环境生物学课件CO2固定分解.ppt

藻类 氢－氧化细菌 经济价值较高 产微藻能源 需光照培养 不耐高CO2浓度 生长速率快 环境适应性强 但培养中需要通入氢气 3.3 微生物固定CO2的应用研究 3. 微生物固碳及其资源化技术 3.4 微生物固碳技术的发展趋势 3. 微生物固碳及其资源化技术 ●筛选在普通环境下高效固碳的微生物 ●开发高效的生物反应器 ●基因工程菌（关键酶） ●高效电子供体的研究与开发 ●耦合固碳工艺 (1) 研究目的： 处理工业废气 (10％~20％CO2) 土壤改良 (2) 研究意义： 不仅可以起到减排工业CO2的目的，同时可实现农业CO2的减排（土壤中二次固碳），是解决土壤荒漠化的可能途径。 3.5 不用供氢与光照的固碳微生物 3. 微生物固碳及其资源化技术 3. 微生物固碳及其资源化技术 (3) 非光合固碳微生物的选育 非光合固碳微生物 样品来源：黄海、东海、南海、南极海域的海水和沉积物（南极样品由极地所南极考察队提供)。 3. 微生物固碳及其资源化技术 (4) 非光合固碳微生物的驯化 好氧及厌氧条件下驯化 驯化时间 好氧 厌氧 驯化6个月 约50％ 37％ 微生物驯化后固碳能力增长量 3. 微生物固碳及其资源化技术 (5) 非光合固碳微生物的工艺优化 图2.3 好氧状况下培养4 d菌群TOC值(空白加硫酸铵） 不同电子供体的影响 3. 微生物固碳及其资源化技术 不同筛选地的DGGE图谱 （6）非光合固碳微生物菌群的结构 3. 微生物固碳及其资源化技术 加入不同电子供体的DGGE分析 割胶条带 序列长度／bp GenBank数据库中最相似菌种名称（序列号） 相似度／% 1-3 189 Uncultured bacterium clone(EU509144) 96 2-4 169 Marine bacterium Isolate 5(AY082665) 98 3-10 169 Uncultured bacterium(EU574677) 98 4-1 169 Marine bacterium HP22(AY239006) 99 5-2 189 Uncultured bacterium(AY328485) 97 6-5 190 Uncultured bacterium clone(EU857874) 90 7-5 194 Uncultured Pseudomonas sp.( AF467304) 100 8-3 189 Uncultured bacterium(EU652656) 96 9-3 169 Alpha proteobacterium DG1293(DQ486505) 99 10-5 169 Uncultured Thioclava sp.( EU167470) 98 11-3 169 Uncultured gamma proteobacterium(AY711683) 99 12-1 194 Uncultured Stenotrophomonas bacterium(EF562149) 98 13-5 169 Uncultured bacterium ( AB244004) 98 14-7 169 Marine alpha proteobacterium RS.Sph.020(DQ097294) 99 15-2 194 Uncultured bacterium(EF034329) 97 16-7 169 Marine bacterium SE83(AY038922) 99 DGGE条带的序列比对结果 3. 微生物固碳及其资源化技术 优势菌的系统发育树 （7）混合固碳微生物的优势 混合微生物形成一个二氧化碳同化系统，微生物间可能产生共生效应（能量代谢与合成代谢的协同） 3. 微生物固碳及其资源化技术 不同电子供体的菌群结构（a 来源于海水；b 来源于土壤； c 相似性） Autotrophic Microorganisms CO2 Organics Cellular components Exopolysaccharide Heterotrophic Microorganisms 1 2 3 4 5 Cellular components Organics （8）混合电子供体间交互作用 3. 微生物固碳及其资源化技术 多种电子供体间存在交互作用（促进或者相互抑制） 某一混合电子供体的固碳效率远高于三种单一电子供体固碳效率的加合