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作者：张敏;王舒畅;于跃琦;谢志刚;刘群胜;魏欢欢;寇巍;
单位：沈阳农业大学工程学院;营口理工学院化学与环境工程学院;
摘要：[目的]为提高猪粪厌氧发酵产气性能。[方法]在猪粪厌氧发酵系统中添加不同浓度(0,10,20,30,40 mg·L~(-1))的纳米氧化铈(CeO_2NPs)以探究其对厌氧发酵产气性能、理化性质的影响，并进一步分析微生物多样性和群落结构变化以及抗生素抗性基因(ARGs)消减的影响。[结果]CeO_2NPs添加量为10 mg·L~(-1)时，猪粪厌氧发酵产气效果最好，其累积产气量较CK组提高25.45%，累积产甲烷量提高19.74%，提高牛粪高浓度厌氧发酵底物水解程度，促进厌氧发酵后期分解丙酸能力，增强系统稳定性。与对照组相比，添加10 mg·L~(-1)的CeO_2NPs提高了厌氧发酵系统物种的多样性和丰富度，发酵系统中水解产酸厚壁菌门(Firmicutes)等优势菌群的相对丰度显著提升，属水平上产氢产乙酸菌Clostridium＿sensu＿stricto＿1丰度提升4.72%；同时也提高了产甲烷菌中Methanobacterium、Methanosaeta、Methanobrevibacter、methanoculleus、Methanosphaera的相对丰度；添加10 mg·L~(-1) CeO_2NPs组对四环素类(tetH、tetB(P))、磺胺类(sul1、sul2)及大环内酯类(lnuG、Erm(30))ARGs的消减率分别达到47.62%～65.30%、54.93%～55.27%、14.44%～68.92%，发酵第30天时CK组ARGs丰度为添加10 mg·L~(-1) CeO_2NPs组的1.03～2.08倍。[结论]综上所述，添加适量的CeO_2NPs对稳定厌氧发酵系统、提高微生物活性、增加沼气产量、ARGs消减等方面又多重促进作用。研究结果可为畜禽粪便沼气工程中CeO_2NPs等导电性外源添加剂的使用提供相关理论指导和实践基础。
关键词：纳米氧化铈;;厌氧发酵;;猪粪;;抗生素抗性基因
基金资助：辽宁省自然科学基金项目（2023-MS-213）;; 辽宁省联合基金项目面上资助计划项目（2023-MSLH-309）
