驯化对长焰煤制生物气过程氢化酶活性的响应分析*

黄 松 夏大平， 闫夏彤 刘春兰 孙长彦 郭红玉，3

(1.河南理工大学能源科学与工程学院，454000 河南焦作；2.河南理工大学资源环境学院，454000河南焦作；3.中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心，454000 河南焦作)

0 引 言

煤炭开采势必会对水资源、大气及土壤等环境造成不利影响，如何清洁高效地利用煤炭资源，减轻环境负担已成为当今煤炭转型考虑的重中之重。煤制生物气技术是在微生物的作用下，将煤定向转化为氢气、甲烷等有利物质的一种新技术，具有反应条件温和、耗能少等优点，必将成为未来煤炭资源清洁高效开采的有效途径之一[1-2]，而这种技术的首要环节便是高效菌源的获取。目前，众多学者已经在菌源选择上做了许多先导性的工作。在不同地区、不同煤阶的新鲜煤样中均检测有产氢产甲烷菌群[3-4]，另外，对煤层水的群落结构研究中也发现存在互营挥发性脂肪酸代谢产甲烷菌系[5]。对比不同煤阶煤分别在本源菌和外源(如沼液、活性污泥和底泥等)菌作用下产气效率的差异，发现外源菌的整体产气效果要优于本源菌的整体产气效果，而驯化是获取高效菌更为关键的因素，微生物经过逐步驯化可缩减对煤的适应过程，使不同菌源菌群的产气效率均得到提高[6-8]，这为后续增产研究提供了思路。通过将驯化后的外源菌群注入到煤层气产量低、本源微生物活性弱的浅埋煤层，外源菌协同煤层本源菌共同促进煤层生物气的产出。

氢化酶是一类存在于微生物体内的重要的生物酶，它能够催化伴有氢分子吸收与释放的氧化还原反应[9-11]，并且通过调控微生物体内氢气的代谢来调节其他生理代谢活动[12]。……