选择性微量元素通过刺激微生物活动,显著增强了煤床甲系统中的甲生产

科学领域:

• * 微生物生态学
• * 生物地质化学
• * 环境微生物学

背景情况:

• * 微量元素是参与微生物新陈代谢的酶的关键辅助因子,包括有机物降解和甲基生成.
• * 微量元素对微生物群落的影响存在有限的研究,这些微生物群落驱动生物性煤床甲 (CBM) 生产.
• * 煤床中的地表微生物生命可能受到基本微量元素的可用性限制.

研究的目的:

• * 调查特定微量元素修改对煤床甲环境中活跃微生物群落的结构和功能的影响.
• * 确定微量元素的补充是否可以刺激地下煤矿的甲产量.
• * 了解微量元素如何影响细菌和甲原体社区的组成和代谢活动.

主要方法:

• * 微观宇宙实验使用来自粉末河流域CBM井的生产水和煤炭.
• *对八种不同的微量元素进行试点测试,重点是Co,Cu和Mo.
• *分析甲生产率,mcrA基因转录水平和微生物社区组成,通过16SrRNA和mcrAcDNA测序.

主要成果:

• * 对 (Co),铜 (Cu) 和 (Mo) 的个别修改显著增加了甲生产.
• *较高的mcrA转录水平,是甲基生成的关键标志物,与甲产量增加正相关.
• * 微量元素的添加导致了活跃的甲原体社区结构的转变,增加了多样性,特别是变性甲原体,并促进了活跃的Acetobacterium物种的丰富.

结论:

• * 微量元素对参与地下CBM生产的微生物群落的代谢活动至关重要.
• * 微量元素的修改可以调节微生物群落的结构和功能,从而提高甲的产生.
• *本研究提供了关于煤床中的微生物营养限制的见解,并提供了恢复枯竭的CBM井的潜在策略.