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题名深地生物圈的最新研究进展以及发展趋势
被引量：7
- 1
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作者
董海良
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机构
中国地质大学(北京)
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出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第36期3885-3901,共17页
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基金
国家自然科学基金(41572328
41630103)资助
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文摘
深地(地下深部)微生物是指陆地以及海底表面以下、不以光合作用为主要能量来源、生活在黑暗世界的微生物.深地微生物生活在岩石与沉积物空隙或者流体中,从岩石摄取营养,从水-岩反应中获取能量.深地微生物的总量可与地表生物量相媲美,但是其分布不均匀,代谢速率极低,地质条件是影响其分布和代谢的主要因素.总体来讲,随着深度的增加,由地表带入的有机质含量与能量都降低,因此微生物的丰度、多样性与活性也随之降低.在深部环境,深地微生物的代谢主要由水-岩反应产生的底物与能量维持.深地的极端环境造就了特殊的深地微生物(厌氧、化能自养、嗜热、嗜压、耐寡营养、耐辐射、耐干旱等),但是这些生物的生存边界目前还没有统一定论.尽管深地微生物个体小、生长慢,但是数量庞大,物种多样且功能丰富,在一系列地质过程中起着至关重要的作用,也与人类活动息息相关.因为获取深地样品难度大、费用高,因此深地微生物的研究尚不够深入,许多问题有待解决,包括深地微生物的起源、生存、与代谢功能,生物地理分布,由深地微生物参与调控的元素地球化学循环,以及深地微生物资源的开发利用.
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关键词
深地微生物
极端环境
生存边界
能量
生物量
多样性
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Keywords
deep subsurface microbes
extreme environments
surviving boundary conditions
energy
biomass
diversity
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分类号
Q-0
[生物学]
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题名人类活动对深地微生物的影响
被引量：3
- 2
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作者
蒋永光
石良
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机构
中国地质大学(武汉)环境学院生物科学与技术系
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出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第36期3920-3931,共12页
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基金
国家自然科学基金(41630318
41772363)
湖北省"百人计划"资助
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文摘
在深地环境中生活着数量庞大且种类众多的微生物,主要是细菌和古菌,并包括真菌和病毒.水-岩相互作用产生的氢气和甲烷是这些微生物主要的能量来源.人类活动改变了深地环境及其微生物群落组成和功能.页岩气是存在于深地页岩中的天然气,开采页岩气所使用的水力压裂技术会对深地微生物产生显著影响,在水力压裂开发的不同阶段,微生物群落结构存在显著差异,产甲烷菌能够提高页岩气产量,而产酸细菌则会造成储层酸化和设备锈蚀,降低页岩气的采收率.核废料是指含有高于安全剂量放射性同位素或被其污染的物质,核废料的安全处置是决定核工业能否持续发展的关键因素.地质处置是目前公认的、唯一可行的长期安全处置半衰期长、高放射性核废料的方式,但是,硫酸盐还原菌的活性会导致储存室的锈蚀,微生物产生的气体也会影响地下空间的气压,这些微生物作用都可能对处置安全产生负面影响.CO_2深地封存可以控制其向大气排放,缓解全球暖化,但深地封存的超临界态CO_2能够引起地下水酸化,加速岩石和矿物的溶解,从而改变深地的化学环境和微生物群落,并对CO_2的长期有效封存产生影响.目前有关人类活动对深地微生物的科学研究均侧重于其短期影响,今后的研究应重点关注其长期影响.
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关键词
人类活动
深地微生物
地下环境
页岩气开采
核废料地质处置
二氧化碳深地封存
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Keywords
human activity
microorganisms in deep subsurface
deep subsurface environment
shale gas recovery
geological storage of nuclear wastes
CO2 capture and geological storage
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分类号
Q938
[生物学—微生物学]
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题名地质封存二氧化碳与深地微生物相互作用研究进展
被引量：2
- 3
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作者
李术艺
冯旗
董依然
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机构
中国地质大学(武汉)环境学院
中国地质大学(武汉)生物环境和生物地质国家重点实验室
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出处
《微生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1632-1649,共18页
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基金
国家自然科学基金(41877321,91851211,9205111)。
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文摘
地质封存将工业和能源相关领域生产活动产生的二氧化碳(CO_(2))进行捕集并注入到深部地下岩石构造中,以实现长期储存的目标,是降低温室气体排放、实现CO_(2)长期封存的重要可行性手段之一。向深部地下地质构造中注入大量CO_(2)会导致深地环境发生显著变化,进而引起原生微生物活性及群落结构发生明显改变。因此,地质封存CO_(2)能够直接或间接影响深地微生物驱动的生物地球化学过程。同时,微生物在短期和长期的超临界CO_(2)(scCO_(2))胁迫作用下,也会通过不同的适应性进化方式影响CO_(2)在地下环境中的迁移、转化和赋存形态。本文介绍了国内外二氧化碳捕获与封存发展现状以及地质封存CO_(2)影响条件下的scCO_(2)-水-微生物-矿物的相互作用领域的最新科研进展,并展望了利用深地微生物强化CO_(2)固定以及将其转化为高附加值产物的潜力。
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关键词
二氧化碳地质封存
深地微生物
CO2胁迫
scCO2-水-微生物-矿物的相互作用
生物转化
CO2固定
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Keywords
geological sequestration of CO_(2)
deep subsurface microorganisms
stresses by CO_(2)
scCO_(2)-water-microbes-mineral interactions
microbial transformation
CO_(2)fixation
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分类号
X701
[环境科学与工程—环境工程]
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题名页岩气开采与深地微生物的相互影响
被引量：1
- 4
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作者
宋丹丹
蒋永光
石良
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机构
中国地质大学(武汉)环境学院生物科学与技术系
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出处
《微生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期699-705,共7页
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基金
国家自然科学基金(41630318
41772363)
湖北省"百人计划"~~
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文摘
页岩气是一种特殊的天然气聚集,以吸附或游离状态存在于页岩之中。页岩气资源储量丰富,约占全球天然气能源的三分之一,主要分布在中国、北美、俄罗斯等国家和地区。页岩气开采所使用的水力压裂技术会对深地微生物产生显著影响,在水力压裂的不同阶段,微生物群落组成存在明显差异。其中,产甲烷菌能够提高页岩气的产量,而产酸细菌会造成设备腐蚀,降低页岩气的回收效率。本文概述了页岩气的开采现状、开采过程以及微生物种群的变化和潜在影响,以期促进页岩气开采与深地微生物相互影响的研究,最终推动页岩气的绿色、高效开采。
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关键词
页岩气
水力压裂
深地微生物
相互影响
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Keywords
shale gas, hydraulic fracturing, deep subsurface microorganisms, interactions
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分类号
Q93
[生物学—微生物学]
TE37
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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