[发明专利]利用碳稳定同位素分馏比率判断厌氧消化过程的方法

摘要

本发明涉及一种利用甲烷中碳稳定同位素分馏比率判断厌氧消化过程的方法，包括以下几个步骤：第一步、沼气的采集；第二步、δ^13/12CH₄和δ^13/12CO₂测定；第三步、计算δ¹³C值(‰)；第四步、δ^13/12CH₄和δ^13/12CO₂的比率α值计算。本发明针对厌氧消化过程产甲烷过程监控难这一难题，结合前期大量的分子生物数据的支持，找到微生物特群落组成变化别是产甲烷古菌群落波动与δ值和α值的统计关系，得出利用δ值和α值快速反映产甲烷古菌代谢的方法。该方法突破了传统的分子生物技术的耗时、费力和花费高以及应用潜力若等技术障碍，实现快速反映厌氧消化过程中产甲烷代谢途径。

主权项

1.利用碳稳定同位素分馏比率判断厌氧消化过程的方法，其特征在于包括以下几个步骤：第一步、沼气的采集第1.1步骤、在发酵罐出气口连接软管，软管有止气阀，软管内径和20ml注射器口大小一致，有助于密闭和采集气体；第1.2步骤、用20ml注射器抽取20ml沼气并打入20ml真空瓶中；第二步、δ13/12CH4和δ13/12CO2测定将50uL的上述沼气用气密针打入气相色谱，载气为高纯He 99.999％，柱流速1.5mL/min；进样口温度120℃，不分流进样；燃烧炉温度为960℃，还原炉温度640℃；IRMS离子化能量80eV，发射电流1.5mA，加速电压3kV；真空度为2.0×10‑8kPa；第三步、计算δ13C值(‰)δ13C‑CH4和δ13C‑CO2值以PDB国际标准作为参考标准，其值按以下公式计算：式中，R(13C/12CVPDB)为国际标准物VPDB的碳同位素丰度比值；公式里13C/12Csample代表沼气中测量得到的δ13C‑CH4和δ13C‑CO2值，13C/12CVPDB代表国际标准下δ13C‑CH4和δ13C‑CO2的值，其分析精度为±0.2‰；第四步、δ13/12CH4和δ13/12CO2的比率α值计算其计算公式为：αA,B≈(δA+103)/(δB+103)，其中δA为δ13/12CH4，δB为δ13/12CO2；若α>1.065，则产甲烷过程为嗜氢型产甲烷代谢途径；若α<1.025则产甲烷过程为乙酸型产甲烷代谢途径；若1.025≤α≤1.065，则甲烷来自上述两个途径。