植物微生物燃料电池修复Cr(Ⅵ)污染湿地土壤及机理研究
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23.83mW· 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％,较未种檀香蒲与高浓度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.
植物微生物燃料电池、Cr(Ⅵ)、产电、污染去除、阳极微生物群落结构
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X17(环境生物学)
国家重大科技专项项目2017ZX07202004
2019-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
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