向煤层中添加微生物群落和营养物质可产出甲烷，微生物在利用煤和营养物质进行成气时，典型离子与微量元素的浓度变化关系到周围环境安全性。为研究煤生物成气过程中液相微量元素的变化特征，选取平顶山、义马和长治三个地区的煤样，开展模拟生物成气实验研究。利用离子色谱和电感耦合等离子质谱（ICP-MS）对成气过程中液相的Na⁺，NH₄⁺，K⁺，Cl^-，PO₄^3-等常量离子与V，Cr，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，As，Se，Ag，Cd，Sb，Ba，Ti，Pb等金属元素的质量浓度进行测定。结果表明，成气过程液相中，常量离子的含量随产气时间的增加基本保持稳定，微量元素的变化与产气过程有很强的相关性，成气过程中V、Ag和Cd未检出，而As，Ba，Co，Ni和Pb等微量元素的质量浓度均随产气时间的增加而升高，Pb，Se和Ti质量浓度的变化与煤样有关。Ba含量最高，浓度范围为23.88~144.79 μg/L，As和Cu含量范围分别为5.88~25.07 μg/L和5.47~14.17 μg/L，其他金属元素含量较低。煤粉浸泡前10d，溶液中Ba，Cu，Ni和Se的含量逐渐升高，需特别关注。健康风险评价结果表明，非致癌物质Pb，Ni，Cu和Ba的风险范围在4.37×10^-12~1.48×10^-9之间，远小于非致癌风险阈值1，其中，Cu的非致癌风险高于其他3种金属；致癌物As的风险范围在4.61×10^-5~1.96×10^-4之间，均超过了致癌风险阈值1×10^-6，表明As是煤生物成气过程中对健康危害最大的潜在污染物质，应引起高度关注。