覆盖层甲烷氧化动力学和甲烷氧化菌群落结构

【摘要】：基于实际填埋场覆盖土建立了可实时在线监测生物气的模拟覆盖层系统,连续监测了不同垂直梯度生物气浓度变化.甲烷通量不变时,覆盖层内不同梯度生物气浓度基本保持不变,系统持续稳定运行,甲烷通量变化后2~3 h生物气可再次持续稳定.考察了覆盖层甲烷氧化特性与甲烷通量的关系,深度大于20 cm,氧气浓度随甲烷通量的增大呈减小趋势,表层氧气浓度与甲烷通量无相关性,不同梯度的甲烷氧化速率与甲烷通量呈正相关(R2变化范围0.851~0.999).为避免覆盖土脱离系统环境造成的误差,以动态连续监测结果为基础,利用双基质Michaelis-Menten方程拟合了覆盖层甲烷氧化动力学(R2范围为0.902~0.955),得到覆盖土半饱和常数Km为0.157~0.729,Km随深度的增加而增大.利用高通量测序技术分析了原始覆盖土和经模拟覆盖层运行后的甲烷氧化菌群落结构,运行后甲烷氧化菌OUT数量显著增多,优势菌群为Ⅰ型菌的Methylobacter和Methylophilaceae及Ⅱ型菌Methylocystis. 【作者单位】： 重庆理工大学化学化工学院;重庆大学城市建设与环境工程学院;
【关键词】： 填埋场覆盖层 连续监测 动力学 甲烷氧化菌 群落结构
【基金】：国家自然科学基金项目(51378522) 重庆市基础与前沿研究项目(cstc2014jcyj A20007)
【分类号】：X172
【正文快照】： 生活垃圾填埋场稳定化过程产生的填埋气包含有55%~60%的甲烷,40%~45%的二氧化碳及微量的非甲烷类有机物(NMOCs)[1,2].作为重要的温室气体,甲烷对环境变化产生了重要影响,长期驯化过程覆盖层土壤中衍生的甲烷氧化菌等功能微生物能够有效缓解甲烷等温室气体的排放[3~5],因此填埋

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