论文部分内容阅读
本研究以中温（35℃）条件下烃厌氧降解富集物为材料，通过稳定性同位素标记正十六烷烃，GC-MS分析了产甲烷条件下正十六烷烃降解的中间代谢产物，揭示了厌氧降解中间代谢产物特征和代谢机制。通过分析高温（55℃）不同传代过程中正十六烷烃降解富集物的群落结构，提高了对具有高温厌氧烃功能的细菌类群认识水平。原煤作为另外一种重要化石能源，通过底物刺激、生物强化的方法，模拟厌氧微生物对不同成熟度煤样的厌氧降解产气潜力，并采用高通量手段研究原位煤藏微生物的种类及多样性，共同推进对厌氧微生物对烃降解代谢认识水平。研究结果如下：（1）通过GC-MS对降解的中间代谢产物进行分析，找到产甲烷条件下正十六烷烃降解中3个关键的中间代谢产物，认识到产甲烷条件下外源CO2作为电子受体参与正十六烷烃的降解，但与文献报道的硝酸盐还原条件、硫酸盐还原条件下发生的羧化反应、延胡索酸结合反应不同，是一种尚未阐明的代谢途径；（2）对富集物在125、159和223d微生物结构类群进行T-RFLP分析，发现Syntrophaceae可能是其降解代谢的关键类群。以可能的中间代谢产物为碳源进行传代培养，发现石油烃降解关键的细菌类群Syntrophaceae丰度显著增高，为定向分离石油烃关键的细菌类群提供可行方法；（3）通过T-RFLP和克隆测序技术分析了高温（55℃）正十六烷烃富集物群落结构和演化情况，试验结果发现古菌类群主要是氢营养型产甲烷古菌Methanothermobacter和乙酸营养型古菌Methanosaeta，超过80%细菌克隆序列与现有已知菌株序列相似性低于90%，属于未培养微生物，可能作为重要的参与者参与高温条件下正十六烷烃降解代谢作用；（4）底物刺激、生物强化的方法能够提高不同成熟度煤样的生物产气潜力，个别高成熟度的煤样在不添加营养物和外源接种物情况下，也能观测到生化甲烷的现象。研究微生物厌氧降解不同成熟度煤样的产气潜力，可为煤层气储量评估及开发提供理论依据和方法。