植物微生物燃料电池修复Cr(VI)污染湿地土壤及机理研究

论文摘要

本研究通过引入沼生植物香蒲构建植物微生物燃料电池系统（P-MFC）修复Cr（VI）污染湿地土壤,考察了植物、不同初始Cr（VI）浓度对系统产电及去除效率的影响.结果显示,香蒲种植能显著提高P-MFC运行性能,系统最大功率密度与Cr（VI）去除率分别提高至23.83 mW·m-2、33.01%,随着Cr（VI）暴露浓度的升高,系统运行性能降低.利用P-MFC修复Cr（VI）污染土壤过程中,电化学还原作用是Cr（VI）去除的主要机制,近90%的Cr（VI）通过电化学还原去除,系统中0.3%～1.86%的Cr（VI）被香蒲吸收富集,3.5%～9.5%的Cr（VI）被微生物与还原性有机物直接还原.通过高通量测序技术分析发现,香蒲种植与低浓度Cr（VI）暴露下阳极微生物群落多样性较大,优势门类Proteobacteria相对丰度最高为63.9%,较未种植香蒲与高浓度Cr（VI）暴露条件下提高了3.4%～19.0%,电化学活性微生物Geobacter相对丰度最高为12.4%,较未种植香蒲与高浓度Cr（VI）暴露条件下提高了4.4%～6.8%.系统中对Cr（VI）具有较强耐受性与还原能力的Acinetobacter、Bacillus占有较大比例,且相对丰度随暴露浓度升高而增大,最高分别为19.0%、14.4%,进一步说明微生物群落在Cr（VI）去除上发挥了一定作用.上述结果表明,P-MFC在去除湿地土壤Cr（VI）污染方面具有良好的潜力.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王晋,沈钱勇,杨彦

关键词: 植物微生物燃料电池,产电,污染去除,阳极微生物群落结构

来源: 环境科学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,环境科学与资源利用,电力工业

单位: 常州大学环境与安全工程学院

基金: 国家重大科技专项项目(No.2017ZX07202004)

分类号: X53;TM911.45

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2018.0346

页码: 518-526

总页数: 9

文件大小: 1916K

下载量: 517

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