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为研究褐煤生物产气规律及其液相体系中常见阳离子变化特征，以内蒙古胜利褐煤为产气底物，寺河矿区煤层气井排采水中微生物作为发酵菌群，利用5 L厌氧发酵罐进行模拟生物产气实验，采用离子色谱仪对发酵液中的NH4+、K+、Ca2+、Mg2+和Na+5种阳离子浓度进行动态监测。结果表明:煤模拟生物产气周期为33 d，分为缓慢增长期、快速增长期和平缓期3个阶段，33 d单位质量煤净产甲烷量最高达23 μmol/g；产气体系中NH4+（741.5 mg/L）和K+（994.5 mg/L）离子质量浓度变化最为明显，Ca2+（26 mg/L）、Mg2+（10.7 mg/L）和Na+（72 mg/L）次之，表明发酵液中5种阳离子均参与了褐煤生物产气过程，且被不同程度地释放和利用；褐煤生物产气量与阳离子浓度有一定相关性，单位质量煤产气量与NH4+和K+浓度呈正相关，与Ca2+、Mg2+浓度呈负相关。此外，NH4+和K+以及Ca2+和Mg2+之间浓度呈显著正相关。由实验结果可知:褐煤生物产气液相体系中4+、K+、Ca2+、Mg2+和Na+5种阳离子会随着煤中有机组分的厌氧降解而缓慢释放、再吸附，同时可被微生物利用参与细胞内的生物化学反应。 相似文献
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高岭土是自然界较常见的无机矿物,对微生物的生长代谢有促进作用,煤中赋存大量高岭土,而有关其对煤生物产气影响的报道确较少。为探究高岭土对煤生物产气的影响,以陕西榆林煤为研究对象,以驯化的微生物作为产气菌群,通过在培养基中添加不同质量分数的高岭土进行煤生物模拟产气,利用气相色谱仪、酶标仪、傅里叶红外光谱仪、Illumina高通量测序平台,研究CH4产量、总挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids, VFAs)浓度、辅酶F420含量、产气前后煤的有机官能团和微生物群落结构的变化。结果表明:高岭土的添加影响生物产气过程,0~8.0%高岭土添加量可明显分为2个区间,0~1.0%和2.0%~8.0%,产甲烷量、累积产甲烷量和F420在2个区间内呈先升后降趋势,而乙酸和VFAs浓度变化趋势相反;模拟生物产气50 d后,添加高岭土实验组(0.5%)每克煤累积产甲烷量最高可达216 μmol,较空白组提高55.4%;同时,添加高岭土可以提高辅酶F420的含量,最高可达48.93 ng/L,也有助于煤中的醇、酚—OH、—NH—和—NH2被微生物利用。高岭土对煤生物产气体系中细菌种群结构的影响规律不明显,仅Firmicutes(厚壁菌门)在0~1.0%和2.0%~8.0%添加区间呈现先增后减的变化趋势;相比之下,高岭土的添加对古菌丰度变化影响较明显,体系中的古菌主要是Euryarchaeota(广古菌门),其中,Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)和Methanobacterium(甲烷杆菌属)是古菌中丰度最高的种属,Euryarchaeota和Methanosarcina丰度在0~1.0%和2.0%~8.0%区间内与甲烷累积产量变化、F420变化趋势一致,Methanobacterium却和VFAs变化趋势一致。由此得出,高岭土的添加会影响榆林煤的生物产气,其产甲烷量、VFAs、F420酶活性、微生物群落结构和煤中有机官能团组成均会发生变化,这为后续研究煤中无机矿物对煤的生物产气的影响提供参考。 相似文献
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微生物与煤的相互作用过程复杂，为了深入分析煤中有机物在生物产气过程中的作用及变化规律，选取义马褐煤和实验室保存的产甲烷菌群作为研究对象，研究褐煤水溶性有机物产气特征及其产气前后化学组成变化。利用去离子水在70℃下萃取褐煤得到水溶性有机物、水萃余煤，分别以其作为底物开展生物产气实验，并利用甲醇对产气后的残煤进行有机萃取，采用GC、HPLC-MS和GC-MS方法分析产气量变化及发酵液和煤甲醇萃取物的化学组成。结果表明，褐煤原煤、水溶性有机物和水萃余煤的产气量分别为0.46、0.45和0.15 mmol/g。产气初期水溶性有机物化学组成复杂，分子量主要集中在200~300 Da，生物产气后化合物种类减少，分子量降至150~200 Da，并且产气后发酵液中检测到一些分子中具有苯环结构的含氮和氧杂原子的化合物。水萃余煤生物产气后的甲醇萃取物中出现少量水溶性化合物如甲酰胺、乙酰胺、亚硫酸二甲酯等。70℃萃取得到的义马褐煤水溶性有机质能被产甲烷微生物利用产气，经过生物产气后煤中非水溶性有机物会转变成水溶性有机物。本研究探索了褐煤中水溶性有机物在生物产气过程中的潜在作用，为阐明煤生物产气的物质基础提供了实验依据。 相似文献
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我国是世界上地震活动最为频繁,地震灾害最为严重的国家之一,重大地震灾害影响面积广、破坏性强且灾情复杂,单一的地面调查在短时间内无法获取全面的灾情信息。因此,利用敏捷卫星姿态机动灵活性,可对地震覆盖区域中的人口密集区域、受灾严重区域等重点目标区域进行灵活观测,从而支持相关机构进行灾情快速评估。由于卫星在轨观测能力有限,因此需要根据重点目标的优先级对其进行成像规划。本文基于目标优先级,采用正弦机动方法对敏捷卫星在轨成像全过程进行规划。成像规划结果表明:采用基于目标优先级和正弦机动方法的敏捷卫星成像过程规划方法,能够在较短时间内对地震覆盖区域中的重点目标进行可行有效的成像过程规划,为地震灾后快速响应评估提供参考。 相似文献
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随着四川盆地海相常规天然气和页岩气勘探开发的成功，新区、新层系的油气勘探逐渐提上议程。云南地区泥盆系泥页岩在局部地区广泛分布，有机质丰度较高，但钻井工作很少，研究较为薄弱，油气富集情况不明。通过野外调查，在云南禄劝地区中泥盆统华宁组发现了液态油苗。有机地球化学分析表明:油苗与中泥盆统华宁组三段的泥灰岩亲缘关系较好；中泥盆统华宁组三段的泥灰岩整体沉积于强还原—还原环境，生烃母质主要为藻类等低等水生生物，也有来自高等植物的贡献，已处于成熟阶段，具有较强的油气生成能力，生烃能力与Ⅱ1型烃源岩相当；康滇古陆西缘泥盆系泥灰岩有过生油气过程，生成的原油以饱和烃和芳香烃为主，且保存条件好的情况下，具有一定的页岩油气和常规油气勘探前景。 相似文献
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