DH-I型SMFC传感器产电信号对连续多次镉污染的响应研究

论文摘要

本研究考察了一种自主研发的新型沉积物微生物燃料电池传感器（命名为DH-I型SMFC传感器）产电信号对连续多次Cd2+污染事件的响应特征.采用淹水土壤模拟湿地环境,将该传感器的阳极（不锈钢管）插入淹水土壤中,阴极（铂网）位于上覆水下方.分别向每个传感器阴极上方的上覆水中加入50 mL Cd2+浓度为25、50、100、200 mg·L-1的CdCl2溶液,对照加入50 mL去离子水.每天早晚各加入一次Cd2+污染,连续加入27 d,即每个传感器各加入53次相同浓度的CdCl2溶液.结果表明,每次加入Cd2+污染后,电压均迅速上升,在30 s内达到峰值后逐渐回落到稳定状态;并且电压增量（峰值电压与基线电压的差值）随着加入的Cd2+浓度增加而升高;而相同Cd2+浓度53次加入引起的电压增量具有较好的一致性.土壤产电细菌的代表类群地杆菌科（Geobacteraceae）和梭菌属（Clostridium）16S rRNA基因丰度均未随着Cd2+浓度的增加而降低.针对土壤中不同形态Cd2+浓度的检测结果表明,0～3 cm的表层土壤吸附了大量Cd2+,使得土壤中的产电细菌免受Cd2+的抑制,从而该传感器产电信号能够在湿地环境中,原位在线监测多次Cd2+污染.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘丽,吴少松,杨楚瑶,钟文辉,孟梁,邓欢

关键词: 沉积物微生物燃料电池,重金属污染,连续监测,电压信号,产电细菌

来源: 环境科学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 环境科学与资源利用,自动化技术

单位: 南京师范大学环境学院,江苏省物质循环与污染控制重点实验室,南京师范大学地理科学学院,上海市环境科学研究院

基金: 国家自然科学基金项目(No.41671250,41877425),江苏省自然科学基金面上项目(No.BK20171476)

分类号: X85;TP212.9

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0123

页码: 2224-2230

总页数: 7

文件大小: 938K

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标签：沉积物微生物燃料电池论文;  重金属污染论文;  连续监测论文;  电压信号论文;  产电细菌论文;