芦岭煤田微生物群落结构和生物成因气的产甲烷类型研究

论文摘要

【目的】揭示芦岭煤田微生物群落组成,并分析其潜在的产甲烷类型及产甲烷途径。【方法】采集芦岭煤田的煤层气样品和产出水样品,分别分析样品的地球化学性质特征;利用Illumina HiSeq高通量测序技术分析产出水中的微生物群落结构;采用添加不同底物的厌氧培养实验进一步证实芦岭煤田生物成因气的产甲烷类型。【结果】该地区煤层气为生物成因和热成因的混合成因气;古菌16S rRNA基因分析表明在产出水中含有乙酸营养型、氢营养型和甲基营养型的产甲烷菌。丰度较高的细菌具有降解煤中芳香族和纤维素衍生化合物的潜力。厌氧富集培养结果表明,添加乙酸盐、甲酸盐、H2+CO2为底物的矿井水样均有明显的甲烷产生。【结论】芦岭煤田具有丰富的生物多样性,该地区同时存在三种产甲烷类型。本研究为利用微生物技术提高煤层气的采收率,实现煤层气的可持续开采提供科学依据。

论文目录

• 1 材料和方法
•   1.1 研究区概况
•   1.2 样品采集
•   1.3 水样理化性质测定
•   1.4 气体组分及稳定同位素测定
•   1.5 DNA提取及高通量测序
•   1.6 测序数据分析
•   1.7 产甲烷菌厌氧培养基的配制
•   1.8 接种产出水及产甲烷的测定
•   1.9 培养后产出水DNA提取及高通量测序
• 2 结果和分析
•   2.1 产出水理化性质
•   2.2 煤层气稳定同位素比率
•   2.3 微生物群落多样性
•   2.4 产出水中微生物群落结构分布
•     2.4.1 细菌群落组成:
•     2.4.2古菌群落组成:
•     2.4.3 真菌群落组成:
•     2.4.4 环境因子对微生物群落组成的影响:
•   2.5 产出水的生物成因气产气特征
•   2.6 培养后产出水的微生物群落多样性
•   2.7 培养后产出水中微生物群落结构分布
•     2.7.1 细菌群落组成:
•     2.7.2 古菌群落组成:
• 3 讨论
•   3.1 环境因素对产出水中微生物群落的影响
•   3.2 微生物群落结构多样性分析
•   3.3 生物成因气的生成途径
•   3.4 培养前后微生物多样性变化
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘亚飞,王波波,张洪勋,余志晟

关键词: 煤层气,乙酸营养型,产甲烷菌

来源: 微生物学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 中国科学院大学资源与环境学院

基金: 国家重点研发计划(Y6190131A9)~~

分类号: TD712;Q938

DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180443

页码: 1174-1187

总页数: 14

文件大小: 1171K

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