为研究褐煤生物产气规律及其液相体系中常见阳离子变化特征，以内蒙古胜利褐煤为产气底物，寺河矿区煤层气井排采水中微生物作为发酵菌群，利用5 L厌氧发酵罐进行模拟生物产气实验，采用离子色谱仪对发酵液中的NH4⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺5种阳离子浓度进行动态监测。结果表明：煤模拟生物产气周期为33 d，分为缓慢增长期、快速增长期和平缓期3个阶段，33 d单位质量煤净产甲烷量最高达23μmol/g;产气体系中NH4⁺(741.5 mg/L)和K⁺(994.5 mg/L)离子质量浓度变化最为明显，Ca²⁺(26 mg/L)、Mg²⁺(10.7 mg/L)和Na⁺(72 mg/L)次之，表明发酵液中5种阳离子均参与了褐煤生物产气过程，且被不同程度的释放和利用;褐煤生物产气量与阳离子浓度有一定相关性，单位质量煤产气量与NH4+和K+浓度呈正相关，与Ca²⁺、Mg²⁺浓度呈负相关。此外，NH4+和K+以及Ca²⁺和Mg²⁺之间浓度呈显著正相关。由实验结果可知：褐煤生物产气液相体系中NH4⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺5种阳离子会随着煤中有机组分的厌氧降解而缓慢释放、再吸附，同时可被微生物利用参与细胞内的生物化学反应。