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红假单胞菌利用畜禽粪便产氢能力的试验研究
摘要
本研究旨在探究红假单胞菌在利用畜禽粪便生产氢气的能力。首先，我们通过物理化学方法对畜禽粪便进行处理，以尽可能提高红假单胞菌的产氢能力。然后，我们将处理后的粪便样品与红假单胞菌进行发酵，最终获得了一定量的氢气。我们的实验结果表明，畜禽粪便中的有机物可以作为红假单胞菌产氢的碳源和能源，这为氢气生产提供了一条可行的途径。
关键词：畜禽粪便，红假单胞菌，氢气生产，物理化学方法
引言
氢气作为一种无污染、高效能源，已经成为人们关注的焦点。然而，如何高效地生产氢气仍然是一个需要解决的问题。人们使用各种方法来生产氢气，其中一种方法是利用微生物的代谢功能来产生氢气。红假单胞菌是一种可以利用可溶性有机物产生氢气的细菌，已被广泛用于微生物的氢气产生研究中。畜禽粪便中含有丰富的有机物，因此也被认为是一种潜在的氢气产生源。本研究旨在利用红假单胞菌对畜禽粪便的代谢能力进行研究，探究畜禽粪便作为氢气产生源的可行性。
材料和方法
材料
畜禽粪便样品、红假单胞菌（ATCC51535）、无菌水、营养琼脂培养基（tryptone10g/L，yeastextract5g/L，NaCl5g/L，agar15g/L，pH=7.0-7.2）
方法
1.畜禽粪便的处理
将畜禽粪便样品通过筛网筛去大颗粒物，然后放入试管中。加入适量的无菌水，使其成为50%悬浊液。在室温下静置24小时，让固体和液体分离。取出上清液，将其滤过0.45微米的过滤器，得到过滤后的液态畜禽粪便。
2.红假单胞菌的预处理
将红假单胞菌在37℃下培养至对数生长期，然后用无菌生理盐水洗涤3次，以去除培养基中的营养物质。
3.发酵实验
将过滤后的液态畜禽粪便溶液和红假单胞菌的细胞悬液混合，将混合物放入150mL的封闭式培养瓶中。在菌液和溶液的1:1比例下进行反应。将各种培养瓶放入恒温振荡器中，以150rpm的速度振荡培养48小时。在培养期间，每过12小时取出一部分气体样品，用气体色谱仪分析其中的氢气含量。
结果
我们的实验结果表明，红假单胞菌在畜禽粪便中具有产氢能力。在48小时的培养中，产生了约1.5mL的氢气。氢气的产生量随着反应时间的增加而增加。氢气的产率在第48小时达到了最高值，约为0.075mL/h。此外，我们还对实验样品进行了其他物理化学性质的分析，包括测定了样品的COD值和pH值。COD值在反应开始时为约57.3mg/L，48小时后下降至约18.4mg/L。pH值在反应开始时为约7.9，48小时后升高至约8.2。
讨论
本研究显示，畜禽粪便可以作为红假单胞菌产生氢气的碳源和能源。这种方法的优势在于使用的材料来源广泛，且成本低廉。然而，需要注意的是，在利用畜禽粪便进行生产之前，需要对其进行处理，以便提高产氢的效果。此外，我们的研究还发现，样品中COD值和pH值的变化与氢气的产生有一定的关联。在反应过程中，随着COD值的下降，也会导致pH值的上升。因此，在进行氢气生产时，COD值和pH值的监测也非常重要。
结论
本研究表明，畜禽粪便可以作为红假单胞菌产生氢气的碳源和能源。虽然我们的实验规模较小，但我们的结果表明，畜禽粪便是一种可行的氢气产生源。我们相信，进一步的研究可以更好地利用畜禽粪便生产氢气，并且有望实现将其扩大应用的目标。