厌氧消化是一项可持续的污泥处理技术,能够实现污泥的减量化、无害化与资源化,目前被广泛应用于剩余污泥的处理过程。然而由于污泥独特的结构使得厌氧消化的底物转化率很低,极大地限制了厌氧消化的进一步推广应用。热水解预处理（THP）能够破坏污泥细胞结构,强化污泥厌氧消化（AD）过程,得到了广泛的研究和应用。然而,虽然热水解预处理可以促进有机物的溶出,但同时也会使大量的惰性物质释放到液相,其中,腐殖酸（HAs）就是代表性物质。腐殖酸是一种难溶有机物,在热水解过程中会大量释放到污泥水解液中,可对厌氧消化产生不可忽视的影响。且经过热水解预处理后,污泥厌氧消化的限速步骤已从水解阶段转向产甲烷阶段,研究热水解过程中释放的腐殖酸对于厌氧消化的影响,尤其是对甲烷阶段的影响是非常有必要的。本文从腐殖酸的氧化还原能力入手,探究腐殖酸氧化还原能力与水解温度的响应关系;深入发掘热水解释放腐殖酸对厌氧消化产甲烷阶段的影响机理。该论文揭示了热水解对污泥厌氧消化的影响,这对热水解工艺优化具有重要参考价值。此外,为更好地理解腐殖酸在产甲烷中的作用也提供了新的思路。主要内容如下:（1）热水解过程中腐殖酸会发生醌基含量的增加和分子量的变化,其整体氧化还原能力将得到加强。随着热水解温度的增加,腐殖酸中醌基含量从49%增加到68%,其电活性发生明显的改变,电子转移能力增加,当水解温度从100℃增加到200℃时,腐殖酸的电子转移能力从1357.47μequiv/g C增加到4489.66μequiv/g C;除了电子转移数目增加之外,腐殖酸的氧化还原电势范围也得到拓宽,当热水解温度为200℃时,腐殖酸的氧化还原电势低于-314 m V。此外,热水解过程中腐殖酸的分子量也会发生明显的变化,随着热水解温度的升高,小分子量腐殖酸的含量（＜1000 Da）呈现先上升后下降再上升的趋势。水解温度为100℃时,小分子腐殖酸的含量最多,较原污泥腐殖酸上升41.40%。（2）不同氧化还原能力腐殖酸对厌氧消化的影响存在显著差异。水解阶段,腐殖酸可以通过抑制关键水解酶的活性对有机物的水解产生抑制作用,腐殖酸氧化还原电势越低,对水解酶的抑制效果越明显。当腐殖酸的氧化还原电势为-238 m V时,α-葡萄糖苷酶和中性蛋白酶的相对活性仅为空白对照组的37.31%和32.16%。产酸阶段,腐殖酸可以充当电子穿梭体促进发酵产酸阶段。当腐殖酸的氧化还原电位为154 m V、-52 m V和-238 m V时,挥发性脂肪酸的产量分别提高了31.4%、41.3%和50.8%。厌氧消化产甲烷阶段对不同氧化还原电势腐殖酸有很高的选择性,腐殖酸促进产甲烷的最适氧化还原电势范围为-63～-392 m V。当腐殖酸的氧化还原电势与铁氧化还原蛋白的氧化还原电势（-398 m V）接近时,腐殖酸可以发挥电子穿梭体的功能,促进产甲烷阶段的电子传递过程;而当腐殖酸的氧化还原电势过高或过低时,都会抑制甲烷的生成。（3）污泥水解过程中释放的腐殖酸能够促进厌氧消化产甲烷,当污泥热水解温度为160℃左右时,释放出的热水解腐殖酸可使得甲烷累积产量提高80.08%,介导产甲烷过程的电子传递是腐殖酸影响水解污泥厌氧消化的主要机理,腐殖酸对产甲烷的促进作用受腐殖酸的分子量、电活性和电活性基团组成的影响,特别是对腐殖酸中Q1含量响应显著。RT-q PCR分析表明,参与产甲烷菌胞内电子传递时,腐殖酸会发挥铁氧化还原蛋白的作用,将乙酰辅酶A断裂的电子转移到Ech上,以维持微生物的能量代谢过程。