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农村户用沼气池普遍存在启动期时间长、发酵原料不能充分利用、转化效率低和产气量低等问题。本文在前人研究的基础上,研究了添加不同浓度的Co2+对牛粪厌氧发酵产气性能的影响,同时,采用基于PCR的16S rRNA的RFLP对发酵过程中古茵和细菌群落多样性及其变化进行了分析。通过自行研究设计的发酵装置,利用牛粪在常温条件下进行厌氧发酵,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,设置0、0.05、0.10、0.20、0.30和0.40mg·L-1·d-1共6个Co2+浓度,其中0mg-L-1·d-1为对照,进行批量厌氧消化试验。Co2+对牛粪厌氧发酵有促进作用,可以提高厌氧发酵的产气量和甲烷含量,但添加浓度不是越高越好：与对照组相比,0.05、0.10、0.20、0.30和0.40mg-L-1·d-1的总产气量分别比对照高4.21%、10.49%、8.85%、8.97%、5.92%。通过对发酵系统中古菌和细菌系统发育和多样性分析发现,发酵过程中古茵和细菌群落和多样性存在着动态变化。发酵起始期古菌的优势类群为甲烷粒菌属(Methanocorpusculum)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina),盛产期主要菌群为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)和甲烷粒菌属(Methanocorpusculum)和甲烷螺菌属(Methanospirillum),发酵末期古菌的主要类群是甲烷粒菌属(Methanocorpusculum);同时在整个发酵过程中存在着相当数量的未知类群的泉古菌(Crenarchaeota);整个发酵过程中古菌的多样性先增加后降低。发酵系统中细菌的种类很丰富,表现出比古茵更复杂的多样性,在发酵起始阶段,细菌的主要类群为梭菌(Clostridium),发酵盛产期为变形茵(Protcobacteria)、拟杆菌(Baeteroidetes)和梭茵(Clostridium),发酵末期为拟杆菌(Baeteroidetes)、变形菌(Protcobacteria)和梭菌(Clostridium);发酵起始期和发酵盛产期细菌的多样性较高,发酵末期多样性降低。不同浓度的Co2+对古菌群落的组成没有显著的影响,0.10mg·L-1·d-1的Co2+导致发酵系统中梭菌(Clostridium)和变形菌(Protcobacteria)所占比例较高。实验结果还表明,不同浓度Co2+对古菌群落结构没有明显影响,推测Co2+可能是通过影响关键酶的活性,或者是相关细菌的组成,来影响沼气发酵的产气性能,这还需进行进一步的深入研究。