氢能由于其清洁、高效、可再生的特点而成为一种最有吸引力的化石燃料的替代能源。与传统的热化学和电化学制氢技术相比,生物制氢具有低能耗、少污染等特点。利用光合细菌产氢是目前最具发展前景的一类生物制氢系统。 本论文以球形红假单胞菌为研究对象,进行光生物产氢的试验研究,主要研究内容包括:（1）球形红假单胞菌生长的最佳条件和产氢的主要影响因子;（2）几种因子对固氮酶、吸氢酶和放氢活性的影响并探求三者之间的关联性;（3）1.5L光生物反应器扩大规模连续产氢试验研究。实验结果表明:（1）厌氧光能异养是球形红假单胞菌的最佳生长模式。在该模式下,该菌在pH6.5～8.0、光照强度5000lx-10000lx、温度30℃～35℃的范围内均能较好的生长。（2）苹果酸钠、琥珀酸钠、乳酸钠、乙酸钠、丙酮酸钠和葡萄糖都是球形红假单胞菌生长和产氢的良好碳源和氢供体,平均产氢速率在15.6ml H₂/L培养液/h～22.2ml H₂/L培养液/h之间,底物转化效率在20.4%～57.1%之间。氯化铵和谷氨酸均是球形红假单胞菌生长的良好氮源,但是高于2.5mmol/L的NH₄⁺浓度会对球形红假单胞菌的产氢活性产生较为明显的抑制作用。氢供体浓度和氮源浓度是产氢的限制性影响因素。（3）球形红假单胞菌在pH7.0～8.0、光照强度5000lx～10000lx、温度30℃-35℃范围内的产氢活性较高。（4）以铵为氮源时,高于0.5mmol/L的铵离子浓度即可使球形红假单胞菌的固氮酶活性被全部抑制;在2000lx～5000lx范围内光照强度的增大对球形红假单胞菌固氮酶活性的表达有着明显的促进作用。（5）固氮酶活性和放氢活性之间呈正相关性,固氮酶活性越高,放氢活性也越高。吸氢酶的表达水平可能受到固氮酶产氢的调节。（6）球形红假单胞菌以乳酸钠为氢供体产氢,在1.5L光生物反应器中连续运行40d,共产氢3.49L,最大产氢速率达7.7ml/L培养液/h,氢气产率为6.39L H₂/mol C。