2021年12月，第27卷，第6期，775-783页高校地质学报December 2021,Vol.27,No.6,pp.775-783Geological Journal of China UniversitiesD0:10.161085.issn1006-7493.2020107引用格式：孙文静，孔溢，陈学萍，刘孝阳.2021.垃圾填埋场覆层甲烷生物减排技术综述).高校地质学报，27(6)：775-783垃圾填埋场覆层甲烷生物减排技术综述孙文静，孔溢23，陈学萍+，刘孝阳1.东华大学环境科学与工程学院，上海201620：2.上海城建城市运营（集团)有限公司，上海200023：3.上海大学力学与工程科学学院，上海200444：4.上海大学环境与化学工程学院，上海200444：5.应急管理部上海消防研究所，上海200032摘要：垃圾填埋场服役期间会因微生物降解有机物释放大量甲烷，即使有气体收集装置，仍有甲烷逃逸到大气中。甲烷气体是造成温室效应的重要气体之一。甲烷氧化菌是以甲烷为唯一碳源的微生物，具有其优良的甲烷氧化效能。在中小型填埋场、老旧填埋场及开启集气装置已不再经济的大型填埋场，可在填埋场覆层中参入甲烷氧化菌，对甲烷进行生物氧化，减少垃圾填埋场的甲烷释放量，从而减少温室效应，达到环保的目的。文章回顾了近些年国内外对甲烷氧化菌及其甲烷氧化效能的相关研究，对甲烷氧化菌的分类及其甲烷氧化机理，影响甲烷氧化菌氧化效能的因素以及甲烷氧化菌在垃圾填埋场中的应用等研究成果进行了总结，并对其今后的研究和应用提出了展望。关键词：垃圾填埋场：甲烷：甲烷氧化菌：改性覆盖层：生物氧化甲烷：生物炭中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1006-7493(2021)06-775-09Research Progress of Methane Bio-mitigation Technology in Landfill Cover1.College of Environmental Science and Engineering.Donghua University,Shanghai 201620,China;2.Shanghai Urban Construction City Operation (Group)Co.,Ltd.Shanghai 200023.China;3.School of Mechanics and Engineering Science,Shanghai University.Shanghai 200444.China;4.School of Environmental and Chemical Engineering,Shanghai University,Shanghai 200444,China;5.Shanghai Fire Research Institute,Ministry of Emergency Management,Shanghai 200032.ChinaAbstract:During the service life of landfills,large amounts of methane will be released due to the degradation of organic matterby microorganisms.Even with the gas collection devices,methane still escapes into the atmosphere.Methane gas is one of theimportant gases that cause the greenhouse effect.Methaneoxidizing bacteria is a microorganism that takes methane as the onlycarbon source,and has an excellent methane oxidation efficiency.In small and medium-sized landfills,old landfills and largelandfills where it is no longer economical to tur on gas collecting devices,the landfill final cover soil can be mixed with methane-oxidizing bacteria to oxidize methane gas and reduce the release of methane from landfill,so as to reduce the greenhouse effectand achieve the purpose of environmental protection The relevant research on methane oxidation efficiency of methane oxidizingbacteria at home and abroad was reviewed.The classification of methane-oxidizing bacteria and its mechanism of methaneoxidation,the factors that affect the oxidation efficiency of methane-oxidizing bacteria and the application of methane-oxidizingbacteria in landfill sites are summarized,and the future research and application area of methane-oxidizing bacteria is outlined.收稿日期：2020-10-26：修回日期：20210208基金项目：回家自然科学基金项目(41977214)资助(C)1994-2023 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net776高校地质学报27卷6期Key words:Landfills;methane;methane oxidizing bacteria;amended cover layer;methane bio-oxidation;biocharFirst author:SUN Wenjing,Professor;E-mail:wjsun@dhu.edu.cn在城市固体废物处理技术方面，目前采用的方生长速度和较高的甲烷氧化效能。将甲烷氧化菌掺法主要有：填埋、焚烧、混合堆肥等。由于填埋能入到生物炭一黏土混合土中，研究了甲烷氧化菌在够处理几乎所有的城市固体废物，且所需费用较少，散土和压实土中的甲烷去除效能。结果表明，掺至今在许多国家仍是最普遍使用的处理方法。入甲烷氧化菌可显著提高甲烷去除率。Boeckx等垃圾填埋场服役期间会释放出大量垃圾填埋(1996)指出对于一些中小型的垃圾填埋场及一些气，垃圾填埋气是由生活垃圾中有机物的厌氧降服役年限较久的垃圾填埋场，在上覆盖层土体中掺解产生的，主要由二氧化碳、甲烷和一些挥发性入甲烷氧化菌来氧化甲烷，可有效降低温室气体排有机化合物组成。其中，甲烷是全球重要的温室气放，与启用气体收集系统相比，更加经济且高效。体之一，对温室效应的贡献约为26%（郑思伟等，由此可见，在垃圾填埋场上覆层中掺入甲烷氧化菌2013),且甲烷的全球变暖潜力是二氧化碳的28对甲烷进行生物氧化以降低甲烷无组织排放的方法倍（Pachauri and Reisinger,2014)。垃圾填埋场每具有非常广阔的应用前景。年释放的甲烷量约占全球甲烷总释放量的6%~12%甲烷氧化菌及其氧化作用机理的研究，已成为(魏素珍，2012)。另外，甲烷还具有易燃、易爆环境微生物学研究领域的热点之一。本文总结了近的特点，当空气或土体中甲烷浓度达到一定限值时，年来国内外环境科学、土壤科学、环境岩土工程等很可能发生垃圾填埋场的爆炸、坍塌等事故（付贵，领域关于甲烷氧化菌氧化甲烷的研究成果，首先概2016)。述了甲烷氧化菌的分类及其氧化甲烷的机理；随后，当前，大量中小型填埋场及老旧填埋场释放的阐述了培养基环境下及土体中甲烷氧化菌氧化效能甲烷都未经收集直接排放到大气中。即使在设置有随各影响因素的变化规律，如温度、湿度、H值，完备气体收集装置的填埋场，仍有5%~40%的甲以及覆盖层的厚度、土体类型、孔隙度、覆层植被等：烷逃逸到大气中；且当甲烷排放量较小时，启用集最后，对生物炭一甲烷氧化菌改性覆层土削减甲烷气系统运行费用高(Pachauri and Reisinger,2014)。排放技术进行了展望，以期为今后的相关研究工作，这种低强度甲烷无组织排放持续时间长，环境污染如温室气体减排、覆土改良施工工艺、掺菌土体工严重，因此，基于环保与安全因素的考虑，亟需寻程特性及耐久性等提供参考。求一种经济、持续、高效的填埋场覆层甲烷削减技1甲烷氧化菌的分类及其甲烷氧化机理术，有效减排填埋场逸出的甲烷。甲烷氧化菌是烃氧化菌群中的一种，是以甲烷1.1甲烷氧化菌的种类及其特征作为唯一碳源和能源的甲基营养型微生物，在填埋根据甲烷氧化菌是否利用环境中的氧气作为电场覆层中很容易富集。甲烷氧化菌氧化甲烷，一部子受体，可将甲烷氧化菌分为好氧甲烷氧化菌和厌分碳被同化为甲烷氧化菌细胞内物质，另一部分被氧甲烷氧化菌（蔡朝阳等，2016）。氧化为低温室效应潜势的C02,在固碳、减排方面好氧甲烷氧化菌是一类独特的甲基营养菌群，均起到十分重要的作用（何品晶等，2006；杨益彪大多可在20-45℃、中性pH值条件下培养。它们等，2015)。刘秉岳等(2015)研究了粉土以及两广泛存在于河流、湖泊、泥炭地、稻田、海洋、湿地、种不同生物炭改性土的甲烷氧化能力，认为土体里泥沼等有氧环境中(Richard and Thomas.,1996)。有甲烷氧化菌菌群可降解甲烷。刘孝阳(2020)从好氧甲烷氧化菌在一些极端的自然环境或人工环境上海老港垃圾填埋场覆盖层获取土样，采用驯化、中也存在，如Dunfield等(2007)在pH值为2.0-2.5分离、纯化等方法获得一株甲烷氧化菌，该菌种为的极端酸性环境中发现了属于疣微菌门的极端嗜酸I型甲基杆状菌属(Methylohacoter),具有较快的的甲烷氧化菌。(C)1994-2023 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net