郭 鑫 陳林勇 任恒星 關(guān)嘉棟 趙 晗 趙 娜

(煤與煤層氣共采國家重點實驗室，048000 山西晉城；易安藍焰煤與煤層氣共采技術(shù)有限責任公司，048000 山西晉城)

0 引 言

2020年，我國煤炭消費量占能源消費總量的56.8%，呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢[1]，但從短期來說，煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中仍將占主導地位[2]。為探尋解決煤炭利用帶來的環(huán)境污染問題，尋求煤炭清潔高效利用方法已成為國內(nèi)外研究的熱點。SCOTT[3]提出次生生物氣的形成，微生物降解煤可以產(chǎn)生甲烷，該技術(shù)的核心機理是微生物降解煤產(chǎn)甲烷，也即生物成因煤層氣的生成機理。煤中的芳香族及木質(zhì)素衍生的復雜碳水化合物(包含氮、硫、氧)可以作為碳源被微生物生物降解[4-9]。這種方法既能提高煤層氣儲量，又能增加煤層滲透性，提高煤層氣采收率，是實現(xiàn)煤炭清潔利用的新思路[10]。

STRAPOC et al[5，11]在研究了伊利諾伊盆地生物成因氣及相關(guān)微生物群落結(jié)構(gòu)后，提出微生物厭氧降解煤產(chǎn)甲烷的大致途徑。GREEN et al[12]從粉河盆地煤層氣田產(chǎn)出水中富集了降解煤產(chǎn)甲烷的微生物菌群。王愛寬等[13-14]從褐煤中富集了厭氧微生物菌群，在后續(xù)的生物降解煤模擬實驗中證實該菌群能夠降解褐煤產(chǎn)甲烷，且生物源甲烷主要通過乙酸發(fā)酵途徑生成，培養(yǎng)后期部分甲烷具有二氧化碳還原成因。FALLGREN et al[15]通過采集澳大利亞、印尼和中國的褐煤煤樣進行了本源微生物降解煤產(chǎn)甲烷實驗，結(jié)果表明，通過添加營養(yǎng)物質(zhì)激活褐煤中的本源微生物產(chǎn)生甲烷是可行的。林海等[16-17]從厭氧污泥中富集了產(chǎn)甲烷外源菌群，并以煤為碳源對其進行了馴化，證明外源菌群可利用煤產(chǎn)甲烷。蘇現(xiàn)波等[18-19]對微生物降解煤產(chǎn)甲烷進行了一系列實驗模擬研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鹽度、pH值和氧化還原電位都會影響低煤階煤的生物甲烷生成。

國內(nèi)研究大部分利用小型煤炭生物產(chǎn)氣裝置進行小試實驗，本實驗以微生物降解煤的理論為基礎，在前期研究基礎上，利用自主設計研發(fā)的190 L發(fā)酵罐開展本源菌群和活性污泥外源菌群對內(nèi)蒙古地區(qū)和甘肅地區(qū)的煤進行微生物降解產(chǎn)甲烷中試放大實驗，探究外源菌和本源菌的煤降解產(chǎn)甲烷效果。

1 實驗部分

1.1 材料

1.1.1 煤樣與菌群

實驗煤樣分別為內(nèi)蒙古神華北電勝利露天煤礦5號煤層的褐煤(SL)和甘肅慶陽寧縣的長焰煤(NX)，埋深分別為約100 m和800 m～1 000 m。取樣后，快速將所取煤樣置于自制的厭氧煤樣罐中，充入氮氣驅(qū)替內(nèi)部空氣，最終保持罐內(nèi)一定正壓的氮氣。煤樣的工業(yè)分析采用SDLA618型工業(yè)分析儀(湖南三德科技股份有限公司)檢測，按照GB/T 30732-2014《煤的工業(yè)分析方法》操作進行，結(jié)果見表1。

實驗中的本源菌分別取自甘肅慶陽煤層氣井的排采水和內(nèi)蒙古煤層縫隙滲水，外源菌取自厭氧消化池中的活性污泥。水樣中的菌群經(jīng)過富集培養(yǎng)馴化后進行本源菌產(chǎn)氣實驗，污泥中的菌群經(jīng)過馴化后進行外源菌產(chǎn)氣實驗。

表1 煤樣的工業(yè)分析Table 1 Proximate analysis of coal samples

1.1.2 主要儀器和試劑

HIRAYAMA HVE-50型滅菌鍋(日本，平山制作所株式會社)、球磨機(鎮(zhèn)江市豐泰化驗制樣設備有限公司)、DWS型厭氧操作箱(英國，Don Whitley Scientific公司)、BX41型熒光顯微鏡(日本，奧林巴斯公司)、安捷倫7890A型氣相色譜儀(美國，安捷倫科技有限公司)、自制可控溫50 L和190 L發(fā)酵罐、自制煤樣罐、LRH-500F型恒溫培養(yǎng)箱(青島明博環(huán)?？萍加邢薰?、SDLA618型工業(yè)分析儀，乙酸鈉和葡萄糖等主要試劑購自國藥集團。

1.1.3 培養(yǎng)基

營養(yǎng)液：EDTA 0.5 g/L，酵母2 g/L，K2HPO42.9 g/L，KH2PO41.5 g/L，NH4Cl 1.8 g/L，MgCl20.4 g/L，微量元素液100 μL/L，維生素液50 μL/L。

微量元素：FeCl2·4H2O 1.5 g，ZnCl20.07 g，MnCl2·4H2O 0.1 g，H3BO30.006 g，CoCl2·6H2O 0.19 g，CuCl2·2H2O 0.002 g，NiCl2·2H2O 0.024 g，NaMoO4·2H2O 0.036 g，Na2SeO31×10-7g，AlKPO40.000 01 g，純水10 mL。

維生素：生物素0.002 g，葉酸0.002 g，鹽酸吡哆辛0.01 g，核黃素0.005 g，硫胺素0.005 g，煙酸0.005 g，泛酸鈣 0.005 g，微生物B120.000 1 g，硫辛酸0.005 g，對氨基苯甲酸0.005 g，純水100 mL。

1.2 實驗方法

1.2.1 菌群的馴化實驗

將煤樣進行破碎，研磨成粒徑為0.15 mm左右的煤粉作為馴化底物[20-21]，本源菌水樣和活性污泥中的厭氧菌群馴化實驗在實驗室自己研發(fā)的50 L發(fā)酵罐中進行。在1#，2#，3#罐中分別加入20 L內(nèi)蒙古煤層氣井排采水、20 L甘肅煤層氣井排采水和5 L活性污泥，三個罐體內(nèi)均加入500 g煤粉，并添加營養(yǎng)液至40 L，從發(fā)酵罐底部向上曝氣20 min，達到驅(qū)除罐體以及液體中的氧氣，并使得菌源、煤粉、營養(yǎng)液混合均勻。置于35 ℃恒溫室靜置培養(yǎng)60 d，即可得到富集馴化菌液[22]。為保證菌源的活性，從采樣到裝罐要盡快完成。

1.2.2 本源菌與外源菌發(fā)酵產(chǎn)氣實驗

首先，將風干后煤樣破碎為2 cm左右大小的煤塊后，加入10 kg至190 L發(fā)酵罐中，隨后，按照實驗組成，將各成分盡快加入至190 L發(fā)酵罐中，封閉罐體，啟動液體循環(huán)泵，罐體由下至上通入高純氮氣30 min，達到驅(qū)除罐體和液體中的氧氣，并使得菌源和營養(yǎng)液混合均勻。每天進行氣體組分測定。本源菌和外源菌降解煤產(chǎn)氣實驗方案見表2。

發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積使用理想氣體狀態(tài)方程計算，公式如下：

(1)

式中：p1為發(fā)酵罐內(nèi)壓力，kPa；t1為發(fā)酵罐內(nèi)溫度，℃；V1為發(fā)酵罐上浮體積，65 L；p2為標準大氣壓，101.3 kPa；t2為環(huán)境溫度，℃；V2為發(fā)酵罐產(chǎn)生氣體體積，L。

產(chǎn)甲烷總量VCH4(L)公式如下：

VCH4=V2×φCH4

(2)

式中：φCH4為測得甲烷的體積分數(shù)，%。

甲烷產(chǎn)率Y(mL/g)使用如下公式計算：

Y=VCH4/m煤

(3)

式中：m煤為10 kg。

1.2.3 甲烷體積分數(shù)的測定

甲烷體積分數(shù)的測定采用安捷倫7890A型氣相色譜儀進行測定。色譜柱為Agilent Carbonplot(60 m×320 μm)，載氣為高純N2。填充柱進樣口溫度為150 ℃，隔墊吹掃流量為3 mL/min，進樣量為500 μL，柱箱溫度為25 ℃，保持7.5 min，檢測器為TCD，檢測溫度為200 ℃，參比流量為400 mL/min，尾吹流量為8 mL/min。

表2 本源菌和外源菌降解煤產(chǎn)氣實驗方案Table 2 Test schemes for methane production from degraded coal by native bacteria and exogenous bacteria

煤降解產(chǎn)生的氣體中甲烷體積分數(shù)計算公式如下：

(4)

式中：ACH4(實際出峰)為甲烷實際出峰面積；φCH4(甲烷標準氣體)為甲烷標準氣體中甲烷的體積分數(shù)，%；ACH4(平均峰)為甲烷平均峰面積；甲烷標準氣體組分為：CH420%(體積分數(shù)，下同)，H25%，CO220%，N2平衡。

2 結(jié)果與討論

2.1 本源菌降解煤產(chǎn)氣特性

2.1.1 本源菌降解甘肅煤的產(chǎn)氣特性

圖1所示為1號和2號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量。由圖1可以看出，兩個實驗組的煤降解產(chǎn)甲烷發(fā)酵過程均經(jīng)過了產(chǎn)氣量緩慢增長、顯著增高和趨于減緩三個階段。1號實驗組最高產(chǎn)甲烷總量為8.97 L(實驗中產(chǎn)甲烷總量均為各實驗組穩(wěn)定結(jié)束后的第50天)，出現(xiàn)在發(fā)酵的第32天，發(fā)酵罐最高壓力達45.80 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為30.57%。2號實驗組最高產(chǎn)甲烷總量為29.55 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第15天，發(fā)酵罐最高壓力達121.00 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為38.22%，使用式(1)～式(3)聯(lián)合計算得出甲烷產(chǎn)率為2.95 mL/g。

由圖1還可知，產(chǎn)甲烷過程中的緩慢增長階段，2號實驗組較1號實驗組持續(xù)時間短，且產(chǎn)甲烷體積分數(shù)和發(fā)酵罐壓力顯著增長時間點2號實驗組較1號實驗組提前很多。原因可能為：發(fā)酵初期，加入到No.1和No.2實驗組發(fā)酵罐(190 L)內(nèi)的馴化液與馴化裝置(50 L)中的馴化液比較，兩個發(fā)酵罐內(nèi)單位體積發(fā)酵液中，菌群數(shù)量均有所下降，都需經(jīng)過菌群生長階段，在發(fā)酵初期不會立即產(chǎn)生理想中的產(chǎn)氣高峰；生物氣是產(chǎn)甲烷菌等厭氧菌以煤中有機質(zhì)為能量來源而發(fā)生新陳代謝的產(chǎn)物，產(chǎn)甲烷總量曲線直接反映出培養(yǎng)裝置中產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量和活性特征[23]。2號實驗組加入了營養(yǎng)液，提供了菌群生長所需要的碳源和氮源等物質(zhì)，菌群較1號實驗組的菌群生長較快，發(fā)酵產(chǎn)物甲烷體積分數(shù)的提升和發(fā)酵罐壓力的升高時間均比1號實驗組提前，且2號實驗組發(fā)酵產(chǎn)甲烷總量提高了很多。王艷婷等[24]研究表明，維生素和微量元素對煤降解產(chǎn)氣存在促進作用。董春娟等[25]在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中加入微量金屬元素(Fe，Co，Ni，Mo和Se)能夠改變甲烷菌的優(yōu)勢菌種，提高乙酸利用率且傳代時間短，微量金屬元素能對毒性物質(zhì)產(chǎn)生強烈的拮抗作用，是提高厭氧消化過程效率及發(fā)酵穩(wěn)定性的重要途徑。這些研究均說明了2號實驗組中加入營養(yǎng)液可對菌群產(chǎn)生激活促進作用，利于降解煤，產(chǎn)生甲烷氣體。

圖1 1號和2號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量Fig.1 Pressure of fermentation tank and volume fraction of methane and total methane production of No.1 and No.2 experimental group

2.1.2 本源菌降解內(nèi)蒙古煤的產(chǎn)氣特性

圖2所示為3號和4號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量。由圖2可以看出，與上述1號和2號實驗組的發(fā)酵體系相比，3號和4號實驗組發(fā)酵體系同樣經(jīng)過了產(chǎn)氣量緩慢增長、顯著增高和趨于減緩三個階段。3號實驗組最高產(chǎn)甲烷總量為14.89 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第21天，發(fā)酵罐最高壓力達70.56 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為32.78%。4號實驗組最高產(chǎn)甲烷量為36.10 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第14天，發(fā)酵罐最高壓力達140.73 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為40.02%，使用式(1)～式(3)聯(lián)合計算得出甲烷產(chǎn)氣率為3.61 mL/g。

3號和4號實驗組在發(fā)酵罐壓力、產(chǎn)甲烷體積分數(shù)、產(chǎn)甲烷總量最初產(chǎn)生時間、達到最高峰的時間，分別出現(xiàn)了與1號和2號相同的趨勢。

圖2 3號和4號實驗組的發(fā)酵罐體壓力和甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量Fig.2 Pressure of fermentation tank and volume fraction of methane and total methane production of No.3 and No.4 experimental group

2.2 外源菌降解煤產(chǎn)氣特性

圖3所示為5號和6號實驗組的發(fā)酵罐壓力及產(chǎn)甲烷體積分數(shù)以及產(chǎn)甲烷總量。由圖3可以看出，5號和6號實驗組與上述甘肅地區(qū)本源菌發(fā)酵體系相比，同樣經(jīng)過了產(chǎn)氣量緩慢增長、顯著增高和趨于減緩三個階段。5號罐最高產(chǎn)甲烷總量為41.29 L，出現(xiàn)在發(fā)酵的第13天，發(fā)酵罐最高壓力達150.52 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為42.62%。6號實驗組的第一個產(chǎn)甲烷總量峰值為54.43 L，第二個產(chǎn)甲烷總量峰值為59.08 L，分別出現(xiàn)在發(fā)酵的第14天和第41天，發(fā)酵罐最高壓力達183.58 kPa，最高甲烷體積分數(shù)為50.22%，使用式(1)～式(3)聯(lián)合計算得出甲烷產(chǎn)率為5.91 mL/g。

圖3 5號和6號實驗組的發(fā)酵罐壓力和甲烷體積分數(shù)及產(chǎn)甲烷總量Fig.3 Pressure of fermentation tank and volume fraction of methane and total methane production No.3 and No.4 experimental group

5號實驗組與1號和2號，6號實驗組與3號和4號實驗組的產(chǎn)甲烷趨勢相比，產(chǎn)氣速度快，經(jīng)過馴化的外源產(chǎn)甲烷菌群對煤的降解效果比天然產(chǎn)甲烷菌群對煤的降解效果強且降解速度快[26]，煤降解產(chǎn)生的中間產(chǎn)物能更快被發(fā)酵為產(chǎn)甲烷底物，最后被產(chǎn)甲烷菌利用產(chǎn)生甲烷。6號實驗組外源菌出現(xiàn)了兩次產(chǎn)甲烷峰值，根據(jù)產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)甲烷機理，生物成因煤層氣分為氫氣營養(yǎng)型(二氧化碳還原型)、乙酸營養(yǎng)型和甲基營養(yǎng)型[27]。在煤生物成氣過程中，CO2體積分數(shù)的變化在一定程度上可以反映產(chǎn)甲烷的過程，因為CO2能在產(chǎn)甲烷菌作用下被氫還原生成甲烷[28-30]。圖4所示為2號實驗組和6號實驗組的CO2和H2體積分數(shù)。由圖4可以看出，在產(chǎn)甲烷前期，經(jīng)馴化后的菌群可能在初期產(chǎn)生了大量的酸和二氧化碳，在氫分壓很小的情況下，先利用乙酸發(fā)酵途徑進行產(chǎn)甲烷作用。6號實驗組所使用的外源菌與2號實驗組所使用的本源菌相比，在煤降解發(fā)酵前中期產(chǎn)生了較多的CO2，在發(fā)酵后期，H2的存在使得CO2被還原為甲烷，因此出現(xiàn)氫氣體積分數(shù)下降的現(xiàn)象，故而出現(xiàn)了第二次產(chǎn)甲烷峰值。

圖4 2號和6號實驗組的CO2及H2體積分數(shù)Fig.4 Volume fraction of CO2 and H2 of No.2 and No.6 experimental group

7號和8號實驗組產(chǎn)甲烷總量分別為40.59 L和59.00 L，8號實驗組的產(chǎn)甲烷率為5.90 mL/g，產(chǎn)氣趨勢基本與5號和6號實驗組相同，此處不再列出。

2.3 本源菌和外源菌降解煤產(chǎn)甲烷總量

2.3.1 本源菌降解甘肅煤和內(nèi)蒙古煤的產(chǎn)甲烷總量

圖5所示為1號～8號實驗組的產(chǎn)甲烷總量。由圖5可以看出，1號～4號實驗組，加入營養(yǎng)液的實驗組均比未添加營養(yǎng)液實驗組的產(chǎn)甲烷總量要高，且內(nèi)蒙古煤的實驗組產(chǎn)甲烷總量均比甘肅煤實驗組產(chǎn)甲烷總量高。

圖5 1號～8號實驗組的產(chǎn)甲烷總量Fig.5 Total methane production of No.1-No.8 experimental group

產(chǎn)甲烷菌為嚴格厭氧菌，具有生長緩慢、可利用底物少、世代時間長等特點，由于產(chǎn)甲烷菌主導的產(chǎn)甲烷過程是煤向甲烷生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵步驟，這就要求產(chǎn)甲烷菌的生活環(huán)境中有適合的營養(yǎng)來源確保其生活和正常代謝[31]。首先營養(yǎng)液中的有機質(zhì)可以被菌群作為碳源和能源利用，其次營養(yǎng)液中的微量元素可以激活產(chǎn)甲烷菌的活性，是有效的酶促反應激活劑[32]。圖6所示為1號～4號實驗組馴化液菌群顯微觀察照片。由圖6可以看出，2號和4號實驗組發(fā)酵罐內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌及其相關(guān)菌群在營養(yǎng)液的作用下大量、快速生長，菌群數(shù)量分別較1號和3號實驗組的菌群數(shù)量高，造成了添加營養(yǎng)液的實驗組均比未添加營養(yǎng)液的實驗組產(chǎn)甲烷總量高的結(jié)果。

在實驗前，對采取的水樣進行了水質(zhì)分析，其中甘肅地區(qū)的水質(zhì)分析報告顯示，硫酸鹽含量高達1 404 mg/L，礦化度較高。文獻[33]研究表明，硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷菌競爭同一種電子供體，在硫酸鹽缺乏或耗盡的生態(tài)系統(tǒng)中，硫酸鹽的體積分數(shù)通常很低，主要是產(chǎn)甲烷菌在利用氫和乙酸鹽上占優(yōu)勢；在富含硫酸鹽的情況下，硫酸鹽還原菌占優(yōu)勢，產(chǎn)甲烷菌受到抑制，因為硫酸鹽還原菌對底物氫和乙酸鹽的親和力要大于產(chǎn)甲烷菌對底物氫和乙醇鹽的親和力。在此實驗組發(fā)酵體系中，推測硫酸鹽還原菌同產(chǎn)甲烷菌競爭氫、乙酸和乳酸等基質(zhì)，菌群中的硫酸鹽還原菌生長成為優(yōu)勢菌種，并對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生了抑制作用，因此會產(chǎn)生內(nèi)蒙古煤的實驗組產(chǎn)甲烷總量均比甘肅煤實驗組產(chǎn)甲烷總量要高的現(xiàn)象。

圖6 1號～4號實驗組馴化液菌群顯微觀察照片F(xiàn)ig.6 Microobservation photos of domestication liquid flora of No.1-No.4 experimental groupsa—No.1；b—No.2；c—No.3；d—No.4

2.3.2 外源菌降解甘肅煤和內(nèi)蒙古煤的產(chǎn)甲烷總量

由圖5還可以看出，活性污泥馴化后的外源菌對甘肅煤和內(nèi)蒙古煤作用后產(chǎn)生的甲烷總量要比本源菌馴化后對本地區(qū)煤作用產(chǎn)生的甲烷總量多。羅永濤等[34]研究表明，本源菌群和外源菌群微生物主要由細菌和古菌構(gòu)成，其中細菌占比較大而古菌只占整個菌群的很小一部分，產(chǎn)甲烷古菌是產(chǎn)甲烷生物鏈上的最后一個環(huán)節(jié)，煤中的大分子物質(zhì)經(jīng)過菌群作用分解為小分子物質(zhì)后再被產(chǎn)甲烷菌屬利用，最終生成甲烷。結(jié)合此實驗產(chǎn)甲烷總量可以看出，實驗組中外源菌產(chǎn)甲烷效率較本源菌產(chǎn)甲烷效率有明顯的優(yōu)勢。

此實驗中最高甲烷產(chǎn)率為6號實驗組(活性污泥外源菌馴化液15 L+甘肅煤樣10 kg+50 L營養(yǎng)液+50 L純水)的5.91 mL/g，與趙娜等[35-36]在小型厭氧瓶中進行的煤粉生物產(chǎn)氣實驗的產(chǎn)甲烷率相比要低。發(fā)酵罐中煤用量增加，雖然理論上微生物能夠更多地利用煤作為底物產(chǎn)生甲烷氣體，但煤塊較煤粉比表面積下降，塊煤的裂隙體積僅占總體積很小一部分，使得塊煤暴露在外的表面積減少，微生物與煤相互作用的接觸面積減少，使得甲烷產(chǎn)量下降，但在同級別的發(fā)酵裝置中，與陳林勇等[37]進行的外源菌千克級煤產(chǎn)氣實驗結(jié)果為0.17 mL/g相比要高。

5號和7號實驗組與6號和8號實驗組利用的是相同的活性污泥馴化菌群，在二者工業(yè)分析理化性質(zhì)不相同的情況下，產(chǎn)生的甲烷總量基本相同，這說明煤炭生物降解產(chǎn)甲烷實驗在190 L發(fā)酵罐放大后，并不能簡單地說煤質(zhì)對微生物降解煤產(chǎn)甲烷作用產(chǎn)生主導作用，更多應考慮的是發(fā)酵系統(tǒng)中菌群活性、數(shù)量、代謝產(chǎn)物的抑制作用、菌群中各種菌間的相互作用以及煤樣預處理對煤中可被菌群利用有機質(zhì)的釋放。

3 結(jié) 論

1) 經(jīng)馴化后的甘肅地區(qū)和內(nèi)蒙古地區(qū)本源菌，在190 L中型發(fā)酵罐中對本地區(qū)的煤進行生物降解產(chǎn)甲烷實驗，加入營養(yǎng)液后的產(chǎn)甲烷率分別為2.95 mL/g和3.61 mL/g?；钚晕勰嘀械耐庠淳?jīng)馴化后對甘肅地區(qū)煤和內(nèi)蒙古地區(qū)煤生物降解產(chǎn)甲烷效果較本源菌更佳，產(chǎn)甲烷率分別可達5.91 mL/g和5.90 mL/g。

2) 馴化后的活性污泥外源菌較本源菌，在降解煤產(chǎn)甲烷的過程中，存在產(chǎn)氣速率高、產(chǎn)甲烷總量高的現(xiàn)象，且外源菌在煤生物降解產(chǎn)甲烷后期，利用CO2還原產(chǎn)甲烷途徑較為明顯。

3) 馴化后的甘肅地區(qū)本源菌對本地區(qū)煤生物降解產(chǎn)甲烷能力較差，原因可能為本源菌液中硫酸鹽含量較高，硫酸鹽還原菌生長成為優(yōu)勢菌種，并對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生了抑制作用，不利于煤中有機質(zhì)被利用產(chǎn)生甲烷。