本书针对生物膜分层的现象，选择典型的生物电化学系统--微生物燃料电池和微生物电解池，利用多种分子生物学、电化学表征方法，探讨阳极生物膜菌群分层结构与产电性能的关系，分析微生物燃料电池和微生物电解池阴极生物膜内微生物群落的分层分布及形成机制，构建可调控生产生物氢烷组成的双阴极生物电化学反应器，提出一种新型厌氧消化-微生物电解池耦合系统，最终实现了有机污染物高效去除，同时产生物氢烷和回收铵的过程。