生物堆肥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景-全文預(yù)覽
【正文】 始階段，嗜溫細菌最為話躍，其數(shù)量為8．5108—5．8109／g干重樣品，隨著溫度達到最大值，其種群數(shù)量達到最低；在降溫階段，嗜溫細菌的數(shù)量又有所回升。2．1 細菌細菌憑借其大的比表面積，可快速利用可溶性物質(zhì)，在數(shù)量上通常要比體積更大的微生物(如真菌)多得多。堆肥過程中，微生物演替迅速，溫度在幾天之內(nèi)即可達到適宜的高溫。堆肥物料中一般均含有大量的土著微生物群。革蘭氏陽性菌在堆肥起始階段隨著堆肥溫度的上升而迅速增加，隨后隨著堆肥溫度的下降而逐漸減少。Klamer和Biith利用PLFA圖譜技術(shù)研究了芒屬草和豬糞混合堆肥過程中微生物量和微生物群落結(jié)構(gòu)。1．3．2磷脂脂肪酸分析磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid，PIJFA)譜圖分析方法的原理基于磷脂幾乎是所有生物細胞膜的重要組成部分，細胞中磷脂的含量在自然條件下(正常的生理條件下)恒定，其長鏈脂肪酸的形式——磷脂脂肪酸可作為微生物群落的標記物。同時，根據(jù)微生物醌的摩爾組成還可計算出微生物的多樣性和微生物種分布均勻性兩個指標。1．3．1生物醌技術(shù)微生物醌是能量代謝過程的電子傳遞體，不同的微生物含有不同種類和分子結(jié)構(gòu)的醌。用假單胞菌屬和低G+c含量的革蘭氏陽性rRNA基因特異性探針得到相應(yīng)的靶結(jié)合率在16％～87％之間。隨著技術(shù)的發(fā)展，熒光標記的rRNA探針與流式細胞計可對混合的微生物種群進行自動分析。該技術(shù)可以在4個層次上對特定的微生物在環(huán)境中的存在、分布和豐度等進行研究。1．2．3雜交技術(shù)核酸分子雜交技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種嶄新的分子生物學(xué)技術(shù)。這兩種軟件可在相關(guān)數(shù)據(jù)庫中得到。 從克隆子中獲取質(zhì)粒DNA片斷，可采用全細胞PcR擴增或質(zhì)粒提取方法”1，但后者得到的質(zhì)量較好。該研究小組2000年再次證實了PcRDGGE法的有效性和準確性。經(jīng)過大量研究，現(xiàn)已有多種DNA指紋技術(shù)，如末端片斷長度多態(tài)性分析(T—RFLP)、變性梯度凝膠電泳(DGGE)等。PcR在1985年首次被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在已成為包括與環(huán)境微生物學(xué)相關(guān)的重要實驗方法。Von Wintzingemde等通過直接從樣品中提取DNA進行分析發(fā)現(xiàn)，浚方法不僅DNA產(chǎn)量高，而且節(jié)約時間，比分離培養(yǎng)造成的偏好小得多。1．2分子生物學(xué)方法分子生物學(xué)技術(shù)是通過檢測樣晶中微生物特定的DNA或RNA片段來判斷某種微生物的存在與否。分離、培養(yǎng)的方法采用l，1分離培養(yǎng)方法傳統(tǒng)培養(yǎng)分離方法是最早的認識微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的方法，也是微生物學(xué)研究的經(jīng)典方法，自1880年發(fā)明以來一直到現(xiàn)在仍被廣泛使用。因此，堆肥微生物學(xué)研究對開發(fā)堆肥微生物資源，加速堆肥過程，縮短堆肥周期，提高堆肥質(zhì)量，減少堆肥過程中的氮損失、臭氣揮發(fā)和產(chǎn)生具有重要意義。堆肥作為一種保持良好環(huán)境效應(yīng)的產(chǎn)物，具有生物處理的可持續(xù)性和廢棄資源的循環(huán)利用等特征，已被許多國家和地區(qū)所接受，成為處理有機固體廢物的有效方法之一。生物堆肥的現(xiàn)狀與發(fā)展前景丁宇摘要：綜述了有機固體廢棄物堆肥微生物學(xué)的研究方法的最新進展，以及堆肥過程中微生物的研究現(xiàn)狀，提出了堆肥微生物學(xué)研究存在的主要問題和發(fā)展趨勢。隨著其產(chǎn)量的不斷增長，有機固體廢物的累積和對環(huán)境污染的日趨嚴重，其處理處置已成為人類面的重要問題之一。微生物在堆肥過程中扮演著重要角色，不僅與堆肥周期、堆肥質(zhì)量密切相關(guān)，還與臭味控制、氮損失緊密相關(guān)。近年來，隨著研究手段的改善和研究方法的創(chuàng)新，一些新研究新方法應(yīng)運而生，為堆肥微生物學(xué)的研究提供了新的途徑。同時，結(jié)果表明，細菌和霉菌是堆肥過程中的優(yōu)勢類群，芽孢桿菌和曲霉菌是優(yōu)勢種。同時，也制約了人們對堆肥微生物學(xué)機理的深入了解。隨著提取和純化環(huán)境微生物總DNA的方法的改善和發(fā)展，保證了列提取的環(huán)境樣品總DNA進行擴增。1．2．1 PcR與DNA指紋技術(shù)聚合酶鏈反應(yīng)(PcR)是一項能把靶DNA量擴增百萬倍或更多的技術(shù)，它徹底改革了分子生物學(xué)的方法學(xué)。混合物中序列的多樣性和不同序列的豐度在一定程度上反映了原始樣品中微生物種群的多樣性和不同物種的豐度。Kowalchuk等用DGGE法和競爭PCR法從不同的堆肥原料中得到了B—subgmup Proteobacteria中含有的具有氨氧化樣的16s rRNA和rDNA序列。經(jīng)驗證后的克隆子利用ARDRA(Amplmed Ribosom
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