降解率降低。脂肪、蛋白质等大分子不能被产酸细菌作为营养物质直接吸收利用。发酵前期各细菌生理群主要包括蛋白质氨化菌、纤维素分解细菌、梭状芽胞杆菌（Clostridium）、硫酸盐还原细菌，硝酸盐还原细菌和脂肪分解细菌等[3]。
　　纤维素酶最早发现于蜗牛的消化液，是一类将纤维素降解成葡萄糖的多组分酶系的总称[4, 5]。虽然有关纤维素酶降解纤维素的机理仍未完全阐明，但纤维素酶在发酵底物液化阶段起到举足轻重的作用 。
　　1.2.2 产氢产酸阶段与产氢产酸菌
　　产氢与产酸菌将单糖类、 肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等物质转化成简单的有机酸、醇以及二氧化碳、氢、氨和硫化氢等，其中挥发性乙酸约占80%。氢的代谢左右电子流的方向，只有在产甲烷菌有效地代谢氢的生态系统中，使氢分压处于极低的水平，丙、丁酸和醇等物质才不会积累[6]。
　　活性污泥是研究产酸菌的很好材料，其中的微生物菌群主要由细菌、放线菌、真菌以及原生动物和后生动物等构成。经典纯培养方法培养的细菌数量只占活性污泥微生物总数的1%～15% ，20世纪80年代后期，随着细菌分子分类学的发展，活性污泥中起关键作用的微生物菌群被陆续发现[7]。
　　1.2.3 产甲烷阶段与产甲烷菌
　　前二个阶段生成的有机酸等物质被产甲烷细菌分解成甲烷和二氧化碳，或通过氢还原二氧化碳的作用形成甲烷，或以甲基化合物为原料生物合成甲烷，这个过程称为产甲烷阶段。在每一个合成途径中，都有特定的酶，微量金属元素对毒性物质有拮抗作用，对产甲烷菌优势菌种变化影响很大[8～10]。
　　甲烷菌是自养型严格厌氧菌，属于水生古细菌门（Euryarchaeota），不能利用碳水化合物等有机物作为能源和碳源，都以NH4+作为氮源。大多数产甲烷菌只能利用硫化物，许多产甲烷菌的生长还需要生物素。甲烷菌分布广，最适宜生长的pH值范围是6.8～7.5，生长温度为15～98℃。
　　所有产甲烷菌的代谢产物都是甲烷、二氧化碳和水。在厌氧反应中，氢的氧化和二氧化碳的还原相偶联，并决定着甲烷的形成。所以，在一个稳定的消化系统中，产氢和耗氢失衡则发酵不能正常进行。
2　沼气制取工程
　　沼气的自然发生和排放给人类的生存环境带来了不良影响，人工制取沼气可以在处理有机废物的同时使环境得到治理，又可以提供能源。
　　2.1 相关微生物收集与发酵原料
　　2.1.1 厌氧微生物资源
　　由于沼气的发酵主要是微生物厌氧发酵，所以厌氧微生物资源的收集、整理、保藏和规范的建立等是沼
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