传统观点认为，煤中有机大分子以芳烃结构为主，很难遭受微生物的降解。人们对微生物成因煤层气能否富集成藏持怀疑态度。贵州大学资源与环境工程学院2019级硕士研究生路照在李清光副教授指导下，通过对典型煤矿区煤岩生物标志化合物的分析发现，煤中饱和烃和芳香烃组分存在显著的生物降解，突破了对煤层气成因成藏过程机制的认识，进而对煤层气勘探开发选区提供了必要的理论依据。

研究区煤岩有机大分子中芳香烃组分先于某些饱和烃组分遭受降解，这一发现不同于石油中生物标志物的生物降解规律。微生物对正构烷烃系列中的降解顺序是从高碳数到低碳数，抗生物降解能力较强的甾烷系列也受到了不同程度的生物降解。芳烃组分降解敏感性随着芳香环数量的增加而减少，随着烷基取代基的增加而增强。其中，萘受到了强烈的生物降解；联苯和氧芴系列的降解程度大于菲系列；菲系列化合物几乎未受到生物降解。

图1 (a)环己烷有氧降解途径；(b)十六烷无氧降解途径（After Peters, 2005）

图2 (a)微生物有氧降解;(b)微生物无氧降解PAHs，生成甲烷(After Kadri et al. 2017; Campbell et al., 2021)

煤有机大分子的生物降解程度制约了微生物成因甲烷的生成规模。芳香烃在降解过程中可能会出现甲基化、羟基化和羧化反应，被降解为含有特殊官能团的小分子有机组分，以便为产甲烷菌所利用，最后生成甲烷。根据DIC-CH_4-CO₂碳同位素分馏的计算，研究区煤层水中生物成因甲烷的规模0.30~0.35m³/t。

图3 煤层气成因成藏概念模式图

相关研究成果在线发表于SCI一区Top期刊Fuel（IF₂₀₂₂=8.035）。2019级硕士研究生路照为第一作者，李清光副教授为通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124281