溫度與接種物對(duì)微生物燃料電池電極生物膜群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、微生物燃料電池（MFC）是近年來(lái)新興的污水處理技術(shù)，在生物轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物的同時(shí)回收電能，是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的途徑之一。本文構(gòu)建了空氣陰極微生物燃料電池，研究了接種物和溫度對(duì)MFC電能輸出、底物利用率、庫(kù)倫效率的影響。利用高通量測(cè)序技術(shù)分析了不同運(yùn)行條件下微生物燃料電池陽(yáng)極微生物生物膜群落結(jié)構(gòu)。
　　實(shí)驗(yàn)表明，接種物對(duì)微生物燃料電池電能輸出有一定的影響。河流底泥接種物（RS）獲得最高功率密度為744.88mW/m2，其次分

2、別為污泥（WAS）（666.28 mW/m2）、土壤（GS）（654.78 mW/m2）和生活污水（DS）（536.15 mW/m2）?；瘜W(xué)需氧量（COD）去除率均在93~95％，庫(kù)倫效率分別為 WAS（27.4%），RS（28.6%），DS（29.8%）和GS（31.2%）。
　　反應(yīng)器在10℃、20℃、30℃的運(yùn)行條件下，最大電壓輸出分別達(dá)到~434 mV，~499 mV和~502 mV，最高功率密度輸出達(dá)到543.5 mW/

3、m2，754.8 mW/m2和894.3 mW/m2。化學(xué)需氧量（COD）去除率分別為91.0~92.9%。庫(kù)倫效率分別為19.9%，16.1%，18.4%。利用循環(huán)伏安法考察反應(yīng)器的電化學(xué)活性，結(jié)果表明在-0.8V~0.2V區(qū)域內(nèi)具有較高的電化學(xué)活性。
　　16S rRNA基因Illumina高通量測(cè)序結(jié)果表明，接種物對(duì)微生物群落結(jié)果有影響。MFC的陽(yáng)極生物膜優(yōu)勢(shì)菌群主要分布在Proteobacteria，Bacteroidet

4、es和Firmicutes三個(gè)門(mén)。Proteobacteria占總比例的69.33%（A-DS），51.79%（A-GS），72%（A-RS）和34.42%（A-WAS）。Bacteroidetes占總比例的11.29%（A-DS），16.81%（A-GS），20.12%（A-RS）和35.99%（A-WAS）。在“屬”分類(lèi)水平差異更為顯著，在A-WAS中Flavobacterium為優(yōu)勢(shì)屬占總比例14.18%。其次依次為Azoarcu