褐煤微生物成气的影响因素与菌群变化的关系分析

作者：丁超; 韩作颖; 杨秀清^*

来源：山西大学学报(自然科学版), 2021, 44(06): 1210-1220.

DOI：10.13451/j.sxu.ns.2020005

• 褐煤
• 条件优化
• 聚合酶链反应变性梯度凝胶电泳
• 冗余分析
• 傅里叶变换红外光谱

以神华胜利煤田的褐煤为基质,进行颗粒度、固液比和接种量三组单因素生物成气实验。通过聚合酶链反应变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)对样品种群结构快速分析,借助冗余分析(RDA)和气泡图等统计方法建立菌群结构变化与产气间的关联性。同时应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析和分段分峰拟合技术表征煤样化学结构的改变。单因素方差分析结果显示褐煤颗粒度因素对产气影响为极显著,90 d发酵周期颗粒度因素组(160目)产气情况最好。影响因素、菌群结构与产气情况的关联性分析表明,颗粒度因素组内随煤粒径目数的增大,产甲烷菌属Methanosarcina与Methanobacterium的含量增多,与此同时产气量也显著提高。分峰拟合结果显示产气情况最好的高目数组在红外结构方面与其他组相比芳香环缩合程度最低,脂肪链分支度最低,羟基等含氧官能团脱落程度最高。实验结果表明环境因素如颗粒度目数的改变会通过影响微生物群落特别是古菌菌群结构,继而影响产气。

• 单位
  山西大学