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甲烷作为全球第二大温室效应气体,其增温潜势（Global Warming Potential,GWP）是二氧化碳分子的15～30倍。近一个多世纪以来,甲烷在大气中的浓度持续增长。作为有效的抑制全球变暖的措施,最有效的方式是减少甲烷人为排放源的比重。本文以填埋场覆盖材料作为模拟的对象,在实验室条件下筛选构建高效复合型甲烷氧化材料。在此基础上同时构建基于外源甲烷氧化菌的甲烷氧化覆盖材料,并研究影响甲烷氧化能力的因素及甲烷氧化菌菌群等,旨在探讨外源菌群强化甲烷氧化覆盖材料功能的机制。主要有以下的实验结果:（1）所选的材料中,牛粪堆肥具有最优的甲烷氧化能力(Vmax:3386.50μg·g-1·h-1～3451.25μg·g-1·h-1)。基于牛粪堆肥和沙子、黏土、稻田土构建了三种复合型甲烷氧化覆盖材料,其最优的混合比例为堆肥:其他材料=2:8（m/m）;甲烷氧化的最优含水率和温度分别为饱和含水率的80%、35oC。三种复合型材料经过3次孵化培养之后甲烷去除速率分别达到:280.44、530.88、581.84μg·g-1·h-1。基于16S r DNA的T-RFLP分析表明,CMC的添加使细菌多样性指数和均匀度指数均下降;基于pmo A基因的T-RFLP分析发现Type I型甲烷氧化菌中的Methylococcus、Methylocaldum、Methylamonas、Methylomicrobium在所有供试样品中广泛存在。（2）对实验室筛选保存的M16的16S r DNA鉴定表明,M16属于Methylocystis菌属（Ⅱ型甲烷氧化菌）。当菌种培养时M16菌采用1.0 g/L NH4NO3作氮源,1.0μmol/L铜离子,p H 7.00,温度30℃时,M16的甲烷去除率和菌体生物量较大。含有铵态氮的高浓度无机氮源会抑制M16菌甲烷氧化;铜离子是对M16影响最为显著的微量元素。在各个因素的最优条件下,Methylocystis sp.M16菌液吸光值(A600)均在0.5以上,甲烷去除率在95%以上。（3）以实验室培养的甲烷氧化菌作为外源菌种,构建基于外源甲烷氧化菌构建的甲烷氧化覆盖材料—外源菌&稻田土、外源菌&黏土和外源菌&沙子。前两者均表现处较高的甲烷去除速率,最高值达到63～74μg·g-1·h-1,相比于未加菌的土壤(5μg·g-1·h-1左右),提高超过10倍;添加外源甲烷氧化菌,对沙子中甲烷氧化能力(速率在10μg·g-1·h-1以内波动)提高作用不显著。利用Biolog ECO微平板解析材料菌群的功能多样性,表明菌种添加提高了材料中微生物整体活性、改变了碳源利用种类与水平;T-RFLP和克隆文库分析表明,添加M16菌的材料中TypeⅡ型甲烷氧化菌占优势,主要与Methylocystis菌属相似性较高;TypeⅡ型甲烷氧化菌相对丰度随时间而逐步增加,并趋于稳定,而TypeⅠ型变化趋势反之。TypeⅠ型甲烷氧化菌主要与Methylomicrobium album菌相似性很高。（4）营养物质的添加对于外源菌型甲烷氧化覆盖材料的甲烷氧化速率和菌数的提高作用不明显,甚至有的物质起抑制效果,例如甲醇、铵态氮、较高浓度的铜。采用甲醇作为唯一的碳源的MS固体平板计数法计算的材料中的菌数直接与甲烷去除速率存在正向的关联。菌群T-RFLP分析表明,添加外源营养元素之后材料中甲烷氧化菌仍以TypeⅡ型为主（大于60%）,但是TypeⅡ型相对丰度普遍降低,而TypeⅠ型甲烷氧化菌的丰度有2.7～8.54%的增加。氨氧化菌在添加葡萄糖和氯化铵、硝酸铵的各种样品中的含量有所升高。添加额外的营养元素在培养9d以内无益于TypeⅡ型甲烷氧化菌的相对丰度的增加。综上所述,应用外源甲烷氧化菌强化甲烷氧化覆盖材料甲烷氧化功能是一种有效、可行的方式。本文采用的强化甲烷氧化的措施有望为甲烷减排的实践提供借鉴。