【摘要】：位于淮北平原地區(qū)的兩淮煤田含煤地層及相鄰地層的甲烷含量豐富,是我國著名的高瓦斯、高突出礦井分布區(qū)和煤層氣開發(fā)潛力礦區(qū)。通過細菌基因測序技術(shù)檢測已發(fā)現(xiàn)礦井深部涌水中含有一定量的產(chǎn)甲烷菌(Methane production bacteria,簡稱MPB)。本實驗所用的水樣取自淮北煤田任樓礦井下中六采區(qū)運輸大巷內(nèi)的放水鉆孔,終孔層位于C31-3石炭系太原組含溶洞石灰?guī)r層,作為菌源水樣,選取煤樣中部分大分子有機物作為實驗體系中的碳源和能源物質(zhì),進行生物性產(chǎn)甲烷實驗。實驗研究結(jié)果表明淮北礦區(qū)的煤系地下水中微生物菌群可以將煤中一些有機物水解成分子量較小的有機物,體現(xiàn)在這些有機物被降解的同時,丙酸、乙酸乙酯、辛酸乙酯等小分子有機酸含量在試驗過程中整體呈現(xiàn)增長趨勢。其中的2-己基-1-癸醇、己二酸二異辛酯、亞油酸3個實驗組發(fā)現(xiàn)甲烷氣體的產(chǎn)生,表明這些有機物被充分水解后生成的小分子有機酸物質(zhì)可以被產(chǎn)甲烷菌所利用進行產(chǎn)出甲烷。驗證了煤田區(qū)生物性產(chǎn)氣的可行性,并顯示出煤中大分子有機物水解產(chǎn)氣的基本途徑。通過對礦井水樣品的古菌基因組DNA提取、mcr A基因片段擴增和文庫構(gòu)建,及基因序列同源性對比,發(fā)現(xiàn)淮北礦區(qū)煤系地下水中存在Methanoregula、Methanobacterium、Methanomethylovorans、Methanoregula、Methanolobus、Methanomassiliioccus,顯示了本區(qū)煤系地下水中含有豐富的產(chǎn)甲烷菌群,其中Methanomassiliicoccus目古菌的發(fā)現(xiàn)填補了天然煤系產(chǎn)甲烷菌群記錄的空白。
[Abstract]:The coal bearing strata and adjacent strata of Lianghuai coalfield located in Huaibei Plain are rich in methane content, which is a famous distribution area of high gas, high outburst mine and potential mining area for coalbed methane development in China. Detection of methanogenic bacteria (Methane production bacteria, in deep mine water by bacterial gene sequencing technique has been found to be short for MPB). The water samples used in this experiment are taken from the drainage boreholes in the transport roadway in the middle and sixth mining area of Renlou Coal Mine in Huaibei Coal Field. The final hole layer is located in the limestone layer of the cavernous limestone in the Taiyuan formation of the C31-3 Carboniferous system, which is used as the water sample from the bacteria source. Some macromolecular organic compounds in coal samples were selected as carbon and energy sources in the experimental system to conduct biological methanogenic experiments. The experimental results show that the microbial flora in coal measure groundwater in Huaibei mining area can hydrolyze some organic matter in coal into organic compounds with lower molecular weight, which is reflected in the degradation of these organic substances, propionic acid, ethyl acetate, The content of small organic acids such as ethyl octanoate showed an overall increasing trend during the experiment. Three experimental groups of 2-hexyl-1-decanol, diisooctyl adipate and linoleic acid found methane gas production, which indicated that the organic acids produced by these organic compounds could be used by methanogenic bacteria to produce methane. The feasibility of biologic gas production in coal field was verified, and the basic way of hydrolysis of macromolecular organic matter in coal was shown. The genomic DNA extracted from mine water samples were amplified by amplification and library construction of MCR A gene, and the homology of gene sequence was compared. It is found that the presence of Methanoregula,Methanobacterium,Methanomethylovorans,Methanoregula,Methanolobus,Methanomassiliioccus, in the groundwater of coal measures in Huaibei mining area shows that there are abundant methanogenic bacteria in the groundwater of coal measures in this area, and the discovery of Methanomassiliicoccus ancient bacteria fills up the blank in the record of methanogenic bacteria in natural coal measures.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q78;TD841

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4 陳t，

本文編號：2213997