1、微生物學(xué),生態(tài)農(nóng)業(yè)中微生物技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢 沼氣技術(shù),微生物學(xué),組長：許能杰 PPT制作：范家業(yè)，徐凱華，戴偉衛(wèi) 資料查找：苗承鵬，金曉光，許能杰 PPT演講：梁柱源,組員分工,微生物學(xué),主要內(nèi)容,環(huán)境中的微生物 應(yīng)用微生物技術(shù) 資源微生物開發(fā)的理論和實踐,微生物學(xué),環(huán)境中的微生物,生物圈（biosphere)： 地球上有生物分布的區(qū)域叫生物圈，包括大氣圈、巖石圈、水圈、土壤圈等。 生態(tài)系統(tǒng)的生物：生產(chǎn)者、消費者和分解者,微生物學(xué),研究微生物生態(tài)的意義： 有利于了解微生物的生態(tài)分布，任何微生物都有一定的生態(tài)分布； 通過了解微生物生態(tài)分布和變化，有助于了解環(huán)境變化及原因，為人類控制環(huán)境變化提供依

2、據(jù)； 研究種群組成，有助于認(rèn)識微生物的生物多樣性（物種多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)多樣性）。 研究種群組成，有助于發(fā)掘豐富的資源微生物，同時推動微生物進化、分類的研究，為應(yīng)用微生物技術(shù)提供豐富的材料。,環(huán)境中的微生物,微生物學(xué),微生物種群研究，也就是微生物區(qū)系分析，微生物區(qū)系分析方法包括： 傳統(tǒng)的基于可培養(yǎng)技術(shù)的方法。工作步驟： 采樣數(shù)量測定、純種分離分類鑒定生物學(xué)特性研究（包括表形性狀研究和遺傳也行研究）； 基于非培養(yǎng)技術(shù)的方法。包括 （1）TGGE技術(shù)，DGGE技術(shù)，工作步驟： 樣品總DNA提取設(shè)計引物PCR擴增保守區(qū)段（原核生物為16S rDNA,真核生物是18S rDNA）TGGE或DGG

3、E電泳技術(shù)分離保守區(qū)段的擴增混合物回收保守區(qū)段質(zhì)粒或噬菌體載體連接克隆到受體細(xì)胞測序公司對保守區(qū)段測序序列提交GenBank 構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。,微生物學(xué),（2） RNA探針技術(shù)。工作步驟： 樣品總DNA提取根據(jù)保守區(qū)段設(shè)計合成RNA探針探針標(biāo)記（熒光標(biāo)記、放射性同位素標(biāo)記、生物素標(biāo)記） 探針和總DNA雜交雜交識別,微生物學(xué),環(huán)境中的微生物,土壤中的微生物： 不同類型的土壤和理化性質(zhì)不同的土壤，微生物的種群和數(shù)量是不相同的，微生物種群和數(shù)量上的變化，直接反映出不同土壤理化性質(zhì)的不同和變化。 土壤中的微生物，從數(shù)量看，細(xì)菌放線菌真菌(霉菌）真菌（酵母菌）藻類原生動物。以重量計，真菌細(xì)菌原生動物藻類

4、酵母菌。 特殊的微生物類群可指示土壤類型和土壤優(yōu)劣的作用。 根據(jù)土壤中微生物種群組成和數(shù)量上的變化（土壤微生物區(qū)系分析），作為土壤改良的生物指標(biāo)。,微生物學(xué),環(huán)境中的微生物,水體中的微生物 水體的自凈化作用：污染的水體在快速流動和氧氣充足時，水體會自我凈化。 空氣中的微生物： 空氣消毒和過濾是防止病源（或醫(yī)源）微生物的重要措施，通常的空氣消毒方法是紫外燈消毒和化學(xué)藥劑熏蒸。 工業(yè)產(chǎn)品上的微生物： 農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物：在實際應(yīng)用中主要是防止腐敗和農(nóng)產(chǎn)品的微生物加工。,微生物學(xué),農(nóng)業(yè)微生物應(yīng)用,利用微生物分解固體廢棄物中的有機物，從而實現(xiàn)其無害化和資源化，是處理固體廢棄物的有效而經(jīng)濟的技術(shù)方法。它

5、包括堆肥化處理、廢纖維糖化、廢纖維飼料化、食（藥）用菌生產(chǎn)等。 堆肥化處理 沼氣技術(shù)和秸桿燃?xì)饧夹g(shù) 廢纖維糖化技術(shù) 廢纖維飼料化生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白技術(shù) 食（藥）用菌生產(chǎn),微生物學(xué),農(nóng)業(yè)微生物應(yīng)用,微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用很廣泛。但是我們今天主要來講一下微生物技術(shù)中的沼氣技術(shù)。,微生物學(xué),沼氣的原理,沼氣發(fā)酵系統(tǒng)是復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的樞紐,它以農(nóng)業(yè)有機廢物為原料,經(jīng)多種微生物的發(fā)酵作用,生產(chǎn)出高效、潔凈、多用途的燃料、飼料和肥料。推廣沼氣發(fā)酵技術(shù)是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的新舉措。生態(tài)農(nóng)業(yè)是以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為對象,運用生態(tài)學(xué)原理,在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下,應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多

6、功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。它著眼于各組成成分的相互協(xié)調(diào),著眼于系統(tǒng)的最大穩(wěn)定性,和以最小的人工投入取得最大的生態(tài)、經(jīng)濟、社會綜合效益。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,雖然在農(nóng)業(yè)上取得了一定成就,但也存在著許多問題,如人多地少、土壤肥力下降和環(huán)境污染等。要解決這些問題,就必須認(rèn)真研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點,大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),推廣沼氣發(fā)酵技術(shù)。1沼氣發(fā)酵的微生物學(xué)原理沼氣是一種無色無味的可燃性混合氣體,主要成分是甲烷(CH4),其含量為55%70%,另外還有二氧化碳、氧氣和少量的硫化氫等氣體,是經(jīng)過多種微生物的發(fā)酵作用而產(chǎn)生的,最初是在沼澤地發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識的,故名沼氣。,微生物學(xué),沼氣池的構(gòu)造,微生物學(xué),已建好的沼氣池

7、,微生物學(xué),正在建造的沼氣池,微生物學(xué),沼氣技術(shù)的歷史,世界上第一個沼氣發(fā)生器是由法國L.穆拉于1860年將簡易沉淀池改進而成的。1925年在德國、1926年在美國分別建造了備有加熱設(shè)施及集氣裝置的消化池，這是現(xiàn)代大、中型沼氣發(fā)生裝置的原型。第二次世界大戰(zhàn)后，沼氣發(fā)酵技術(shù)曾在西歐一些國家得到發(fā)展，但由于廉價的石油大量涌入市場而受到影響。后隨著世界性能源危機的出現(xiàn)，沼氣又重新引起人們重視。1955年新的沼氣發(fā)酵工藝流程高速率厭氧消化工藝產(chǎn)生。它突破了傳統(tǒng)的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量(即產(chǎn)氣率)在中溫下由每天1立方米容積產(chǎn)生0.71.5立方米沼氣,提高到48立方米沼氣，滯留時間由15天或更長的時

8、間縮短到幾天甚至幾個小時。,微生物學(xué),沼氣技術(shù)在中國的運用,中國于20世紀(jì)20年代初期由羅國瑞在廣東省潮梅地區(qū)建成了第一個沼氣池,隨之成立了中華國瑞瓦斯總行,以推廣沼氣技術(shù)。目前中國農(nóng)村戶用沼氣池的數(shù)量達(dá) 1300萬座。而高速率厭氧消化工藝生產(chǎn)性試驗裝置已在糖廠和酒廠正常運行。,微生物學(xué),沼氣技術(shù)在中國的運用,對于以農(nóng)業(yè)為主的中國，沼氣技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域正發(fā)揮著很大的作用，目前，國家制定法律法規(guī)中有許多發(fā)展農(nóng)村沼氣的有關(guān)政策規(guī)定，并在全國各地大力推動大中型沼氣工程建設(shè)，并且進一步提高設(shè)計、工藝和自動控制技術(shù)水平。預(yù)計到2015年 ，處理工業(yè)有機廢水的大中型沼氣工程達(dá)2500座 ，形成年 生產(chǎn)沼氣能

9、力40億立方米 ，相當(dāng)于 343萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤 ，年處理工業(yè)有機廢水37500萬立方米 。農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程到2015年累計建成近4100個，形成年生產(chǎn)沼氣能力4.5億立方米 ，相當(dāng)于58萬噸 標(biāo)準(zhǔn)煤 ，年處理 糞便 量123億噸 ，從而解決全國集約化養(yǎng)殖場的污染治理問題 ，使糞便得到資源化利用。,（一）沼氣是一種清潔能源。 （二）大量畜禽糞便加入沼 氣池發(fā)酵，即可生產(chǎn)沼氣，又可漚制出大量優(yōu)質(zhì)有機肥料，擴大了有機肥料的來源。 （三）使用沼氣技術(shù)有利于解決“三料”（燃料、 飼料和肥料）的矛盾，促進畜牧業(yè)的發(fā)展。 （四）利用沼氣當(dāng)燃料，無煙無塵，清潔方便。一些糞便、垃圾、生活污水等都是沼氣發(fā)酵的好原料，隨著這些原料