为了降低采空区CH4和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通过分离和提纯,确定了代谢CH4和CO气体微生物的形态特征及其生长代谢特性。结果表明:唯一碳源方法可以显著提高目标微生物的富集程度,且不同样品中的优势菌群表现不一,富集后菌群的CH4代谢率达到80%,CO代谢率超过95%;纯化后提取到2株甲烷氧化菌(S2、T7)和3株CO氧化菌(M1、M7、M13),并确定了微生物的生长周期,其中CO氧化菌在对数期内完成了CO气体代谢,CO代谢率超过95%,而CH4气体代谢伴随甲烷氧化菌的生长全过程,代谢相对缓慢,CH4代谢率分别为76.1%、74.5%;此外,甲烷氧化菌利用了更多的CH4气体进行生长繁殖,表现出比CO氧化菌更高的菌液浓度、更高的O2消耗量以及更低的CO2产生量,但CO氧化菌具有比甲烷氧化菌更强的气体代谢能力。研究结果可为采空区CH4和CO等可燃性气体的综合防治提供基础,对防止采空区因自燃而引发热动力灾害事故,确保煤矿安全绿色开采具有重要意义。
0 引 言
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验样品
1.1.2 培养基选择
1.2 微生物的分离纯化
1.2.1 微生物的富集与驯化
1.2.2 微生物的纯化和保存
1.3 微生物菌群的群落结构
1.4 微生物形态特征
1.5 微生物生长条件
2 结果与分析
2.1 富集后微生物菌群生长代谢特性
2.2 富集后微生物菌群群落结构
2.2.1 菌群多样性分析
2.2.2 微生物菌群组成
2.2.3 微生物菌群差异性分析
2.3 微生物形态特征
2.4 微生物生长代谢特性
2.4.1 微生物生长情况
2.4.2 气体代谢产物
2.4.3 气体碳源代谢率
3 结 论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会