本文以牛粪堆肥、海带为产氢底物，以牛粪堆肥为天然厌氧产氢菌源，通过厌氧发酵制备氢气，考察了pH值、预处理条件、底物浓度对不同产氢底物产氢能力的影响。实验结果表明：牛粪、海带发酵产氢的最佳初始pH值和最佳底物浓度分别为5.0、6.5，70g／l、20g／l；牛粪用盐酸进行预处理效果较好，最佳盐酸浓度为0.2％，而海带则用浓度为10％的乳酸处理产氢效果最佳；在其最佳产氢条件下，牛粪、海带的最大累积产氢量及最大氢浓度分别为19mlH₂／g-TVS、84mlH₂／g-TVS，38.6％、32％。反应过程中没有检测到甲烷气体。使用修正的Gompertz方程对产氢过程进行描述，经过方程拟合，得到牛粪、海带的最大产氢速率分别为1.1mlH₂／（gTVS·h），1.0mlH₂／（gTVS·h）。试验证实，预处理是提高底物产氢能力的一个重要手段，针对不同底物的特性，采用适当的预处理可不同程度地提高底物的产氢能力。经0.2％盐酸处理过的牛粪的产氢能力由未处理时的13.3mlH₂／g-TVS提高到19mlH₂／g-TVS；海带经乳酸处理后产氢能力大约为未处理时的6.4倍。 在批式试验的基础上，我们对牛粪产氢过程进行了小型放大，考察了产氢微生物对牛粪的降解特性以及产氢体系的氧化还原电位（ORP），实验结果表明：发酵产氢过程伴随着挥发性脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸）和醇（乙醇和丁醇）的生成，它们是发酵产氢代谢过程中主要副产物。本实验的产氢体系属丁酸型发酵，发酵的末端产物主要为乙酸和丁酸，占液相发酵末端产物总量的78～81％；在产氢最大时期，ORP大约为-520～-500mV。