瓦斯和煤矸石是煤炭开采过程中产生的主要副产品，低浓度瓦斯大量直排造成碳排放与资源浪费，煤矸石的大量堆存破坏生态环境，两者制约了煤炭行业的可持续发展，针对瓦斯碳排放与煤矸石生态破坏问题，提出瓦斯生物氧化产有机酸加速煤矸石风化成土的新思路。通过分析甲烷生物氧化的代谢产物组成，研究其对煤矸石生物风化的影响，评估风化产物土壤性能，阐明瓦斯生物氧化协同煤矸石风化成土的过程机理，并核算协同碳减排量，以期为煤矸石的生态基质化利用与瓦斯碳减排开拓新途径。研究表明：甲烷氧化菌能有效附着在煤矸石表面并降解转化瓦斯，其代谢产物为有机酸和胞外聚合物；有机酸可强化煤矸石的结构粉化与矿物分解重构，胞外多聚物可促进煤矸石风化颗粒的再团聚；煤矸石生物风化产物中有机碳、碱解氮、速效钾含量分别提升223%、185%、105%，风化产物的植物发芽率和生物量分别提升43%、236%；瓦斯中甲烷转化为有机碳形式实现生物固碳，以碳酸盐矿物形式实现碳封存，每立方米反应器每天碳减排量为16.47 kg，每公斤煤矸石每天固碳量为4.49 g。

1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验装置与反应过程
1.3 分析测试方法
2 结果与讨论
2.1 甲烷生物氧化过程及其代谢产物
2.2 瓦斯氧化产物对煤矸石风化过程的影响
2.3 煤矸石风化产物的土壤性能评价
3 瓦斯生物氧化-煤矸石风化成土及碳减排的协同机制
4 瓦斯生物碳减排与固碳核算
5 结论

胡学伟,杨洋,张清,等.基于瓦斯生物氧化的煤矸石风化成土及碳减排研究[J/OL].煤炭学报,1-9[2024-12-09].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0546.