煤炭瓦斯生物治理菌種的選育、分子鑒定及優(yōu)化試驗研究.pdf

1、瓦斯是指從煤巖中放出的有毒、有害氣體的總稱。長期以來煤礦瓦斯治理和災害防治一直是困擾煤礦安全生產(chǎn)的世界性難題，至今仍沒有很好的從根本上解決這一問題的辦法。同時煤所具有的吸附和儲存瓦斯的性能也給原煤的儲存帶來了極大的安全隱患。利用微生物的方法來治理煤礦瓦斯是一種十分有意義的新途徑。本文對微生物降解瓦斯進行了初步的試驗研究和探索。
　　本論文選取煤樣和煤礦附近土壤樣品，利用甲烷氧化菌選擇培養(yǎng)基通過往密封血清瓶中置換入甲烷氣體的方式，分

2、離出了能夠以甲烷為唯一碳源的甲烷氧化菌。在經(jīng)過菌株的增殖培養(yǎng)、初篩、復篩、平板劃線分離后得到一株能夠高效降解甲烷的甲烷氧化菌株M-1。對所得菌株進行菌落形態(tài)及細胞形態(tài)的觀察發(fā)現(xiàn)M-1菌落光滑、致密為圓形，細胞較小呈短桿狀，為革蘭陰（G-）性菌。初代培養(yǎng)時吸光度在48h后即可達到最大值(OD600=0.246)，甲烷氧化利用率在96h時達到最大值68.26％。通過對菌株進行16S rDNA基因測序、比對、構(gòu)建16S rDNA基因系統(tǒng)發(fā)育樹

3、后可以確定分離得到的菌株為一株能夠降解甲烷的假單胞菌屬(Pseudomonas)。
　　通過單因素試驗發(fā)現(xiàn)甲烷氧化菌M-1的最適生長pH為6.5，最適生長溫度為35℃，最佳氮源為KNO3。甲烷氧化菌M-1不僅能夠利用甲烷作為碳源，而且能夠利用葡萄糖、淀粉、甲醇、蛋白胨等碳源生長。響應面優(yōu)化得到M-1的最佳培養(yǎng)基配方為Na2HPO40.30g/L，KH2PO40.28g/L，MgSO4·7H2O1g/L，KNO31g/L，CaCl2

4、0.08 g/L，微量元素液1為587.18μL，微量元素液2為3080.30μL時，通過Design Expert軟件預測最大響應值OD600為0.296。以此模型為最優(yōu)條件配制培養(yǎng)基培養(yǎng)甲烷氧化菌48h得到OD600為0.293，與預測得到的值基本接近。利用上述最優(yōu)培養(yǎng)基進行正交試驗分析得到在培養(yǎng)溫度35℃，初始pH=7，接種量3％，注入12mlCH4時預測均值達（甲烷氧化率）94.68％。對正交試驗結(jié)果進行驗證試驗得到甲烷氧化率實