摘要:通过厌氧消化静态实验,研究了不同螯合剂存在条件下,产甲烷富集培养物对微量元素镍及其螯合物的生物吸收. 结果表明,螯合剂的种类对厌氧消化有着一定影响. 在乙酸钠浓度为85 mmol /L,硫化物浓度为1 mmol /L,消化温度为35℃ ,镍离子浓度为200 μmol /L时,氨三乙酸(NTA) 的添加体系中甲烷产量最高,分别比柠檬酸( CA)、乙二胺四乙酸( EDTA) 添加体系高出15% 和9% . 而当镍离子浓度为100 μmol /L时,氨三乙酸的添加体系中甲烷产量分别比CA、EDTA 添加体系高出43% 和57% . 产甲烷富集培养物对镍的生物吸收与镍的螯合物形态有着密切关系. NTA 最易促进生物吸收,EDTA 次之,而CA 对镍的生物吸收促进作用最小.
微量元素在甲烷发酵过程中具有重要作用. 研究表明[1 ~ 6],向厌氧生物反应器中添加适量的微量元素对甲烷发酵起着促进作用. 产甲烷菌的细胞合成需要微量元素,另外,产甲烷菌的生物代谢过程中,需要一系列的酶参与[7],如镍是辅酶F430的重要成分,而辅酶F430是催化甲烷最终形成的甲基辅酶还原酶的重要组分[8]. 因此,厌氧消化反应过程中,产甲烷菌若不能摄入适量的微量元素,将会导致代谢活力降低,进而影响整个消化反应过程的进行. 但长期以来,研究多集中在微量元素的添加种类、添加方法与添加量等方面[9 ~ 15],很少涉及微量元素的形态与产甲烷菌的生物摄取的关系. 作者前期研究表明[16],通过添加合适的螯合剂,可以改变微量元素的形态,避免微量元素沉淀物在反应器中的形成,从而促进甲烷发酵. 本实验以微量元素镍为研究对象,通过添加不同种类的螯合剂,探索厌氧消化过程中微量元素镍的形态与其生物可利用性之间的关系.