中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)高度發(fā)達(dá)的國(guó)家，玉米種植面積很大，每年生產(chǎn)約800噸的玉米秸稈。玉米秸稈使用效率低下，例如現(xiàn)場(chǎng)燃燒或堆放，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，并浪費(fèi)了這種資源。厭氧發(fā)酵技術(shù)可以將玉米秸稈轉(zhuǎn)化為甲烷的有效技術(shù)。

　　武漢植物園中國(guó)科學(xué)院水生植物與流域生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊玉義研究員與東北電力大學(xué)自動(dòng)化與工程學(xué)院趙波副教授等合作設(shè)計(jì)了一種電磁強(qiáng)化的沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)（圖1），該系統(tǒng)使用帶有中心孔的扁平圓形永磁體提供靜態(tài)磁場(chǎng)（SMF），以通過(guò)厭氧發(fā)酵增加玉米秸稈基質(zhì)的沼氣產(chǎn)量，而無(wú)需進(jìn)行預(yù)處理。SMF強(qiáng)度變化對(duì)活性污泥中微生物種群生長(zhǎng)的影響不是線(xiàn)性的。發(fā)現(xiàn)最佳SMF強(qiáng)度為11.4 mT（±2%）。在此水平上，與對(duì)照相比，微生物種群數(shù)量增加。SMF的總產(chǎn)氣量和CH4含量分別比對(duì)照NMF（無(wú)磁場(chǎng)）高19.5%和20.0%。與NMF相比，SMF影響細(xì)菌種群的組成，并顯著增加了整個(gè)微生物種群中產(chǎn)甲烷菌的百分比。我們的結(jié)果表明，SMF可以提高將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為沼氣的產(chǎn)量。生命周期分析表明，玉米秸稈化學(xué)能轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率為15.2%。

　　該工作以“Static magnetic field enhanced methane production via stimulating the growth and composition of microbial community”為題在環(huán)境生態(tài)領(lǐng)域重要期刊Journal of Cleaner Production期刊發(fā)表。

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圖1 反應(yīng)裝置示意圖