煤炭瓦斯生物治理菌种的选育、分子鉴定及优化试验研究

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1、万方数据中图分类号：学科分类号：卫塑25：5440．4020论文编号：密级：硕士学位论文煤炭瓦斯生物治理菌种的选育、分子鉴定及优化试验研究论文答辩日期：2014年6月7日安徽理工大学研究生处2014年6月11日万方数据ADissertationinMineralProcessingEngineeringStudiesontheSelectionandMolecularIdentificationofBio--oxidizingMethaneandtheOptimizationTestCandidate：ShiyangShiSupervisor：Prof．MingxuZhangSchool

2、ofMaterialsScienceandEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞邀垄王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。靴黻储样：咋吼游^玉学位论文版权使用

3、授权书本学位论文作者完全了解塞邀堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞筮堡三太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：签字日期：叫1牌‘月R日锄摊：'长邓帖磐嗍：晰啪日万方数据摘要瓦斯是指从煤岩中放出的有毒、有害气体的总称。长期以来煤矿瓦斯治理和灾害防治一直是困扰煤矿安全生产的世界性难题，至今仍没有很好的从根本上

4、解决这一问题的办法。同时煤所具有的吸附和储存瓦斯的性能也给原煤的储存带来了极大的安全隐患。利用微生物的方法来治理煤矿瓦斯是一种十分有意义的新途径。本文对微生物降解瓦斯进行了初步的试验研究和探索。本论文选取煤样和煤矿附近土壤样品，利用甲烷氧化菌选择培养基通过往密封血清瓶中置换入甲烷气体的方式，分离出了能够以甲烷为唯一碳源的甲烷氧化菌。在经过菌株的增殖培养、初筛、复筛、平板划线分离后得到一株能够高效降解甲烷的甲烷氧化菌株M—l。对所得菌株进行菌落形态及细胞形态的观察发现M一1菌落光滑、致密为圆形，细胞较小呈短杆状，为革兰阴(G一)性菌。初代培养时吸光度在48h后即可达到最大值(OD600=0

5、．246)，甲烷氧化利用率在96h时达到最大值68．26％。通过对菌株进行16SrDNA基因测序、比对、构建16SrDNA基因系统发育树后可以确定分离得到的菌株为一株能够降解甲烷的假单胞菌属(Pseudomonas)。通过单因素试验发现甲烷氧化菌M—l的最适生长pH为6．5，最适生长温度为35"C，最佳氮源为KN03。甲烷氧化菌M-1不仅能够利用甲烷作为碳源，而且能够利用葡萄糖、淀粉、甲醇、蛋白胨等碳源生长。响应面优化得到M一1的最佳培养基配方为Na2HP040．309／L，KH2P040．289／L，MgS04·7H20lg／L，KN03lg／L,CaCl20．08g／L，微量元素液1

6、为587．18I．tL，微量元素液2为3080．30“L时，通过DesignExpert软件预测最大响应值OD600为0．296。以此模型为最优条件配制培养基培养甲烷氧化菌48h得到OD6∞为0．293，与预测得到的值基本接近。利用上述最优培养基进行正交试验分析得到在培养温度35"C，初始pH=7，接种量3％，注入12mlCH4时预测均值达(甲烷氧化率)94．68％。对正交试验结果进行验证试验得到甲烷氧化率实际值达到92．60％，与正交试验预测结果相一致。通过测试M一1在混合气体条件下甲烷氧化试验得到在此条件下的甲烷降解率为64．26％，混合气体由之前的在爆炸范围内(甲烷含量6．8％)降

7、解到甲烷含量为2．43％的安全范围。图[43】表【15】参【51】关键词：瓦斯；甲烷氧化菌；假单胞菌属；响应面分类号：(TD925．5)万方数据AbstractCoalmillegasisthegeneralnameoftoxicandharmfulgasesreleasedfromcoalandrock．Coalminegascontrolanddisasterpreventionhasbeentheworldwideproble