低温产甲烷复合菌系的选育及产甲烷活性影响

东北农业大学资源与环境学院 ■ 赵忠宝 徐凤花 郭建全 李娜 黄刚

一 引言

目前国内沼气发酵以中、高温为主，低温研究尚处探索阶段。有研究者认为低于20℃沼气发酵速度急剧下降。在我国北方由于低温的限制，同样数量的沼气原料产气量往往不及夏季的1/3，严重限制了沼气在我国北方推广。低温季节进行沼气发酵，如果人为加热就会增加运行成本，因此，选育低温高效的产甲烷复合菌系对低温沼气发酵具有重要的现实意义。

本试验采用不同生境来源的样品，利用温度对微生物的选择作用进行低温驯化，以期选育出稳定的低温高效产甲烷复合菌系，为低温沼气发酵提供微生物资源及重要试验参数。

二 材料与方法

1 材料

(1) 样品来源

样品取自稻田灌溉渠污泥D、沼气发酵液Z、厌氧污泥Y、牛瘤胃液W等厌氧环境，用充满氮气的取样瓶采集样品1.5L，密封，尽量避免样品与空气接触。

(2) 培养基(g/L)

K2HPO40.3，KH2PO40.3，(NH4)2SO40.3，NaCl 0.6，MgSO4·7H2O 0.13，CaCl2·2H2O 0.008，NaHCO35，FeSO4·7H2O 0.002，Na2S·9H2O 0.5，L-半胱氨酸0.5，甲酸钠2.5，乙酸钠2.5，酵母膏2.0，胰蛋白胨2.0，0.1%刃天青2mL，青霉素(96万单位/g)2.0，微量元素10.0mL，维生素溶液10.0mL。

微量元素液(g/L)：MgSO4·7H2O 3.0，CoCl20.1，MnSO4·2H2O 0.5，CaCl2·2H2O 0.1，NaCl 1.0，ZnSO4·7H2O 0.1，FeSO4·7H2O 0.1，CuSO4·5H2O 0.01，AlK(SO4)20.01，H3BO30.01，NaMoO4·2H2O 0.01。

维生素溶液(mg/L)：硫胺素(维生素B1)5.0，泛酸钙5.0，核黄素(维生素B2)5.0，盐酸吡多醇10.0，生物素2.0，叶酸2.0，钴胺素(维生素B12)0.1，烟酸(维生素B5)5.0，氨基苯甲酸5.0，硫辛酸5.0。

牛粪酸化液：取10kg牛粪与10L温水混合均匀，自然酸化待pH值降至6时，用KHCO3溶液将其pH值调至7，用时将TS[1]调至8%。

2 方法

(1) 低温产甲烷复合菌系的驯化

500mL葡萄糖瓶中装300mL产甲烷菌富集培养液，然后驱氧、灭菌备用，再接入25%样品，三次重复。密封后放入19±0.5℃恒温培养箱培养中，定期测定产气量及CH4含量，将产气量、CH4含量高的培养物继代培养，直至获得性能稳定的复合菌系。……