微生物发酵床粪污降解菌LPF-1 降解猪粪GS-MS 分析.doc

键入文字 微生物发酵床粪污降解菌微生物发酵床粪污降解菌 LPF 1 降解猪粪降解猪粪 GS MS 分析分析 蓝江林 刘波蓝江林 刘波 陈峥 史怀 栗丰 陈峥 史怀 栗丰 福建省农业科学院农业生物资源研究所 福建 福州 350003 摘要 利用气 质联用 GS MSD 分析猪粪污降解菌 LPF 1 Brevibacillus brevis LPF 1 降解猪粪过程的脂溶性物质 变化 以匹配度大于 80 最大为 100 含量大于 5 为标准 在三个处理中共检测到各类物质 23 种 其中菌株 LPF 1 发酵液检测到的物质种类最多 有 16 种 分别是环辛四烯 2 乙基己醇 2 4 二叔丁基苯酚 对二甲苯 棕榈酸甲 酯 油酸甲酯 3 4 二甲基苯甲醛 间二甲苯 苯丙环丁烯 异戊酸 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯 硬酯酸甲酯 C18 十五烷酸 14 甲基 甲基乙酯 木蜡酸甲酯 十一烯酸和 2 5 二叔丁基酚 猪粪 水溶液整个过程中检测到共 12 种 分别是 1 2 二甲苯 2 4 二叔丁基苯酚 2 5 二叔丁基酚 2 乙基己醇 4 甲基苯酚 苯酚 对二甲苯 间二甲苯 氢化肉桂酸 乙酸 正戊酸和棕榈酸甲酯 猪粪 LPF 1 发酵液处理整个过程中检测到物质共 10 种 分别是 2 4 二 叔丁基苯酚 2 甲基丁酸 4 甲基苯酚 苯酚和 4 甲基苯酚 对二甲苯 二甲苯 环辛四烯 氢化肉桂酸 乙酸和棕 榈酸甲酯 3 个处理中均能检测到物质有 4 种 分别是 2 乙基己醇 2 4 二叔丁基苯酚 对二甲苯和棕榈酸甲酯 根据 不同时间各物质在各处理中存在与否 可将它们分为 6 个类别 存在多态性 猪粪降解是一个复杂的过程 本研究结 果为进一步阐明猪粪降解的机理提供参考 关键词 Brevibacillus brevis LPF 1 猪粪 GS MSD Study on organic compounds produced in hog manure degradation by Brevibacillus brevis LPF 11 with dectection of Gas Chromatography Mass Spectrometry Lan Jiang lin Liu Bo Chen Zheng Shi Huai Li Feng 1 Agricultural Bioresource Research Institute Fujian Academy of Agricultural Sciences Fuzhou 350003 China Abstract Study on volatile organic compounds in hog manure degradation by Gas Chromatography Mass Spectrometry GS MS In condition with matching degree 80 relative content 5 twenty six volatile organic compounds VOCs were detected in three samples Sixteen VOCs were detected in liquid fermentation of strain LPF 1 the main compounds found were 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 1 Hexanol 2 ethyl Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl p Xylene Hexadecanoic acid methyl ester 8 Octadecenoic acid methyl ester Benzaldehyde 3 4 dimethyl Benzene 1 3 dimethyl Bicyclo 4 2 0 octa 1 3 5 triene Butanoic acid 3 methyl Cyclopropaneoctanoic acid 2 octyl methyl ester Octadecanoic acid methyl ester Pentadecanoic acid 14 methyl methyl ester Tetracosanoic acid methyl ester Undecylenic Acid and Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl Twelve VOCs were detected in mix liquid of hog manure and water the main compounds found were 1 Hexanol 2 ethyl Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl p Xylene Hexadecanoic acid methyl ester Benzenepropanoic acid Hexanoic acid Phenol Phenol 4 methyl o Xylene Pentanoic acid Benzene 1 3 dimethyl and Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl Ten VOCs were detected in mix liquid of hog manure and strain LPF 1 the main compounds found were 1 3 5 7 Cyclooctatetraene Butanoic acid 2 methyl 1 Hexanol 2 ethyl Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl p Xylene Hexadecanoic acid methyl ester Benzenepropanoic acid Hexanoic acid Phenol and Phenol 4 methyl Four VOCs were detected in three samples the main compounds found were 1 Hexanol 2 ethyl Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl p Xylene and Hexadecanoic acid methyl ester Based on distributing of VOCs in the samples 6 types were clustered The result should given reference for research on mechanism of hog manure degradation 基金项目 科技部农业科技成果转化资金 2010GB2C40022 省属公益类科研院所基本科研专项 2010R1020 1 福建省财政专项 福建省 农业科学院科技创新团队建设基金 STIF Y03 作者简介 蓝江林 1972 女 博士 副研究员 从事应用微生物研究 E mail lanfz2008 通讯作者 刘波 E mail liubo 键入文字 Key words Brevibacillus brevis LPF 1 hog manure GS MS 养猪业是我国一项重要产业 2009年生产出栏达6 4亿头 产量4889万吨 规模化的迅猛发展 养 猪粪污产量大而且集中 远远超过了自然分解能力 造成的环境污染问题日益凸显 而且存在传播 疾病的潜在风险 养猪粪污的处理已经成为限制养殖业持续稳定发展的瓶颈 众多的专家学者尝试 用各种各样的方法降解粪污 以减少或消除养殖业对环境造成的影响 猪粪的结构及其降解过程都是十分复杂的 其恶臭主要由四类物质 挥发性脂肪酸 吲哚类和 酚类物质 氨气和挥发性胺 Zhu 1999 而这些气体主要是由于微生物降解猪粪复杂的有机结构发 酵而产生的 Roden 1993 Zhu 2000 谢军飞等 2003 通过气相色谱法利用封闭式测定箱对两种不 同堆肥处理方式的猪粪产生的气体进行了取样 然后通过气相色谱分析仪对其所含二氧化碳 CO2 氧化亚氮 N2O 甲烷 CH4 进行了测定分析 近年来 随着测定技术的发展 气 质联用技术 GS MSD 被越来越多的用在挥发性有机物 VOCs 分析中 黄俊等 2007 采用顶空固相微萃取 气相 色谱 质谱法分析鉴定畜禽粪便中的挥发性有机化合物 从猪粪中分离鉴定出40种VOCs 而对于猪粪 的物质构成 以及在降解过程中的物质变化 尚缺乏具体的信息 本研究采用气 质联用技术 观察 猪粪降解过程中物质种类的变化特性 为下一步研究猪粪降解机理积累试验基础 1 材料与方法 1 1 实验材料实验材料 材料 新鲜猪粪 菌株 LPF 1 Brevibacillus brevis LPF 11 福建省农科院农业生物资源所分离 中 科院微生物所鉴定 实验试剂 分析纯乙酸乙酯 实验仪器 美国 Agilent 公司制造的 7890A 5975C 气质联用仪 GC MSD 操作软件 Agilent G1701EA GC MSD ChemStation 1 2 实验方法实验方法 处理 1 作为阳性对照 仅有微生物不加猪粪 粪污降解菌 LPF 1 Brevibacillus brevis LPF 1 发 酵液 浓度 1 64 109cfu ml 1000ml 处理 2 新鲜猪粪 200g 加水稀释至 1000ml 处理 3 作为阴性 对照 仅加猪粪不加微生物 取新鲜猪粪 200g 加入粪污降解菌 LPF 1 发酵液至 1000ml 以上处理盛 于广口瓶中 盖上瓶塞 置室温培养 28 33 每天晃动一次使溶液均匀 每隔 3 天取 20ml 溶液 过滤 丙酮萃取 再用微孔滤膜抽滤 抽滤液进行气 质联用仪分析 GC MS 分析条件 采用 HP5 MS 色谱柱 进样口温度 250 压力 5 5977 psi 总流量 104 mL min 隔垫吹扫流量 3 mL min 分流比 100 1 升温程序为 50 保持 2min 以 3 min 上升到 120 保持 5min 以 10 min 上升到 200 然后以 20 min 上升到 280 保持 5min 质谱条件 溶剂延迟 4 00min 采集模式 全扫描 EMV 模式 相对值 全扫描参数 开始时候的质量数 50 00amu 结束时 的质量数 550 00mu MS 温度 离子源 230 MS 四级杆 150 2 结果与分析 2 1 粪污降解菌粪污降解菌 LPF 1 降解猪粪过程的降解猪粪过程的 GS MSD 总离子流谱图分析总离子流谱图分析 各处理每 3 天取样进行检测 菌株 LPF 1 发酵液和猪粪 LPF 1 发酵液处理检测 6 次 猪粪 水处 理在第 0 天时未检测 共检测 5 次 以第 9 天为例 各处理检测总离子流谱图分别见图 1 图 2 和图 3 横坐标表示各物质在气相色谱中出现特征峰的时间 纵坐标则表示各物质的峰高 菌株 LPF 1 发 酵液在处理第 9 天共检测到 40 个物质峰 主要集中在 25min 到 45min 之间 相对含量最大为棕榈酸甲 酯 物质峰出现在 29 398min 含量达 15 29 猪粪 水处理在第 9 天检测到 40 个物质峰 相对含量 最大为乙酸 物质峰出现在 9 074min 含量达 8 98 猪粪 LPF 1 发酵液处理在第 9 天也检测到 40 个 物质峰 相对含量最大的物质峰为 4 甲基苯酚 出现在 11 397min 含量为 26 17 键入文字 图 1 菌株 LPF 1 发酵液第 9 天 GS MSD 谱图 图 2 猪粪 H2O 第 9 天 GS MSD 谱图 图 3 猪粪 菌株 LPF 1 发酵液第 9 天 GS MSD 谱图 以匹配度大于 80 最大为 100 为依据 各样品检测到相对含量 5 的物质种类数量见表 1 粪 污降解菌 LPF 1 发酵液产生物质的种类数随着时间增加而增加 到 9 天达到高峰 随后逐步降低 在 第 0 3 6 9 12 和 15 天时检测到物质分别为 8 16 27 33 14 和 25 种 猪粪 H2O 溶液检测到的 物质分别为 22 9 11 14 23 和 18 种 猪粪 LPF 1 溶液第 0 天未检测 第 3 6 9 12 和 15 天检 测到的物质分别为 13 18 14 23 和 31 种 表 1 不同处理可检测到的色谱峰 匹配度 80 相对含量 5 检测到的物质种类数量 样品 0d3d6d9d12d15d LPF 1 发酵液81627331425 猪粪 H2O22911142318 猪粪 LPF 1未检测1318142331 2 2 粪污降解菌粪污降解菌 LPF 1 猪粪降解过程的分解产物变化特性猪粪降解过程的分解产物变化特性 以匹配度大于 80 为依据 各样品不同时间检测到物质含量大于 5 的种类见表 2 共有 23 种 物质 第 0 天菌株 LPF 1 发酵液检测到 4 种物质 分别为 1 3 二甲基 4 乙基苯 苯丙环丁烯 乙基 键入文字 己醇和 2 4 二叔丁基苯酚 相对含量分别为 11 63 16 54 8 97 和 8 82 处理猪粪 水检测到物 质分别为 对二甲苯 苯乙烯 乙基己醇和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分别为 7 13 10 03 5 29 和 8 14 其中乙基己醇在 2 个样品中均存在 处理第 3 天 菌株 LPF 1 发酵液检测到 5 种物质 分别为对二甲苯 2 乙基己醇 2 4 二叔丁基 苯酚 棕榈酸甲酯和油酸甲酯 它们相对含量分别为 7 33 5 72 5 16 17 11 和 6 24 处理猪粪 水检测到 4 种物质 分别为 1 2 二甲苯 2 乙基己醇 甲基苯酚和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分 别为 10 56 7 43 15 43 和 10 46 处理猪粪 LPF 1 发酵液检测到的 3 种物质为对二甲苯 2 乙基 己醇和 2 4 二叔丁基苯酚 相对含量分别为 9 94 6 87 和 9 48 其中苯乙烯和 2 乙基己醇在三个 处理中均存在 处理第 6 天 菌株 LPF 1 发酵液检测到 3 种物质 分别为间二甲苯 对二甲苯和环辛四烯 它们 相对含量分别为 6 69 5 77 和 8 13 处理猪粪 水检测到 2 种物质 分别为间二甲苯 2 4 二叔 丁基苯酚 相对含量分别为 9 67 和 8 89 处理猪粪 LPF 1 发酵液检测到的 5 种物质为对二甲苯 环辛四烯 4 甲基苯酚 2 4 二叔丁基苯酚和棕榈酸甲酯 相对含量分别为 6 10 8 74 11 42 8 18 和 7 99 处理第 9 天 菌株 LPF 1 发酵液检测到 5 种物质 分别为棕榈酸甲酯 8 十八碳烯酸 甲基酯 硬 酯酸甲酯 C18 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯和木蜡酸甲酯 相对含量为 15 29 6 81 6 97 5 35 和 5 22 处理猪粪 水检测到 2 种物质 分别为乙酸和氢化肉桂酸 相 对含量分别为 8 98 和 6 66 处理猪粪 LPF 1 发酵液检测到的 4 种物质分别为 2 甲基丁酸 乙酸 4 甲基苯酚和氢化肉桂酸 相对含量分别为 8 47 8 32 26 17 和 14 00 处理第 12 天 菌株 LPF 1 水检测到 4 种物质 分别为对二甲苯 2 乙基己醇 3 4 二甲基苯甲 醛和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分别为 8 59 6 86 7 30 和 7 86 处理猪粪 水检测到 5 种物质 分别为对二甲苯 苯酚 2 乙基己醇 2 5 二叔丁基酚和棕榈酸甲酯 相对含量分别为 6 56 5 25 5 14 6 07 和 8 8 处理猪粪 LPF 1 发酵液检测到的 4 种物质分别为对二甲苯 2 乙基己醇 2 4 二叔丁基苯酚和棕榈酸甲酯 相对含量分别为 6 84 5 46 8 81 和 6 02 处理第 15 天 菌株 LPF 1 水检测到 3 种物质 分别为异戊酸 十一烯酸和十五烷酸 14 甲基 甲基乙酯 相对含量分别为 19 21 5 18 和 9 16 处理猪粪 水检测到 5 种物质 分别为间二甲苯 正戊酸 2 乙基己醇 4 甲基苯酚和 2 4 二叔丁基苯酚 相对含量分别为 5 70 7 67 5 03 13 61 和 7 42 处理猪粪 LPF 1 发酵液检测到的 2 种物质分别为苯酚和 4 甲 基苯酚 相对含量为 12 17 和 7 90 表 2 各处理不同时间检测到的物质 匹配度 80 相对含量 5 含量 处理时间 d 名称分子式结构式 LPF 1猪粪 水猪粪 LPF 1 p Xylene 对二甲苯C8H10 7 13未测 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯C10H14 11 63 未测 Bicyclo 4 2 0 octa 1 3 5 triene 苯丙 环丁烯 C8H8 16 54 未测 0 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇C8H18O 8 975 29未测 键入文字 处理时间 d 名称分子式结构式 含量 LPF 1猪粪 水猪粪 LPF 1 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 C14H22O 8 14未测 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 C14H22O 8 82 未测 o Xylene 1 2 二甲苯C8H10 10 56 p Xylene 对二甲苯C8H10 7 33 9 94 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇C8H18O 5 727 436 87 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚C7H8O 15 43 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 C14H22O 5 16 9 48 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 C14H22O 10 46 Hexadecanoic acid methyl ester 棕 榈酸甲酯 C17H34O2 17 11 3 9 Octadecenoic acid methyl ester 油酸甲酯 C19H36O2 6 24 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯 C8H10 6 699 67 p Xylene 对二甲苯C8H10 5 77 6 10 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四 烯 C8H8 8 13 8 74 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚C7H8O 11 42 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 C14H22O 8 898 18 6 Hexadecanoic acid methyl ester 棕 榈酸甲酯 C17H34O2 7 99 Butanoic acid 2 methyl 2 甲基丁 酸 C5H10O2 8 47 Hexanoic acid 乙酸C6H12O2 8 988 32 9 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚C7H8O 26 17 键入文字 处理时间 d 名称分子式结构式 含量 LPF 1猪粪 水猪粪 LPF 1 Benzenepropanoic acid 氢化肉桂 酸 C9H10O2 6 6614 00 Hexadecanoic acid methyl ester 棕 榈酸甲酯 C17H34O2 15 29 8 Octadecenoic acid methyl ester 8 十八碳烯酸 甲基酯 6 81 Octadecanoic acid methyl ester 硬 酯酸甲酯 C18 C19H38O2 6 97 Cyclopropaneoctanoic acid 2 octyl methyl ester 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯 C20H38O25 35 Tetracosanoic acid methyl ester 木 蜡酸甲酯 C25H50O2 5 22 p Xylene 对二甲苯C8H10 8 596 566 84 Phenol 苯酚C6H6O 5 25 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇C8H18O 6 865 145 46 Benzaldehyde 3 4 dimethyl 3 4 二 甲基苯甲醛 C8H18O 7 30 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 C14H22O 8 81 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 C14H22O 7 86 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 C14H22O 6 07 12 Hexadecanoic acid methyl ester 棕 榈酸甲酯 C17H34O2 8 86 02 Butanoic acid 3 methyl 异戊酸C5H10O2 19 21 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯C8H10 5 70 Undecylenic Acid 十一烯酸C11H20O2 5 18 Pentanoic acid 正戊酸C5H10O2 7 67 Phenol 苯酚C6H6O 12 17 15 Pentadecanoic acid 14 methyl methyl ester 14 甲基十五烷酸甲 酯 C17H34O29 16 键入文字 处理时间 d 名称分子式结构式 含量 LPF 1猪粪 水猪粪 LPF 1 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇 C8H18O 5 03 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚C7H8O 13 617 90 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 C14H22O 7 42 注 表示在匹配度 80 含量 5 的条件下未检测到该物质 2 3 粪污降解菌粪污降解菌 LPF 1 降解猪粪过程分解产物的分布特性降解猪粪过程分解产物的分布特性 利用聚类分析 以不同处理在不同时间检测到的物质为样本 物质编号 1 23 将各物质在各处 理中出现在不同处理发酵过程的次数统计见表 3 以各物质在各处理中出现次数为指标 以兰氏距离 为尺度 用可变法对数据进行系统聚类分析 结果见表 4 图 4 当 1 17 时 可将 24 个物质分为 6 个类群 表 3 各物质在各处理存在情况 匹配度 80 含量 5 编号物 质 LPF 1 猪粪 水猪粪 LPF 1 11 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四烯101 8Butanoic acid 2 methyl 2 甲基丁酸 0 0 1 38 Octadecenoic acid methyl ester 油酸甲酯100 4Benzaldehyde 3 4 dimethyl 3 4 二甲基苯甲醛100 7Bicyclo 4 2 0 octa 1 3 5 triene 苯丙环丁烯100 9Butanoic acid 3 methyl 异戊酸100 10Cyclopropaneoctanoic acid 2 octyl methyl ester2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯100 13Octadecanoic acid methyl ester 硬酯酸甲酯 C18100 15Pentadecanoic acid 14 methyl methyl ester 十五烷酸 14 甲基 甲基乙酯100 22Tetracosanoic acid methyl ester 木蜡酸甲酯100 23Undecylenic Acid 十一烯酸 1 00 21 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇 342 17Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚223 21p Xylene 对二甲苯323 11Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯212 5Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯 320 19Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚130 6Benzenepropanoic acid 氢化肉桂酸011 12Hexanoic acid 乙酸011 20Phenol 苯酚011 18Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚023 14o Xylene 1 2 二甲苯010 16Pentanoic acid 正戊酸 01 0 注 1 表示该物质在该处理中存在 0 表示表示该物质在该处理中未检测到 类群 包括 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四烯 和 Butanoic acid 2 methyl 2 甲基丁酸 2 种物质 均在猪粪 LPF 1 发酵液处理出现 1 次 键入文字 类群 包括 9 种物质 仅在 LPF 1 发酵液中出现存在 包括 8 Octadecenoic acid methyl ester 油酸 甲酯 Benzaldehyde 3 4 dimethyl 3 4 二甲基苯甲醛 Bicyclo 4 2 0 octa 1 3 5 triene 苯丙环丁烯 Butanoic acid 3 methyl 异戊酸 Cyclopropaneoctanoic acid 2 octyl methyl ester 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯 Octadecanoic acid methyl ester 硬酯酸甲酯 C18 Pentadecanoic acid 14 methyl methyl ester 十 五烷酸 14 甲基 甲基乙酯 Tetracosanoic acid methyl ester 木蜡酸甲酯 和 Undecylenic Acid 十一烯酸 类群 包括 4 种物质 物质在 3 个处理中均出现 1 次以上 分别为 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己 醇 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 p Xylene 对二甲苯 和 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯 类群 包括 2 种物质 存在于 LPF 1 发酵液猪粪 H2O 溶液中 包括 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲 苯 和 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 类群 包括 4 种物质 仅在猪粪 H2O 溶液和猪粪 LPF 1 发酵液处理中出现 分别为 Benzenepropanoic acid 氢化肉桂酸 Hexanoic acid 乙酸 Phenol 苯酚 和 Phenol 4 methyl 4 甲基 苯酚 类群 仅在猪粪 H2O 溶液中存在 包括 o Xylene 1 2 二甲苯 和 Pentanoic acid 正戊酸 2 种物 质 表 4 聚类过程 TIJ距离 1430 2730 3930 41030 51260 61330 71530 816140 92060 102230 112330 1221170 2 131950 7 141720 74167 151120 77812 16811 171861 17188 181461 84733 19522 28985 20312 8459 21623 73492 22215 30036 图 4 物质在处理中存在情况聚类分析 2 3 不同处理在猪粪降解过程特征产物的异质性不同处理在猪粪降解过程特征产物的异质性 2 3 1 不同处理猪粪降解过程产物种类的差异不同处理猪粪降解过程产物种类的差异 将各样本在处理过程中检测到的物质列于表 5 3 个处理共检测到各类物质 23 种 其中菌株 LPF 物 质 编 号 键入文字 1 发酵液在处理过程中检测到的物质种类最多 有 16 种 猪粪 水处理过程中共检测到 12 种物质 猪粪 LPF 1 发酵液处理过程中共检测 10 种物质 表 5 各处理检测到的物质种类 匹配度 80 含量 5 物 质 菌株 LPF 1 水 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四烯 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 p Xylene 对二甲苯 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯 8 Octadecenoic acid methyl ester 油酸甲酯 Benzaldehyde 3 4 dimethyl 3 4 二甲基苯甲醛 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯 Bicyclo 4 2 0 octa 1 3 5 triene 苯丙环丁烯 Butanoic acid 3 methyl 异戊酸 Cyclopropaneoctanoic acid 2 octyl methyl ester 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯 Octadecanoic acid methyl ester 硬酯酸甲酯 C18 Pentadecanoic acid 14 methyl methyl ester 十五烷酸 14 甲基 甲基乙酯 Tetracosanoic acid methyl ester 木蜡酸 甲酯 Undecylenic Acid 十一烯酸 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 猪粪 水 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 p Xylene 对二甲苯 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯 Benzenepropanoic acid 氢化肉桂酸 Hexanoic acid 乙酸 Phenol 苯酚 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚 o Xylene 1 2 二甲苯 Pentanoic acid 正戊酸 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚 猪粪 LPF 1 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四烯 Butanoic acid 2 methyl 2 甲基丁酸 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚 p Xylene 对二甲苯 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯 Benzenepropanoic acid 氢化肉桂酸 Hexanoic acid 乙酸 Phenol 苯酚 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚 2 3 2 粪污降解菌粪污降解菌 LPF 1 处理组产物分布特点处理组产物分布特点 仅在粪污降解菌 LPF 1 过程检测到的物质见表 6 共有 14 种 第 0 天检测到物质有 4 种 分别是 间二甲苯 苯丙环丁烯 2 乙基己醇和 2 4 二叔丁基苯酚 相对含量分别为 11 63 16 54 8 97 和 8 82 第 3 天检测到物质有 5 种 分别是对二甲苯 2 乙基己醇 2 4 二叔丁基苯酚 棕榈酸甲酯和 油酸甲酯 相对含量分别为 7 33 5 72 5 16 17 11 和 6 24 第 6 天检测到 3 种物质 间二甲 苯 对二甲苯和环辛四烯 相对含量分别为 6 69 5 77 和 8 13 第 9 天检测的物质有 5 种 棕榈 酸甲酯 8 十八碳烯酸 甲基酯 硬酯酸甲酯 C18 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯和木蜡酸甲酯 相对 含量分别为 15 29 6 81 6 97 5 35 和 5 22 第 12 天检测的物质有 4 种 对二甲苯 2 乙基己 醇 3 4 二甲基苯甲醛和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分别为 8 59 6 86 7 30 和 7 86 第 15 天检 测到 3 种物质 异戊酸 十一烯酸和 14 甲基十五烷酸甲酯 相对含量分别为 19 21 5 18 和 9 16 表 6 仅在粪污降解菌 LPF 1 发酵液不同时间出现的物质含量 处理时间 d 名称LPF 1 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯11 63 Bicyclo 4 2 0 octa 1 3 5 triene 苯丙环丁烯16 54 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇8 97 0 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚8 82 p Xylene 对二甲苯7 33 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇5 72 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚5 16 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯17 11 3 9 Octadecenoic acid methyl ester 油酸甲酯6 24 6Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯 6 69 键入文字 处理时间 d 名称LPF 1 p Xylene 对二甲苯5 77 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四烯8 13 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯15 29 8 Octadecenoic acid methyl ester 8 十八碳烯酸 甲基酯6 81 Octadecanoic acid methyl ester 硬酯酸甲酯 C186 97 Cyclopropaneoctanoic acid 2 octyl methyl ester 2 羟基丙烷 1 2 3 三羧酸 甲基酯5 35 9 Tetracosanoic acid methyl ester 木蜡酸甲酯5 22 p Xylene 对二甲苯8 59 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇6 86 Benzaldehyde 3 4 dimethyl 3 4 二甲基苯甲醛7 30 12 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚7 86 Butanoic acid 3 methyl 异戊酸19 21 Undecylenic Acid 十一烯酸5 18 15 Pentadecanoic acid 14 methyl methyl ester 14 甲基十五烷酸甲酯9 16 2 3 3 猪粪猪粪 水处理组水处理组产物分布特点产物分布特点 仅在猪粪 水处理中不同时间出现的物质列于表 7 共 9 种物质 第 0 天检测到物质有对二甲苯和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分别为 7 13 和 8 14 第 3 天检测到物质为 1 2 二甲苯 4 甲基苯酚和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分别为 10 56 15 43 和 10 46 第 12 天被检测的物质有苯酚 2 乙基己醇 和 2 5 二叔丁基酚 相对含量分别为 5 25 5 14 和 6 07 第 15 天检测到的物质有间二甲苯 正戊 酸 2 乙基己醇和 2 4 二叔丁基苯酚 相对含量分别为 5 70 7 67 5 03 和 7 42 表 7 在猪粪 水处理中不同时间出现的物质含量 时间 天 物质猪粪 水 p Xylene 对二甲苯7 13 0 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚8 14 o Xylene 1 2 二甲苯10 56 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚15 433 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚10 46 Phenol 苯酚5 25 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇5 1412 Phenol 2 5 bis 1 1 dimethylethyl 2 5 二叔丁基酚6 07 Benzene 1 3 dimethyl 间二甲苯5 70 Pentanoic acid 正戊酸7 67 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇 5 03 15 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚7 42 2 3 4 猪粪猪粪 LPF 1 处理组处理组产物分布特点产物分布特点 在粪污降解菌猪粪 LPF 1 处理中不同时间出现的物质列于见表 8 共有 10 种物质 第 0 天未检 测 第 3 天检测到 3 种物质 对二甲苯 2 乙基己醇和 2 乙基己醇 相对含量分别为 9 94 6 87 和 9 48 第 6 天检测到 5 种物质 对二甲苯 环辛四烯 4 甲基苯酚 2 4 二叔丁基苯酚和棕榈酸甲酯 相对含量为 6 10 8 74 11 42 8 18 和 7 99 第 9 天检测到 4 种物质 2 甲基丁酸 乙酸 4 甲基苯酚和氢化肉桂酸 相对含量分别为 8 47 8 32 26 17 和 14 00 第 12 天检测到 4 种物质 键入文字 分别为对二甲苯 2 乙基己醇 2 4 二叔丁基苯酚和棕榈酸甲酯 相对含量分别为 6 84 5 46 8 81 和 6 02 第 15 天检测到 2 种物质 为苯酚和 4 甲基苯酚 相对含量为 12 17 和 7 90 表 8 猪粪 LPF 1 发酵液处理中不同时间出现的物质含量 处理时间 d 名称猪粪 LPF 1 p Xylene 对二甲苯9 94 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇6 87 3 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚9 48 p Xylene 对二甲苯6 10 1 3 5 7 Cyclooctatetraene 环辛四烯8 74 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚11 42 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚8 18 6 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯7 99 Butanoic acid 2 methyl 2 甲基丁酸8 47 Hexanoic acid 乙酸8 32 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚26 17 9 Benzenepropanoic acid 氢化肉桂酸14 00 p Xylene 对二甲苯6 84 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇5 46 Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚8 81 12 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯6 02 Phenol 苯酚12 1715 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚7 90 2 3 5 猪粪猪粪 水阴性对照组和粪污降解菌水阴性对照组和粪污降解菌 LPF 1 菌液阳性对照组产物分布特性菌液阳性对照组产物分布特性 在猪粪 水的处理猪粪 LPF 1 发酵液处理中均检测到的物质列于表 9 共有 8 种物质 在第 3 天 检测到物质为 2 乙基己醇 在猪粪 水的处理猪粪 LPF 1 发酵液处理中相对含量分别为 7 43 和 6 87 第 6 天检测到的物质 2 种 为 2 4 二叔丁基苯酚 在猪粪 水的处理猪粪 LPF 1 发酵液处理中 相对含量分别为 8 89 和 8 18 第 9 天检测到物质 2 种 为乙酸和氢化肉桂酸 在猪粪 水的处理中 相对含量分别为 8 98 和 6 66 在猪粪 LPF 1 发酵液处理中相对含量分别为 8 32 和 14 00 第 12 天检测到物质 4 种 分别是对二甲苯 2 乙基己醇 棕榈酸甲酯和苯酚 它们在猪粪 水的处理中相 对含量分别为 6 56 5 14 8 8 和 5 25 在猪粪 LPF 1 发酵液处理中相对含量分别为 6 84 5 46 6 02 和 0 第 15 天检测到 2 种物质 4 甲基苯酚在猪粪 水的处理猪粪 LPF 1 发酵 液处理中相对含量分别为 13 61 和 7 90 苯酚仅在猪粪 LPF 1 发酵液处理中存在 相对含量为 12 17 表 9 在粪污降解菌 LPF 1 发酵液和猪粪 水处理组不同时间出现的物质含量 处理时间 d 名称猪粪 水猪粪 LPF 1 3 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇7 436 87 6Phenol 2 4 bis 1 1 dimethylethyl 2 4 二叔丁基苯酚8 898 18 Hexanoic acid 乙酸8 988 329 Benzenepropanoic acid 氢化肉桂酸6 6614 00 p Xylene 对二甲苯6 566 84 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇5 145 46 Hexadecanoic acid methyl ester 棕榈酸甲酯8 86 02 12 Phenol 苯酚5 25 键入文字 处理时间 d 名称猪粪 水猪粪 LPF 1 3 1 Hexanol 2 ethyl 2 乙基己醇7 436 87 Phenol 4 methyl 4 甲基苯酚13 617 9015 Phenol 苯酚 12 17 2 3 6 不同处理猪粪分解过程同时出现的产物分析不同处理猪粪分解过程同时出现的产物分析 在 3 个处理中同时出现的物质见表 10 共有 4 种物质 第 0 天检测到 3 种物质 2 乙基己醇在粪污降解菌 LPF 1 发酵液 猪粪 水处理中相对含量分别为 8 97 和 5 29 2 4 二叔丁基苯酚在粪污降解菌 LPF 1 发酵液处理中相对含量为 8 82 对二甲苯在猪 粪 水处理中相对含量为 7 13 第 3 天检测到 4 种物质 2 乙基己醇在 LPF 1 发酵液 猪粪 水处理和猪粪 LPF 1 发酵液处理中的 含量分别为 5 72 7 43 和 6 87 2 4 二叔丁基苯酚在 LPF 1 发酵液和猪粪 LPF 1 发酵液处理中的含 量分别为 5 16 和 9 48 对二甲苯在 LPF 1 发酵液和猪粪 LPF 1 发酵液处理中的含量分别为 7 33 和 9 94 棕榈酸甲酯在 LPF 1 发酵液发酵液处理中的含量为 17 11 第 6 天检测到 3 种物质 2 4 二叔丁基苯酚在猪粪 水处理和猪粪 LPF 1 发酵液处理中的含量分别 为 8 89 和 8 18 对二甲苯在 LPF 1 发酵液和猪粪 LPF 1 发酵液处理中的含量分别为 5 77 和 6 10 棕榈酸甲酯在猪粪 LPF 1 发酵液处理中的含量 7 99 第 9 天仅检测到 1 种物质 棕榈酸甲酯在猪粪 LPF 1 发酵液处理中的含量为 15 29 第 12 天仅检测到 4 种物质 2 乙基己醇在 LPF 1 发酵液 猪粪