向煤层中添加微生物群落和营养物质可产出甲烷,微生物在利用煤和营养物质进行成气时,典型离子与微量元素的质量浓度变化关系到周围环境安全性。为研究煤生物成气过程中液相微量元素的变化特征,选取河南平顶山、河南义马和山西长治3个地区的煤样,开展模拟生物成气实验研究。利用离子色谱和电感耦合等离子质谱对成气过程中液相的Na+,NH+4,K+,Cl-,PO3-4等常量离子与V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,As,Se,Ag,Cd,Sb,Ba,Ti,Pb等金属元素的质量浓度进行测定。结果表明,成气过程液相中,常量离子的质量浓度随产气时间的增加基本保持稳定,微量元素的变化与产气过程有很强的相关性,成气过程中V,Ag和Cd未检出,而As,Ba,Co,Ni和Pb等微量元素的质量浓度均随产气时间的增加而升高,Pb,Se和Ti质量浓度的变化与煤样有关。Ba质量浓度最高,为23.88~144.79 μg/L,As,Cu质量浓度分别为5.88~25.07,5.47~14.17 μg/L,其他金属元素质量浓度较低。煤粉浸泡前10 d,溶液中Ba,Cu,Ni和Se的质量浓度逐渐升高,需特别关注。