兼性营养甲烷氧化菌强化填埋场高胁迫体系甲烷减排效用研究

生活垃圾填埋场甲烷减排已成为温室气体减排的重要组成部分，作为有效的甲烷末端治理手段，现有功能覆盖层在填埋场的高胁迫体系中依然存在着菌体活性差和甲烷氧化效率低等问题。据此提出基于兼性营养甲烷氧化菌筛选驯化为主要手段强化功能覆盖层甲烷减排的方法。以矿化垃圾为生物介质，筛选并鉴定即可利用糖类化合物快速增殖又可高效氧化甲烷的兼性营养甲烷氧化菌；考察菌体在产甲烷菌抑制剂、氨氮和COD胁迫下的耐受性驯化过程，研究菌体的反应动力学与代谢特征；探求胁迫因子的演化趋势及降解效果，分析覆盖层垂直梯度兼性营养甲烷氧化菌种属演变以及场内微生境的变迁规律；通过功能覆盖层优化和菌体强化等手段，开发以甲烷氧化为主的高效甲烷减排工艺。研究成果既可为我国固废处理的节能减排战略提供理论和技术支撑，又可为优化甲烷的减排途径、减轻环境的碳污染负荷提供科学依据。

生活垃圾填埋场甲烷减排已成为温室气体减排的重要组成部分，作为有效的甲烷末端治理手段，现有功能覆盖层在填埋场的高胁迫体系中依然存在着菌体活性差和甲烷氧化效率低等问题。据此提出基于兼性营养甲烷氧化菌筛选驯化为主要手段强化功能覆盖层甲烷减排的方法，并取得以下成果：（1）筛选了兼性营养甲烷氧化菌Methylocystis strain JTA1，推演了菌体生长动力学模型；（2）优化了甲烷氧化菌对不同胁迫因子的耐受性与动力学研究；（3）：构建了产甲烷菌抑制剂缓释扩散模型，并实现了工程应用；（4）设计并搭建了可全天候实时在线监测的模拟功能覆盖层装置，可计算不同垂直梯度的甲烷氧化活性。本项目还开展了一系列富有成效的学术交流活动。三年来，在基金的支持下，获出版学术著作1部；授权国家发明专利2项；已发表论文14篇(其中4篇为SCI论文，7为EI或CSCD核心源刊论文)。本项目研究成果已在国内外同行中产生重要影响，可为我国固废处理的节能减排战略提供理论和技术支撑，又可为优化甲烷的减排途径、减轻环境的碳污染负荷提供科学依据。