沼气是一种清洁的可再生能源。在传统化石燃料较为匮乏的今天越来越受到国内外学者们的重视和研究。蒸汽爆破预处理可通过改变秸秆内部结构提高生物质原料的利用率。　　论文以蒸汽爆破预处理前后的水稻秸秆为研究对象。首先，对预处理前后的秸秆原料进行物理、化学性质的测定，测定内容主要包括秸秆结构含量及还原糖含量的变化;并借助SEM、XRD、FT-IR等技术手段对秸秆的表面结构、结晶度和官能团变化进行表征。然后，在蒸汽爆破预处理的基础上，以预处理前后的水稻秸秆为原料，在中温38℃及总固体浓度分别为2％和4％的条件下，设计厌氧发酵试验评估蒸汽爆破预处理后秸秆的产气效果。分析内容主要包括厌氧发酵过程中的产气速率、累积产气量、甲烷体积分数、降解率和秸秆厌氧发酵前后的结构含量变化。最后，采集厌氧发酵体系中的样品，通过PCR-DGGE技术对发酵各个时期的样品进行产甲烷菌菌群多样性分析，揭示了蒸汽爆破预处理对秸秆厌氧发酵各个时期体系中产甲烷菌的影响。具体结果如下所示:　　1、蒸汽爆破预处理水稻秸秆表征结果表明，蒸汽爆破可快速、简便、高效地对水稻秸秆进行预处理，为实现其高效再利用创造条件。　　结构成分测定及FT-IR结果表明纤维素含量在预处理前后变化不大，而半纤维素含量相对于木质素变化较大，在(2.5 MPa，240 s)的爆破条件下，半纤维素含量降到最低，其脱除率达到67.89％，表明蒸汽爆破预处理有助于秸秆中半纤维素的脱除。　　DNS比色法测还原糖结果表明，在(2.5 MPa，120 s)爆破条件下，处理后秸秆的还原糖含量最高，达到4.55％，为对照样品的5.62倍。因此选择蒸汽爆破条件时应综合爆破压力与维压时间两方面因素，避免温度过高造成糖损失。　　SEM从表观上得出，秸秆的表面破坏程度随爆破条件的剧烈程度（压力和维压时间的升高）增加而加强。经蒸汽爆破预处理后的秸秆纤维形态结构发生明显变化表现为纤维表面裂纹增多，比表面积增大。蒸汽爆破预处理不仅能除去纤维表面杂质，而且处理后半纤维素与木质素含量降低使得纤维束间结合力减弱，可实现秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的有效分离。　　XRD分析表明，结晶度随着爆破压力与维压时间的增加而增加，较好的汽爆条件为高的爆破压力与短的维压时间。　　2、沼气秸秆厌氧发酵结果表明，经过蒸汽爆破预处理后的秸秆，更适合在低浓度的厌氧发酵条件下进行产气。　　经蒸汽爆破预处理后的秸秆，厌氧发酵启动时间与未处理的秸秆相比要快。当发酵体系TS为2％时，在(1.5 MPa，120 s)的蒸汽爆破预处理条件下产气速率最高，达到328.4 mL/g，同比对照秸秆提高了51％。另外，蒸汽爆破后的样品经过厌氧发酵消化过程有助于秸秆的降解。其中，当TS为4％时，在(2.5 MPa，90 s)的蒸汽爆破条件下秸秆的降解率达到67.97％，相比对照秸秆增加了17.06％。当总固体浓度为2％时，在(1.5 MPa，90 s)的预处理条件下纤维素的降解率达到53.46％，半纤维素的降解率达到49.54％，同比对照秸秆分别提升了13.72％，16.79％。　　3、厌氧发酵体系中产甲烷菌菌群多样性分析结果表明蒸汽爆破预处理后，甲烷粒菌属（Methanocorpusculum）是贯穿整个厌氧发酵过程的最主要的产甲烷菌。其中，在厌氧发酵产气前期，发酵体系中主要是以甲烷杆菌属（Methanobacterium）为主，而在厌氧发酵中后期则主要以甲烷球菌属（Methanococcus）和甲烷粒菌属（Methanocorpusculum）为主。