陈宏，吴军，陈晨，涂智，禹丽娥，杨恩喆，杨敏，肖本益

（1 长沙理工大学水利工程学院，洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室，湖南长沙410114；2 中国科学院生态环境研究中心，北京100085；3 长沙民政职业技术学院，湖南长沙410004；4 中国科学院大学，北京100049）

不可再生的化石燃料在当前人类能源结构中的占比高达87%，由此导致了臭氧层破坏、全球变暖以及酸雨等严重的环境问题[1]，所以开发可持续且环境友好的新能源显得尤为必要。氢气以其高热值（热值约为化石燃料2.75 倍[2−3]）、无污染和可再生的特性，被普遍认为是化石燃料的良好替代品[4]；预计到2025 年其在能源市场上的占比将达到8%～10%[5]。目前超过80%的氢气市场供给采用了化学制氢法[5]，但是它存在成本高、经济价值低和可持续性差的缺点[6]。因此，寻找低能耗和可持续的制氢技术迫在眉睫。

厌氧发酵制氢是指产氢菌在厌氧环境中利用氢化酶将质子（H+）还原成氢气（H2）的过程[7]。它可以在常温常压下进行，不需要投入过多能量[8]，具有经济性好和可持续的优点。此外，由于餐厨垃圾、污泥（包括市政污泥、剩余污泥以及厌氧污泥等）、畜禽粪便、农作物秸秆等种类繁多的有机废弃物大量排放，给全球人类带来了巨大的环境压力。利用有机废弃物进行厌氧发酵制氢，既能获得氢气又可实现有机废弃物的资源化利用。根据底物组成类型，可将厌氧发酵制氢分为单一底物的厌氧单发酵制氢和两种及以上不同类型底物的厌氧共发酵制氢。……