反硝化耦聯沼氣生物脫硫及微生物群落結構解析的任務書任務書一、任務背景隨著工業化進程的加快，環境污染日益嚴重，對環境保護的要求越來越高。其中，廢水和廢氣的處理已經成為環保領域的重點之一。沼氣生物脫硫過程是以擁有反硝化特性的微生物為主導，利用廢氣中的硫化氫進行脫硫，同時生產出可再利用的沼氣能源。本課題旨在研究反硝化耦聯沼氣生物脫硫及其微生物群落結構，為相關環保領域的應用和理論研究提供支持。二、任務目標1.掌握反硝化耦聯沼氣生物脫硫的工藝流程和影響因素；2.研究反硝化耦聯沼氣生物脫硫過程中微生物群落的構成及其變化情況；3.比較不同運行條件下反硝化耦聯沼氣生物脫硫的脫硫效果及微生物群落特征；4.分析反硝化耦聯沼氣生物脫硫過程中微生物群落結構與脫硫效率的關系，探討其脫硫機理。三、任務內容1.反硝化耦聯沼氣生物脫硫過程的建立和實驗條件的優化a.在實驗室中建立反硝化耦聯沼氣生物脫硫實驗系統；b.確定最適宜的運行條件，比較不同操作條件下脫硫效果的差異；c.探究溫度、pH值、C/N比等因素對反硝化耦聯沼氣生物脫硫的影響，尋求最優條件。2.微生物群落結構的分析a.樣品采集、提取微生物DNA并擴增16SrRNAgene片段；b.進行高通量測序，并進行各樣品間的比較分析；c.評價不同反硝化耦聯沼氣生物脫硫系統中微生物群落的結構差異及變化。3.分析反硝化耦聯沼氣生物脫硫過程的脫硫機理a.基于微生物群落結構變化分析反硝化耦聯沼氣生物脫硫過程中的微生物代謝通路，探究其脫硫機理；b.通過PCR技術檢測和分析關鍵功能基因的表達情況，深入探討反硝化耦聯沼氣生物脫硫機制。四、預期成果1.建立了反硝化耦聯沼氣生物脫硫的實驗平臺，優化了其對環境條件的適應性；2.分析并比較了不同運行條件下反硝化耦聯沼氣生物脫硫的脫硫效果及微生物群落結構的差異；3.明確了反硝化耦聯沼氣生物脫硫過程中的微生物群落結構演變規律，并探討了反硝化耦聯沼氣生物脫硫的脫硫機理；4.結果具有一定的研究價值和實際應用意義。五、參考文獻1.Tang,C.J.,Li,X.J.,&Sun,G.Q.(2013).Biotechnologicaladvancesinbiogasproductionanditsenvironmentalimpact.Biotechnologyadvances,31(8),1393-1401.2.López-González,J.A.,&Arauzo,J.(2019).Biologicaldesulfurizationofbiogas:Areview.Chemicalengineeringjournal,370,1097-1110.3.Wang,W.,Sun,X.,Hu,M.,Li,J.,Lin,X.,Yang,G.,...&Yang,C.(2019).Structure,diversity,andfunctionsofmicrobialcommunityassociatedwithalkalinesalinesoil.Journalofmicrobiologyandbiotechnology,29(7),957-968.4.Lu,X.,&Kobayashi,T.(2020).Microbialdiversityofanaerobicdigestionmanure,itsimprovingusingfunctionalmicrobialconsortium,andreal-timemonitoringsystemofmethanogenicbacteria.Frontiersinmicrobiology,11.5.Lu,H.,Yuan,Y.,Huang,M.,Kang,Y.,Zhan,C.,Deng,Y.,...&Li,X.(2020).Enhancingnitriteaccumulationinasequencingbatchreactor(SBR)