纤维素分解微生物的分离与鉴定

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1、环境微生物技术实验总结报告—、国内外研究进展：%1纤维素资源据不完全统计，全球每年通过光合作用产生的植物物质高达1.8X10Ht,这些植物物质所禽的能量相当于全球人类每年能量消耗量的20倍，食物屮所含能量的200倍。纤维素是构成植物细胞的基本成分，纤维素占全球植物总干重的30%—50%,是地球上分布最广、含量最丰富的碳水化合物，它存在于所有植物当中。在牛物界中，结合于有机体中的碳达27X10,0t,在口然界有机体中构成纤维素的碳约占40%,据此估算，在植物界中纤维素的总量约达26.0X10%,而且自然界中的植物原料是年复一年地不断生长和更新的

2、，可以说，纤维素在自然界屮是一种最丰富的可再生的有机资源。纤维素是一种不能被人多数动植物直接利用的多糖物质。但对人类来说只要能将其降解成小分子物质，纤维素就会成为一种冇广阔应用前景的资源。而口这种潜在的资源数量是惊人的，其中的大多数作为绿色植物的成分在维持生态平衡中起作用而不宜利用，但是仍有数量可观的纤维素由人类生活和生产产生，它们主要存在于农作物秸秆和城市垃圾之类的废弃物中o灾荒或战乱造成的粮食危机依然是正存在的和潜在的威胁;随着全球经济的飞速发展，地球上石汕、煤炭的储量正以惊人的速度减少,能源危机成了壯界大多数国家所1何临的一个严峻问题;

3、由于对资源的破坏性开釆和利用，人类赖以牛存的环境止在不断地恶化，対可再牛资源利用的研究与开发的町持续发展战略己在吐界各国逐步展开。如何处理和利用废弃纤维素将成为一个十分紧要的问题。%1农业废弃物资源的利用现状植物纤维素资源的开发利用对解决粮食和能源短缺以及环境污染问题有极其深远的意义。我国的纤维素资源极为丰富，每年的农作物秸秆产量达5.7x107吨，约相当于北方草原年打草量的50倍。但是，农作物秸秆产牛数量多且产牛时间集中（每年到收获季节农村就会有大量的秸秆产生），而我国的农作物秸秆主要用于燃料、备禽饲料与口然堆肥，不仅利用效率低,而H随着农

4、村生活水平的提高，农作物秸秤成为农村固体废弃物的主要来源。现阶段，农作物秸秆的最常用的处理和利用方法有：1.加工成粗饲料，作为草食动物的食料。这是一种传统的方法，现在我国约冇巧％的秸秆用于此用途。此法的主耍缺点是秸秆营养价值低。2.秸秆述m。即利用农m土壤中的微工物降解秸秆。这是我国处理秸秆的主要方法。虽然此法可暂时解决秸秆过剩问题，但是由于农III土壤中的微生物降解能力有限，秸秆会残留在土壤屮不腐烂，从而使土壤肥力过低，并造成耕作困难。3.造纸，编织，制燃料、沼气等。4.口然界的许多微牛物具有氧化、分解有机固体废弃物的能力。而我国的劳动人民

5、在长期的生产实践中，早己懂得利用秸秆、落叶、野草和畜、禽粪便堆积发酵制作肥料。但都是釆用传统的手工操作和自然堆积的方式，并依靠自发的生物转化作用，发酵周期长，处理量小。上个世纪20年代，出现了机械堆制技术，并逐渐发展为处理生活垃圾、污泥污水、人和畜禽粪便及农林废物的重要方法Z—o即使有以上方法，对于我国这样的-个农业人国，特别是在城市周边较富裕的农村地区，每年仍会产生人量的无法处理的秸秆，农民将其焚烧，产生人量的烟雾，不仅污染了环境，而且会造成交通事故，其至机场、髙速公路无法运行。由此可见，秸秆的处理与利用技术急需开发。现在已经取得成效和正开

6、发的新技术有:生产負用菌、生产蛋白饲料［3］、制有机肥、生产纤维素酶等。与粗饲料及秸秆还［□相比，蛋白饲料和冇机肥料分別冇营养价值较高和肥力较高的优势，而牛产纤维素酚则具有更高的商业价值。以上四个方法除食用菌以牛产高等真菌为u的外，其他三个方法均需要快速高速降解纤维素的菌种参与发酵。%1城市垃圾的处理与利用现状城市生活垃圾是指以家庭为主以及办公室、餐馆、饭店等场所所排放出的各种废物，成分主耍有厨余、纸张、塑料、竹木、布类、玻璃及其他废物。世界的垃圾年产量约为10亿吨，其中纤维素的含量是十分可观的。纸张、织物、含纤维素食品及草木等均含有纤维素。

7、我国城市生活垃圾产量在1995年已超过1亿吨，并且仍在以每年10%左右的速度增长，超过世界平均8.42%的年增氏速度。据统计，大城市牛活垃圾中有机成分约占总量的60%,无机物约占40%,其小废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的30%o城市垃圾处理方法常见的有:焚烧法、填埋法、堆肥法等。其中堆肥法适用于有机垃圾，它是利用口然界的微生物降解有机垃圾为腐殖质的垃圾处理法。堆肥(composting)^指在控制条件F(在一定的水分、C/N比和通风条件下)，使来源于生物的有机废物，发生生物稳定作用(Biostabilization)的过程。

8、这一定义强调，堆肥原料来自生物界;堆制过程需在人工控制下进行，不同于卫生填埋、废物的自然腐烂和腐化;堆制的实质是生物化学过程。木质素、纤维索在堆肥中的主要结构形式是