【目的】为探索低压环境下CO2生物甲烷化和煤炭微生物降解气化特征，【方法】选取低阶烟煤(Rmax=0.67%)作为发酵底物，利用CO2和H2营造低压氛围，开展为期96 d的微生物发酵产气实验。借助气相色谱、16S rRNA基因测序和低温液氮吸附测试分析生物气产出-微生物群落-煤结构内在变化规律。【结果和结论】研究结果表明：相比于常规发酵，注入低压CO2对CH4的产出有抑制作用，CH4产出效率呈现降低现象，H2注入后很快被转化利用，H2质量浓度快速降低，促进了CH4的产出，同时也改变了生物气产出方式，对发酵液中微生物群落结构也产生了深刻影响，表现为细菌中厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度的降低和拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度的升高，尤其是拟杆菌门中S50＿wastewater＿sludge＿group菌属始终为优势菌属，它与unclassified＿W27菌属均呈现上升趋势，分析原因为后期H2的注入，促进了它们的生长代谢；古菌在属水平分布中，甲烷杆菌属（Methanobacterium）所占比例最大（47.66%～83.05%），而后依次是甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、甲烷囊菌属（Methanoculleus）；得益于可以同时利用H2+CO2和乙酸等底物，Methanosarcina相对丰度增大趋势显著；而Methanoculleus是通过氢营养途径进行甲烷的合成，后期缺乏H2，其丰度也快速减小。此外，相比于原煤，低压CO2的注入导致煤吸附能力的减弱，总孔容和比表面积的减小；随着低压CO2注入越多，分形维数D1和D2分别出现了增大和减小趋势，煤中孔隙表面粗糙程度增加，孔隙结构复杂程度/非均质化程度减小，考虑与微生物降解和碳酸盐沉淀形成的双重作用有关。研究结果丰富了煤炭生物降解与CO2生物转化利用基础理论，尤其为煤层中CO2生物转化埋存技术贡献一定的理论依据。

1 样品与实验
2 结果与讨论
2.1 煤微生物降解产气特征
2.2 微生物群落结构变化分析
2.2.1 细菌群落结构
2.2.2 古菌群落结构
2.3 基于低温氮吸附的孔隙结构变化特征
3 结论

简阔,傅雪海,刘明杰,等.CO2和H2低压环境下煤微生物降解气化实验[J/OL].煤田地质与勘探,1-12[2024-12-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20241212.1612.007.html.