实验十七 活性污泥或水稻土中甲烷形成活性的测定

实验十七

活性污泥或水稻土中甲烷形成活性的测定

活性污泥或水稻土中甲烷形成活性的测定

♌实验目的

♌实验材料

♌实验程序

♌思考题

实验目的

♌初步掌握应用气相色谱仪测定厌氧生境中样品的甲烷形成活性。

♌加深对沼气发酵微生物学原理的理解。♌加深对温室气体—甲烷产生的微生物学原理的理解。

实验材料Ⅰ

♌活性污泥

♌102G型气相色谱仪（测定条件）：

1. 采用热导检测器时，用2m长不锈钢柱一根，内装

GDX—104担体，层析室温度400C，载气为N 2，N2流速为25mL/min，甲烷出峰时间为19s，记录仪上纸速为

10X60mm/h，灵敏度和衰减可视样品中甲烷的含量而定。

进样量为0.5mL。

2.用氢火焰离子检测器时，用1m长不锈钢柱一根，内装

GDX—502担体，层析室温度400C，载气为N 2，N2流速为20mL/min，氢气流速为60mL/min，空气流速为

700mL/min，记录仪记录仪上纸速为10X60mm/h，进样量为0.5mL。灵敏度和衰减可视样品中甲烷的含量而定。

实验材料Ⅱ

♌100mL带有异丁基胶塞的血清瓶若干。

♌1mL、10mL密封性能良好的注射器。

♌标准甲烷气体。

♌产甲烷菌培养基：

HCOONa 4g CH 3COONa 4g CH 3OH 4mL NH4Cl 0.8g MgCl 2 0.08g K2HPO4 3.2g KH 2PO4 3.2g 酵母膏0.8g 半胱氨酸0.4g 刃天青（0.1%）0.8mL

H

2/CO

2

（80/20体积比）水800mL

pH 7.0—7.2 沼气发酵或土壤浸出液240mL

实验材料Ⅲ

♌将上述培养基配制好，湿热灭菌后备用。♌注：上述培养基厌氧配制，即采用亨格

特厌氧装置，在配制过程中均用无氧N

2置换容器中之空气的情况下进行，每只100mL血清瓶中装培养基30mL（参观示范）。

实验程序

♌活性污泥或水稻土产甲烷量的测定。♌甲烷含量的计算。

♌添加不同量葡萄糖对产甲烷作用的影响。

实验程序Ⅰ （活性污泥或水稻土产甲烷量的测定）

每组称取15g活性污泥或15g水稻土放入装有30mL

产甲烷菌培养基的血清瓶中，应注意在打开血清瓶

上的异丁基胶塞时应立即充入无氧N

2 ，不使外界的

空气进入血清瓶内，盖好胶塞，在350C下培养4—15d，培养时间取决于样品中产甲烷菌数量和活性。培养结束，用1mL气密性好的注射器自血清瓶中抽取0.5mL气样，用气相色谱仪测定甲烷含量。

实验程序Ⅱ

（甲烷含量计算）

因甲烷峰高与气体中甲烷含量成正比，故可用外

标法来测定样品中的甲烷量。

标准甲烷气体含量（%）X 测样中甲烷气体峰高（mm）

测样中甲烷含量（%）=

标准甲烷气体峰高（mm）X10由甲烷含量的百分比，再根据血清瓶中气相体积计算µ moles数：

纯甲烷体积（L）=测样中甲烷含量（%）X 气相体积（L）

X106

甲烷形成量（µ moles）=纯甲烷体积（L）

22.4L

产甲烷活性用形成甲烷的µ mol/g干土/d

实验程序Ⅲ （添加不同量葡萄糖对产甲烷作用的影响）

每组取两只100mL血清瓶，每只中装活

性污泥（或水稻土）各15g，贴上标签，以A、B标记，记下加多少水，刚好淹没污泥（或土壤），其中A瓶中加0.5%葡

萄糖，B瓶中加10%葡萄糖，摇匀，用异丁基胶塞塞好，于280C培养一周。取出

瓶子，用pH试纸测定A、B瓶中的pH值，并测定甲烷形成量。

思考题

♌沼气发酵的原理是什么？

♌为什么样品中加过量葡萄糖会使发酵液酸化？

♌气相色谱仪测甲烷含量的原理是什么？可选用何种检测器？

实验十七结束