• 论文
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
代谢矿井CH4和CO气体的微生物提取及生长代谢
  • 作者

    邓寅王彩萍邓军王宁

  • 单位

    西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学陕西省煤火灾害防治重点实验室

  • 摘要

        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。

  • 关键词

    CH4和CO氧化菌微生物提取唯一碳源菌群结构生长代谢特性

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(5217-4201);陕西省杰出青年科学基金项目(2022JC-30);新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2022B03031-1);
  • 文章目录

                    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

  • DOI
  • 引用格式
    [1]邓寅,王彩萍,邓军,等.代谢矿井CH_4和CO气体的微生物提取及生长代谢特性[J].西安科技大学学报,2024,44(04):688-698.
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