全国75%以上的户用沼气发酵受到冬季低温的影响,在北方地区此现象犹为严重。而沼气发酵又是一个多菌种协同作用的复杂生化反应。只有准确、全面地了解低温沼气发酵微生物菌群,建立以微生物为基础的调控方法,才能彻底解决低温条件下沼气产气率低等问题。本文采用PCR–DGGE(变性梯度凝胶电泳)法对样品的菌群多样性进行研究,同时确定了低温沼气发酵的温度,底物浓度等参数。结论如下:1.经PCR-DGGE分析,采集自肇源县的原始湿地淤泥与富集一代淤泥在细菌多样性方面略有差异。经富集培养后,原料分解能力较强的纤维杆菌属(Fibrobacter sp.)、厚壁菌门(Firmicutes)等成为优势菌种。而产甲烷菌主要由与产甲烷菌富集培养克隆子Me-c24(Methanogenic bacterium enrichment culture clone Me-c24 16S ribosomal RNA gene, partial sequence)相似度达98%的产甲烷菌及未培养菌组成。这些未培养菌种大多从河底淤泥、地中海冷海域海底淤泥、稻田及沼气池中分离获得。2.以牛粪为发酵底物,通过对牛粪投料浓度(2%、4%、6%、8%、10%)、反应温度(8℃、10℃、15℃)等两个具有代表性的影响因素进行研究,结果表明,浓度为6%和8%的实验组的pH值都在正常范围内,且总产气量和甲烷含量明显高于其他三组,最终确定牛粪投料浓度为6-8%。反应温度为8℃、10℃、15℃的三个实验组均能正常发酵,且各实验组之间的发酵性能无显著差异,平均池容率可以维持在1:0.2左右。由此证明,此低温菌群可在8℃下正常进行沼气发酵,节省了为提高发酵温度而消耗的大量能源,体现出良好的应用前景。