铁、镍和钴等微量元素已知能够调节用于废弃物资源化的厌氧消化器中的产甲烷活性，但稀土元素的潜在作用仍知之甚少。本研究考察了添加镧（La）对厌氧消化（AD）过程中沼气产量、甲烷生成、挥发性脂肪酸（VFA）形成及碳水化合物利用的影响。在中温条件（37 °C）下，以产甲烷污泥颗粒为接种物、葡萄糖为底物进行生物甲烷潜力（BMP）测定，并添加0.1、1、10和100 mg/L氯化镧（LaCl₃）。在96 h培养期间监测沼气产量及其组成；同时，采用牺牲式批次生物反应器评估VFA和碳水化合物随时间变化的情况。添加La显著提高了沼气和甲烷产量，且呈浓度依赖性。添加100 mg/L LaCl₃时，累积沼气产量最高，为478.9 mL（相当于179.5 mL沼气/g COD），甲烷产量也最高，为285.7 mL（相当于107.1 mL CH₄/g COD）；与不添加La的对照组相比，两者分别增加了88.7%和186%。CO₂产量也随La浓度升高而增加，而氢气产量则相对较低。乙酸和丁酸是主要发酵产物（占VFA总量的80–88%），但随着La的添加，生物反应器中积累的VFA组成趋于多样化，其中包括己酸的生成，表明产甲烷微生物群落中的生物降解动态发生了变化。这些研究结果表明，镧能够促进厌氧消化性能并提高甲烷产量，凸显了其作为一种新型微量元素添加剂、用于提升沼气……的潜力。生产。目前亟需开展研究，以阐明其潜在的微生物学和生物化学机制，并确定适用于大规模应用的最佳剂量策略。
镧（LaCl₃）添加使有机酸产物更加多样化，并显著提高产甲烷菌群的甲烷产量 | bioRxiv
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铁、镍和钴等微量元素已知能够调节用于废弃物资源化的厌氧消化器中的产甲烷活性，但稀土元素可能发挥的作用仍鲜为人知。本研究探讨了补充镧（La）对厌氧消化（AD）过程中沼气产量、甲烷生成、挥发性脂肪酸（VFA）形成及碳水化合物利用的影响。生物甲烷
在以产甲烷污泥颗粒为接种物、以葡萄糖为底物并于中温条件（37°C）下进行的生化甲烷潜力（BMP）试验中，分别添加了0.1、1、10和100 mg/L氯化镧（LaCl₃）。在96 h培养期间监测沼气产量及其组成，同时采用牺牲式批次生物反应器评估挥发性脂肪酸（VFA）和碳水化合物随时间变化的特征。补加镧显著提高了沼气和甲烷产量，且呈浓度依赖性。添加100 mg/L LaCl₃时，累积沼气产量（478.9 mL，相当于179.5 mL沼气/g COD）和甲烷产量（285.7 mL，相当于107.1 mL CH₄/g COD）均达到最高，较不含镧的对照组分别增加88.7%和186%。CO₂产量也随镧浓度升高而增加，而氢气产量则相对较低。乙酸和丁酸是主要发酵产物（占VFA总量的80–88%），但随着镧的添加，生物反应器中积累的VFA谱型更加多样，其中包括己酸的生成，表明产甲烷微生物组中的生物降解动态发生了变化。这些发现表明，镧能够促进厌氧消化性能和甲烷生成，凸显其作为新型微量元素添加剂提高沼气产量的潜力。目前仍需开展研究，以阐明其潜在的微生物学和生物化学机制，并确定适用于大规模应用的最佳投加策略。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
Taighde Éireann - Research Ireland
，15/RP/2763
，25/FIP/GNI/15297
欧盟委员会
，101056828 / 2023GEH252
版权
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2026.08.24.746690；
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镧（LaCl₃）添加使产甲烷菌群中的有机酸产物更加多样，并显著提高甲烷产量
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2026.08.24.746690；
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关键词：厌氧消化 · 产甲烷菌 · 氯化镧添加 · 甲烷产量 · 挥发性脂肪酸
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746690v1?rss=1