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纳米铁氧化物对Pelotomaculum schinkii培养系丙酸厌氧降解产甲烷的影响

Influence of Iron Oxides Nanoparticles on Anaerobic Degradation of Propionic Acid in Pelotomaculum schinkii Cultivation System to Produce Mathane

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摘要微生物能利用导电材料进行电子传递,提高种间电子传递效率.铁基纳米导电物质可以加速土壤及厌氧消化系统中微生物间的种间电子传递,促进有机废弃物的产甲烷过程.前期获得了厌氧丙酸富集培养系,互营丙酸氧化菌(Pelotomaculum schinkii)在培养系中占优势,本研究考察了 10～4 000 mg/L纳米铁氧化物对丙酸降解产甲烷过程的作用及微生物的影响.结果表明,低浓度的铁基纳米材料对丙酸降解有一定的促进作用,而高浓度会抑制产甲烷.10～1 000 mg/L纳米Fe3O4对产甲烷无明显影响,1500～4 000 mg/L最大产甲烷速率抑制了 26％～80％,延滞期增加了 174％～222％;10～200 mg/L纳米Fe2O3使最大产甲烷速率提高了 21％～29％,1 500～4 000 mg/L最大产甲烷速率抑制了 48％～58％,延滞期增加了 29％～85％.微生物群落解析结果表明,与对照相比,10～1 000 mg/L纳米Fe2O3使P.schinkii相对丰度略有增加,而4 000 mg/L纳米Fe3O4/Fe2O3使P.schinkii的相对丰度下降了 70.7％和55.9％,说明高浓度纳米铁氧化物会抑制P.schinkii的活性,导致丙酸降解及产甲烷速率降低.