嗜冷产甲烷菌及其在废水厌氧处理中的应用

嗜冷产甲烷菌对于自然界的碳素循环具有非常重要的意义,近年来引起了国内外学者的广泛关注.利用嗜冷产甲烷菌实现低温厌氧生物处理过程,可从本质上突破低温厌氧工艺的技术瓶颈,进而大大拓展厌氧生物处理技术的应用范围并降低废水处理的成本.本文针对研究者广泛关注的热点问题,从分离培养及生理生化特性、适冷机制和分子生物学研究几个方面,对嗜冷产甲烷菌的研究进展进行了全面的综述,并对其在低温厌氧生物处理技术中的应用前景进行了分析和展望.

嗜冷产甲烷菌及其冷适应机制的研究进展

嗜冷产甲烷菌属于严格厌氧古细菌,普遍分布在高纬度海洋、陆地及极地冰川等自然环境和人工冷环境中,在全球碳素循环中发挥着重要作用。嗜冷产甲烷菌在长期冷环境进化中形成了特殊的冷适应机制。针对北方低温沼气发酵产气效率低这一瓶颈问题,文章系统阐述了嗜冷产甲烷菌在低温环境中的冷适应机制,尤其是对基因组学和蛋白质组学等方法在冷适应机制的研究中取得的新进展进行深入探究,旨在为低温厌氧消化工艺提供一些理论参考。

低温沼气技术:低温产甲烷过程及嗜冷产甲烷菌

综述了低温厌氧消化产甲烷过程，近年来研究者们已经分离出的一些最适生长温度为15℃-25℃的产甲烷菌及其分布，为今后嗜冷产甲烷菌的特征、分布等研究奠定了一定基础。

嗜冷产甲烷菌厌氧消化研究进展

本文介绍嗜冷产甲烷菌的适冷机制及其分布,分析嗜冷厌氧消化的技术可行性,并阐述了嗜冷产甲烷菌的应用。嗜冷厌氧消化的技术打破了传统厌氧消化的处理模式,实现工艺多元化,使厌氧生物处理技术在更广泛的环境下应用,进而降低废水处理的成本,并综述了厌氧消化嗜冷产甲烷菌的研究进展。

嗜冷性产甲烷菌的研究进展

嗜冷产甲烷菌在全球碳素循环中发挥了非常重要的作用,近年来引起了国内外学者的广泛关注。尽管已知冷适应的产甲烷古菌在低温厌氧消化中发挥着重要作用,但目前获得培养的嗜冷产甲烷古菌却很少。综述了嗜冷产甲烷菌的研究进展,阐述了嗜冷产甲烷古菌的分离、嗜冷机制及分子生物学技术的应用,并对嗜冷产甲烷菌在低温厌氧消化中的应用进行了分析。

一株兼性嗜冷产甲烷八叠球菌的分离鉴定及系统发育分析

为了提高低温条件下沼气发酵的效率，本文利用Hungate厌氧操作技术从新疆库尔勒越冬沼气池污泥中分离出一株生长温度范围为8～40℃的兼性嗜冷产甲烷菌株ZG-2。该菌株革兰氏染色为阳性，呈不规则球状叠放在一起，不运动，能够利用H。／C（]2混合物、甲醇、甲胺、乙酸盐作为单一碳源底物进行厌氧发酵生产甲烷。最适生长条件：温度为25～30℃，生长pH为6；NaCl浓度为0．2mol／L；不能耐受链霉素和卡那霉素。根据菌株形态特征和生理生化特性以及16SrDNA序列分析，初步认为菌株ZG-2为兼性嗜冷巴氏产甲烷八叠球菌（Methanosarcina barkeri）。

低温沼气发酵细菌定向筛选及产气效能研究

为实现低温生物甲烷高效转化与发酵系统稳定运行,应探索提高低温沼气发酵细菌代谢能力途径与冷适机制。研究以发酵温度(10、15、18、22、25°C和30°C)为驱动因子,人工培养基定向富集自然低温生境混合菌群,考察沼气发酵细菌低温生物甲烷转化效能,并耦合454高通量测序和PCR-DGGE解析低温混合菌群落结构。结果表明,低温生境混合细菌最优势细菌类群为Clostridium XI sp.,占细菌总数的40.9%,确定分类地位的产甲烷菌有Methanosaeta sp.和Methanobacterium sp.。低温沼气发酵细菌在18°C富集培养的沼气产量最高,可达220 ml L^(-1)reactor d^(-1),甲烷含量为56.8%。