氢气热值高，燃烧产物清洁无污染，被认为是21世纪最具应用价值的可再生能源之一。与传统的电化学、热化学制氢方法相比，生物制氢有着节约能源、不消耗矿物资源、可持续等优点，其在研究与应用中的地位越来越受到重视，许多国家都投入大量的人力物力对其进行研究。在生物制氢研究中，光合细菌光发酵制氢因具有产氢效率高、底物转化效率高、对环境无污染等突出的优点，而日益受到人们的广泛关注。本实验利用光照富集以及双层平板划线法从污水厂二沉池的活性污泥中分离纯化得到一株光合细菌，结合菌落特征以及16SrDNA基因序列分析等对其进行了分类学鉴定，确定该菌株为沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris），命名为Rhodopseudomonas palustris.PB-Z。以所筛选的光合细菌PB-Z为研究对象，对其生长条件进行初步优化，并研究了PB-Z在不同氮源、碳源、氮源浓度、碳源浓度、初始pH值、镁离子浓度下的产氢特性。实验结果表明：（1）厌氧光照是PB-Z的最佳生长模式；乙酸钠为PB-Z生长的最佳碳源；在光照强度为4500lux、初始pH为7时，PB-Z的生长活性最高。（2）以尿素为氮源时，PB-Z有着最高的产氢活性，累积产氢量为91.2±4.5ml，尿素为PB-Z的最佳产氢氮源；在尿素浓度为10mmol/L时，PB-Z的产氢量最大，为101.1±3.4ml。（3）PB-Z产氢的最佳碳源为葡萄糖，当葡萄糖浓度为70mmol/L时，PB-Z有着最大的产氢量与底物转化率，分别为123±3ml、69.7±1.9%。PB-Z的最大产氢活性出现在PB-Z的对数生长期。（4）PB-Z产氢的最佳初始pH为7，PB-Z在利用葡萄糖产氢的过程中，会产生有机酸使培养基变为酸性，通过外源调节培养基的pH能够显著提高光合细菌PB-Z的产氢量以及底物转化率，产氢量由124.7±2.7ml（对照组）提高到221.7±8ml，底物转化率由68.1%（对照组）提高到91.2%。（5）光合细菌PB-Z产氢的最适镁离子浓度为5mmol/L。PB-Z中含有多种色素，在一定的镁离子浓度范围内，PB-Z的色素合成状况良好，但是过高浓度的镁离子会对PB-Z的色素合成造成不利影响，光合色素合成受到抑制，PB-Z的产氢量出现显著地下降。为探究光合细菌PB-Z产氢的最适条件，根据单因素实验的结果，以镁离子浓度、pH、反应时间为实验因素，以光合细菌PB-Z产氢量为响应值，采用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析，建立了产氢量与3个产氢影响因素关系的二次多项式数学模型。结果表明，镁离子浓度、pH值、反应时间与产氢量存在显著的相关性，确定PB-Z的最佳产氢条件为：镁离子浓度4.77mmol/L，初始pH7.05，反应时间77.5h，在此实验条件下，实际产氢量为137.8ml，与预测值相比偏差仅4.8%。说明响应曲面法优化PB-Z的产氢条件是可行的。