳定,发酵浓度越大,越易发生酸化.【总页数】3页(P139-141)【作者】刘杰;王大蔚;裴占江【作者单位】黑龙江省农业科学院,农村能源研究所,黑龙江,哈尔滨,150086;黑龙江省农业科学院,农村能源研究所,黑龙江,哈尔滨,150086;黑龙江省农业科学院,农村能源研究所,黑龙江,哈尔滨,150086【正文语种】中文【中图分类】S216.4【相关文献】1.温度对沼气菌群产气能力的影响及菌群变化的研究 [J], 王华;杨光;刘小刚;罗华2.西山矿区产甲烷菌群的富集培养及产气条件优化 [J], 魏国琴;王江泽;韩作颖3.赵庄井田产甲烷菌群富集与产气条件优化 [J], 魏国琴;何环;赵娜;宋燕莉;王江泽;韩作颖4.龙泉煤层气田产甲烷菌群富集的厌氧产气中试研究 [J], 魏国琴;何环;王江泽;韩作颖;牛江露;陶鲲鹏5.赵庄井田产甲烷菌群富集与产气条件优化 [J], 魏国琴; 何环; 赵娜; 宋燕莉; 王江泽; 韩作颖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
甲烷化抑制剂在微生物电化学合成乙酸系统中的生物抑制效应
甲烷化抑制剂在微生物电化学合成乙酸系统中的生物抑制效应戚玉娇;BRIDIERArnaud;DESMONDLEQUEMENERElie;吕凡;何品晶;BOUCHEZThéodore【摘要】研究了利用2-溴乙烷磺酸钠(BES)选择性抑制产甲烷菌,从而提高微生物电化学系统合成乙酸产率的可行性,并对比了BES添加前后阴极室微生物菌群结构的变化.结果表明,厌氧混合菌接种物未经BES处理时甲烷是电化学系统CO2还原的主导产物,最大生成速率达0.95 mmol·L?1·d?1,8 d反应时间甲烷中电子回收率达55.0%,16S rRNA测序结果显示固态阴极的主要菌群为Methanobacteriaceae.BES的添加基本抑制了产甲烷菌的活动,使得乙酸成为主导产物,其合成速率最高达2.22 mmol·L?1·d?1,系统总电子回收率达67.3%.Rhodocyclaceae(15.1%),Clostridiaceae(11.9%)、Comamonadaceae(11.1%)和Sphingobacteriales(11.0%)为主要菌群.研究结果表明了微生物电化学合成系统中抑制甲烷生成对调控微生态结构,从而调控电化学终产物的重要性.%In this study, the specific reduction of CO2 to acetate in presence of methanogenesis inhibitor 2-bromoethanesulfonate (BES) was studied in a bio-electrochemical system (BES)via a two stage experimental design. During first stage using untreated mixed anaerobic consortia, the methanogenesis was dominated and the CO2 reduction yielded methane at the maximum rate of 0.95 mmol·L?1·d?1at nearly 55.0% coulombic recovery. Sequences belonging to the family Methanobacteriaceaewere dominant at the cathodic electrode. During second stage, BES addition selectively suppressed the growth of methanogens, which resulted in a shift of the dominant activity to acetogenesis with the maximumproduction rate of 2.22 mmol·L?1·d?1 with a recovery of 67.3% of electrons in acetate and hydrogen after two duplicates. The main populations were Rhodocyclaceae (15.1%),Clostridiaceae(11.9%), Comamonadaceae (11.1%) and Sphingobacteriales(11.0%). This study highlighted the importance of inhibition of methanogenesis to manoeuvre microbial structures, which decided the final product profiles during a microbial electro synthesis operation.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2016(005)005【总页数】8页(P2033-2040)【关键词】微生物电化学合成系统;二氧化碳还原;乙酸合成;2-溴乙烷磺酸钠(BES);甲烷化抑制剂;控制;选择性;生物过程【作者】戚玉娇;BRIDIERArnaud;DESMONDLEQUEMENERElie;吕凡;何品晶;BOUCHEZThéodore【作者单位】同济大学固体废物处理与资源化研究所,上海 200092;法国农业与环境科技研究所(IRSTEA),巴黎 92761;法国农业与环境科技研究所(IRSTEA),巴黎92761;法国农业与环境科技研究所(IRSTEA),巴黎 92761;同济大学固体废物处理与资源化研究所,上海 200092;住房与城乡建设部村镇建设司农村生活垃圾处理技术研究与培训中心,上海 200092;同济大学固体废物处理与资源化研究所,上海200092;住房与城乡建设部村镇建设司农村生活垃圾处理技术研究与培训中心,上海200092;法国农业与环境科技研究所(IRSTEA),巴黎 92761【正文语种】中文【中图分类】TQ151.5+2DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20151517微生物电化学合成系统（microbial electrosynthesis system，MES）是指以电呼吸微生物作催化剂［1-2］，利用电化学系统负蓄势阴极［3］产生的电子还原CO2［4-6］或其他基质［1］，合成有机物的体系。
产甲烷菌的生态多样性及工业应用
典型属 Typical genus
主要代谢底物 Major metabolic substrate
Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanosphaera, Methanothermobacter, Methanothermus
氢气和二氧化碳，甲酸盐， 甲醇
目前研 究 产甲烷 菌各 级分类 单元 最有 效 的 手段 是 多相 分类(Polyphasic taxonomy) [4]，该方法能较为客观、全面地反 映产甲烷菌各 个分类单元在自然系统进化中的地位，涉及的 数据包括表型类、基因型类和系统发育标记类. 其中表型信 息主 要是 指 形 态和生理 生化性状 的分析；基因信息包 括分 子 杂交 (DNA-DNA分 子 杂交、DNA-rR NA分 子 杂交等 )和 分 子标 记(RFLP、SSCP等)；系统发育信息则主要是指16S rDNA的序 列分析. 利用全面系统的分类鉴定技术可以发现自然界中更 多新的产甲烷菌类群，从而丰富产甲烷菌的分类地位.
webalch等在1979年报道了3个目4个科7个属和13个种的产甲烷微生物他们的分类是建立在形态学生理学等传统分类特征以及16srrna寡核苷酸序列等分子特征基础上的随着厌氧培养技术和菌种鉴定技术的不断成熟产甲烷菌的系统分类也在不断完善
应用与环境生物学报 2009，15 (4): 574~578 Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X
H2 and CO2, formate, methanol
典型栖息地 Typical habitat
厌氧消化反应器，瘤胃，水稻土壤，腐败木 质，厌氧活性污泥等 Anaerobic digesters, rumen, paddy soil, decaying woody tissues, anaerobic activated sludge, etc.
瘤胃甲烷菌及甲烷生成的调控
瘤胃甲烷菌及甲烷生成的调控郭嫣秋胡伟莲刘建新①(浙江大学奶业科学研究所杭州310029)摘要甲烷茵属于古细菌，参与有机物的厌氧降解，生成甲烷。
反刍动物瘤胃内甲烷的生成损耗2%～12%的饲料能量，并且通过暖气排入大气。
甲烷不仅是温室气体之一，而且还会破坏大气臭氧层。
每年全球反刍动物排放大量的甲烷，减少瘤胃内甲烷的生成对提高饲料能量利用率和改善环境具有重要意义。
近年来，有关瘤胃甲烷茵及甲烷生成调控的报道日益增多，本文概述了甲烷茵的特性以及瘤胃内甲烷生成的途径，综述了甲烷生成的调控手段，主要包括去原虫、日粮配合、添加电子受体、增加乙酸生成茵等方法。
关键词甲烷茵瘤胃调控Methanogens and Manipulation of MethaneProduction in the RumenGuo Yanqiu, Hu Weilian, Liu Jianxin②(Institute of Dairy Science and Industry,Zhejiang University, Hangzhou 310029, China)Abstract: Methanogens belong to the kingdom of Euryarchaeota in the domain of Archaea. They are characterized by their ability to produce methane under anaerobic conditions. Methane production in the rumen represents a loss of energy for the host animal, and, in addition, methane eructated by ruminants may contribute to a greenhouse effect or global warming. Reduction or elimination of methanogenesis in the rumen has been touted as a way of improving animal production and may marginally benefit to control of anthropogenic release of methane. More and more scientists focus on ruminal methanogens and methanogenesis recently. Author summarized the manipulation of methanogenesis in the rumen, including defaunation, feed formulation, adding electron acceptors and stimulation of acetogens. The characteristics of methanogenic Archaea and the recent knowledge of the methanogenesis in the rumen were also reviewed in this article.Key words: Methanogens Rumen Manipulation甲烷菌严格厌氧，属于古细菌的水生古细菌门(Euryarchaeota)。
甲烷抑制剂
甲烷抑制剂的研究应用进展反刍动物瘤胃发酵产生的甲烷以嗳气形式排出体外。
甲烷是一种重要的温室气体，对全球气候变暖的影响作用占到所有影响气候变暖因素作用的15％～20％。
全球反刍动物年排放甲烷量约占散发到大气中的甲烷总量的15％～20％。
另外，反刍动物在能量代谢过程中，因甲烷形式损失的能量占饲料总能GE的2％一15％。
因此，对反刍动物甲烷抑制剂的研究应用不仅能提高动物的能量利用效率和生产性能，还具有良好的生态效益。
1 甲烷产生机制及调控机理1．1瘤胃甲烷生成机制反刍动物的瘤胃内寄居着以反刍兽甲烷短杆菌和甲烷八叠球菌为主的产甲烷菌，它们在反刍动物出生后即存在。
瘤胃内产甲烷微生物还包括某些纤毛原虫、纤维分解菌、真菌等。
产甲烷菌在瘤胃厌氧环境下，利用其它微生物分解碳水化合物产生的乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸(VFA)、氢气和二氧化碳为底物产生甲烷，释放能量。
由此可知影响甲烷生成量与瘤胃中可发酵碳水化合物的量以及VFA比例(乙酸／丙酸)和氢的产生量有关。
1．2甲烷产生的调控机理利用开路循环式间接呼吸热法、示踪法等方法和反刍动物甲烷气体产生量预测模型等可估测甲烷产量，从而可根据产量进行有效调控。
目前，对甲烷产生的调控机理有以下几种方法：一、生物学调控，直接抑制产甲烷菌的生长，或者去原虫；二、通过减少生成甲烷的底物一氢生成量或通过替代性氢气受体争夺氢而减少甲烷产量；三、通过特异性抑制甲烷菌合成甲烷途径中某些酶活从而抑制甲烷的生成。
此外，可以增加瘤胃中丙酸生成菌，消耗氢，减少产甲烷菌电子结合途径；还可以改变饲粮结构组成水平，并添加甲烷抑制剂。
2甲烷抑制剂影响反刍动物甲烷生成量的因素是多方面的，因此需要结合多种相关机制，进行综合性调控，如改变日粮组成，确定适宜精粗比；对饲料进行加工处理，提高食糜流通速度；调节动物采食量；添加缓冲剂，如碳酸氢钠、氧化镁，调节瘤胃内环境；驱原虫等。
通过添加适量的甲烷抑制剂可以更有效地抑制甲烷生成。
三种消毒剂的灭活效果及其消毒副产物分析
三种消毒剂的灭活效果及其消毒副产物分析薛长安1，王娟珍1，王旭冕2，王志勇1（1．西安市水业运营有限公司，陕西西安710054；2．西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055）摘要：选择次氯酸钠、高锰酸钾和单过硫酸氢钾饮用水消毒粉作为消毒剂，考察了三种消毒剂的灭活效果及其消毒副产物的产生情况。
结果表明，次氯酸钠对细菌的灭活效果明显，用量少，但产生的消毒副产物种类多、含量高，且会产生大量的氯仿；单过硫酸氢钾的灭活效果比较明显，用量比次氯酸钠多，但产生的消毒副产物种类少、含量低；高锰酸钾对细菌有一定的灭活效果，用量明显比前两种消毒剂多，但无消毒副产物生成。
在实际应用时，应根据具体水质特点和不同场合合理使用三种消毒剂。
关键词：消毒剂；消毒副产物；水质安全；水处理中图分类号：TU991．25文献标志码：A文章编号：1673－9353（2013）02－0016－03 doi：10．3969/j．issn．1673－9353．2013．02．005Analysis of inactivation effect and disinfectionby-products of the three kinds of disinfectantsXue Chang’an1，Wang Juanzhen1，Wang Xumian2，Wang Zhiyong1（1．Xi’an Water Industry Operation Co．，Ltd．，Xi’an710054，China；2．School of Municipal＆Environmental Engineering，Xi’an University ofArchitecture and Technology，Xi’an710055，China）Abstract：Sodium hypochlorite，potassium permanganate and potassium peroxymonosulfate were selected as disinfectants，inactivation effect and disinfection by-products（DBPs）of the three kinds of disinfectant were investigated．The results showed that inactivation effect by sodium hypochlorite was obvious with very few dosage，but many kinds of disinfection by-products were formed with high concentration，meanwhlie large amount of chloroform were formed．Inactivation effect by potassium peroxymonosulfate was relatively obvious，the dosage was more than sodium hypochlorite，but the kinds of disinfection by-products formed were very few with low concentration．Potassium permanganate had certain inactivation effect on bacteria，the dosage was greater than the other two disinfectants and no disinfection by-products were formed．The three kinds of disinfectants should be applied reasonably according to the features of water quality and different occasions．Key words：disinfectant；DBPs；safety of water quality；water treatment消毒剂在水处理工艺过程中承担着进厂原水预氧化和出厂水的消毒工作，可以有效杀灭水中的病原体，控制水传染病的传播和流行，消毒工艺是水处理工艺必不可少的环节，且直接影响水处理效果及供水安全性［1－4］。
微生物燃料电池的研究进展与展望
微生物燃料电池的研究进展与展望潘朝智;牛冬杰;黄慧;穆罕默德·阿里【摘要】微生物燃料电池(MFCs)作为一种新型的环境生物技术,因其能很好地将有机污染物处理和能源制备结合在一起而引起各国学者的广泛关注和研究.作者介绍了微生物燃料电池的工作原理,系统地从微生物、底物、电活性介体、电极构造、质子交换膜和反应器设计等方面阐述了微生物燃料电池的研究现状.针对微生物燃料电池今后的发展和规模化应用,提出了4个研究方向:新型阴极氧化剂的研制、MFCs过程模拟、厌氧-MFCs耦合、多个MFCs电池组性能.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2010(030)012【总页数】6页(P15-20)【关键词】微生物燃料电池;产电微生物;电子传递;底物;质子交换膜【作者】潘朝智;牛冬杰;黄慧;穆罕默德·阿里【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;联合国环境规划署-同济大学环境与可持续发展学院,上海,200092;同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;联合国环境规划署-同济大学环境与可持续发展学院,上海,200092;教育部长江水环境重点实验室,上海,200092;同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;联合国环境规划署-同济大学环境与可持续发展学院,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】TM911.45微生物燃料电池（MFCs）是一种利用微生物的催化，将储存于有机物的化学能转换为电能的装置。
其构造及工作原理示意如图1所示。
该装置由阳极区、阴极区和外接负荷组成。
阳极区通过在厌氧条件下投加微生物和有机底物以维持反应器的运行及微生物的生长。
有机物在阳极被分解成二氧化碳、电子、氢离子。
电子由阳极经外部电路传导至阴极；氢离子从阳极区经电池内部传递到阴极区。
在阴极区，氧化物（一般为氧气）、电子、氢离子反应生成还原物。
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1.3
实验装置
实验反应装置如图1 所示，主要是两个500 mL
的锥形瓶，反应器内温度采用培养箱自动控制，温度
为(37±1) ℃，气体采用排水法收集。
分析方法
TS 和VS:烘干法;pH 值:PHB-9901 精密
pH 计;COD:快速密闭催化消解法测定
［4］;氨氮:滴定法;总
碱度:滴定法;VFA 组分和气体组分:气相色谱法。
TS 和VS：烘干法；pH 值：PHB-9901 精密pH
计；COD：快速密闭催化消解法测定[5]；氨氮：滴定法；
总碱度：滴定法；VFA 组分和气体组分：气相色谱法。
】：[目的]研究污泥厌氧消化产挥发性脂肪酸(VFA)过程中的有机物碳流的转化机制,阐明乙酸累积机理。
[方法]研究溴乙烷磺酸盐(BES)和氯仿(CHCl3)抑制模型下中间代谢产物和气体的累积,检测各产乙酸功能菌群数量,推断污泥产酸发酵过程中的有机物碳流方向和乙酸累积机理。
[结果]BES模型乙酸浓度达27 mmol/L,fhs基因拷贝数比对照组高2-3倍,产氢产乙酸菌略有下降。
CHCl3模型乙酸浓度达22 mmol/L,fhs基因拷贝数比BES组低一个数量级,产氢产乙酸菌下降明显。
[结论]BES特异性较高,除产甲烷菌外对其他厌氧产酸细菌没有影响,乙酸浓度增加并且其主要来源于水解发酵产酸以及同型产乙酸过程。
氯仿除抑制产甲烷菌外,对同型乙酸菌和产氢产乙酸菌也有强烈的抑制作用。
硫酸盐还原菌对餐厨垃圾厌氧发定向产乙酸的影响
研究
两种抑制产甲烷菌的方式对比：微生物学报，Acta Microbiologica Sinica，50(10):1327 －1333; 4 October 2010，《污泥厌氧消化产酸发酵过程中乙酸累积机制》
通过以上研究，得到结论如下:
(1)两种抑制剂造成的污泥厌氧消化产酸模型均能造成乙酸的累积，其中 BES 模型中乙酸累积浓度达25 mmol/L，CHCl3模型中，乙酸累积达 22 mmol/L。
(2)在 BES 产酸模型中，食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌被抑制，H2分压和乙酸浓度增加，产氢产乙酸菌活性被抑制。
同时，H2的累积刺激了同型
产乙酸菌的活性。
乙酸累积来自水解发酵产乙酸、同型产乙酸以及产氢产乙酸。
(3)在 CHCl3产酸模型中，产甲烷细菌受到抑制，H2分压上升，但同型产乙酸细菌和产氢产乙酸细菌也受到抑制。
水解发酵产乙酸可能是乙酸的唯一来源。
CHCl3和 BES 造成了不同的抑制效应。
由于 BES 是产甲烷细菌辅酶 M 的结构类似物，在适量浓度下，主要是抑制产甲烷细菌，而CHCl3是一种广谱性的微生物抑制剂，除抑制产甲烷细菌外，还可能会抑制包括产氢产乙酸细菌以及同型产乙酸细菌在内的其他微生物。
因此推断，两种抑制剂造成的抑制模型是:BES 抑制产甲烷菌，造成氢气和二氧化碳以及乙酸累积，而氢气和二氧化碳的累积刺激了同型产乙酸细菌活性，消耗氢气和二氧化碳，最终的效应是只有乙酸累积，而氢气未能在体系中累积。
CHCl3抑制模型中，由于 CHCl3同时也抑制了其他细菌，如同型产乙酸细菌和产氢产乙酸细菌，因此氢气未能被消耗从而在体系中累积。