在21世纪,清洁能源是人类社会对能源的新要求。氢能由于环保、洁净等优点而成为最具发展前景的新能源之一,受到全社会的广泛关注。当前,氢气的开发和利用已成为新能源领域科学研究的重点课题。在众多的氢能的开发利用中,厌氧发酵制氢由于其产氢能力高、操作过程简单、反应条件温和等一系列的优点而受到人们的重视。本文主要是对厌氧发酵产氢过程进行初步研究,研究内容主要包括产氢菌种的筛选、鉴定,产氢过程的主要影响因子以及菌种代谢网络的构建。实验中对来源不同的污泥样品进行酸、热等处理,然后利用改进的Hungate技术筛选出产氢能力高的菌株,在已筛选的4株产氢能力强的菌株中,ES3的产氢能力最高,其产氢量达到了1804 ml／l,因此选定ES3为本实验中研究的目标菌种。实验中对ES3进行形态观察、生理生化分析和16S rDNA分子生物学鉴定,结果发现ES3和Enterobacteriaceace Bacterium M530的16S rDNA基因的同源性高达98%,初步鉴定该菌种为肠杆菌属细菌,同时命名该菌种为Enterobacteriaceace Bacterium M530-ES3,简称ES3,从而确定了该菌种在微生物分类学上的地位。实验中对ES3的生长特性进行研究后发现,该菌种的最佳碳源为葡萄糖,最合适的产氢温度为34℃～37℃,同时该菌种的发酵周期短,一般持续10 h-14 h。本课题中对影响发酵产氢过程和产氢酶活性有关的两个主要因素pH和还原剂进行了重点研究,结果表明：ES3的最佳的产氢pH值为5.8,在该pH条件下,添加适量的缓冲体系后,ES3的产氢效果更佳；同时实验中以L-半胱氨酸作为还原剂对产氢过程进行研究,当L-半胱氨酸浓度为300 ml／l时,ES3的产氢量最大,其氢气转化率可达到1.29 mol H2／mol Glu。ES3在厌氧发酵过程中,除了发酵产生氢气和C02外,还同时产生其他的代谢副产物。研究发现,ES3在厌氧发酵过程中的主要代副谢产物为乙醇、乙酸、2,3丁二醇、少量琥珀酸和乳酸。因此研究过程中根据ES3代谢产物,同时结合代谢产物的产生过程,初步构建该菌体的代谢网络图,从而为后续的研究提供理论指导。