丁芳芳 李巨峰 李斌莲 石明杰 冉照宽

(1.中国石油集团安全环保技术研究院有限公司；2.中国石油天然气集团有限公司环境监测总站)

0 引 言

煤炭占世界化石燃料资源(可开采和不可开采)的88.2%，在目前的生产水平下，这些储量(可开采)将超过石油和天然气的总和[1]。煤炭也是最重要的发电能源，占世界需求的40%。据报告，2015年煤炭资源总量(包括可采和不可采)为23 163亿t，按现有技术仅可采10 290亿t，仅占煤炭资源总量的4.4%[2]。然而，尽管绝大多数的煤在目前的形式下是不可回收的，但其中的一些能源可以通过提高次生生物煤层气的产量来开发，这是一种燃烧更清洁、污染更少的化石燃料[3-4]。国外学者[5]早在20世纪90年代末就提出生物强化煤层气的概念：即向煤层中注入营养物质和产甲烷微生物群，通过降解煤中可生物降解的有机质产生甲烷，这不仅能够提高煤层产甲烷的潜力，而且能消耗煤层基质和烷烃类物质从而增强了煤层孔隙率，使煤层具有更好的含气性。国外已经有本源菌生物产气的中试实验模拟研究，并取得了重要的成果[6-7]。近几年国内关于次生生物气形成机理的研究正在起步，研究主要集在气体同位素示踪、煤有机地球化学分析、产气影响因素等[8-9]。煤层次生生物形成甲烷的途径主要有两种：乙酸途径和二氧化碳还原途径[10]。关于次生生物气形成途径的研究，国内尚不多见。结合前人对煤层次生生物气的研究和厌氧发酵细菌的研究，本研究将通过添加专一性抑制剂，利用反应过程和产物的变化来判断中国淮南煤层的次生生物气的主要形成途径。……