本文關(guān)鍵詞：土壤微生物燃料電池修復(fù)復(fù)合污染土壤的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了以石油污染土壤為燃料的微生物燃料電池,研究了其產(chǎn)電性能及降解土壤中石油烴污染物的修復(fù)效果,取得了一定的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的土壤微生物燃料電池,將石油污染土壤作為基質(zhì),不僅能夠長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)電,而且可以強(qiáng)化微生物對(duì)石油污染物降解作用。電池運(yùn)行一個(gè)周期的時(shí)間為175天,穩(wěn)定電壓值為270±5 mV,累計(jì)放電量為3081C,最大功率密度為12.1mW·m-2,內(nèi)阻為500Ω。土壤中石油烴、蒽、菲、芘的降解率分別為40.05%、54.19%、42.60%、27.02%,相對(duì)于開(kāi)路對(duì)照實(shí)驗(yàn),降解率分別提高了150.78%、160.15%、145.67%、131.93%。土壤MFCs系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)土壤中微生物存在一定的馴化作用,使微生物更加適應(yīng)MFCs的生物電化學(xué)環(huán)境。土壤MFCs陽(yáng)極富集了產(chǎn)電微生物,陽(yáng)極表面優(yōu)勢(shì)菌為地桿菌屬(Geobacter)。在陽(yáng)極表面及土壤中均檢測(cè)出假單胞菌屬(Pseudomonas)、微桿菌屬(Microbacterium)等比較常見(jiàn)的石油烴降解菌。研究了4-10 cm不同電極間距對(duì)土壤MFCs產(chǎn)電性能及石油烴污染物降解效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著電極間距的變小,產(chǎn)電性能及污染物降解率均有所提高。4 cm電極間距的MFCs其電壓達(dá)到285±5 mV,最大功率密度為12.1mW·m-2。電極間距為4和6 cm時(shí),石油烴、芘、蒽、菲的降解率比較接近,但其降解率明顯高于8和10 cm電極間距的降解率。土壤中石油烴、芘、蒽、菲的最大去除率分別為24.3%、18.8%、34.1%、28.1%。電極間距較小時(shí),土壤MFCs傳質(zhì)阻力較小,有利于提高產(chǎn)電性能及污染物的降解率。研究了1-7 cm不同上覆水深度對(duì)土壤MFCs產(chǎn)電性能及石油烴污染物降解效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：五組電池穩(wěn)定電壓值在254～287 mV之間,最大功率密度值在10.5～12.3mW·m-2范圍內(nèi),內(nèi)阻均為500Ω,因此上覆水深度對(duì)MFCs產(chǎn)電性能無(wú)影響。上覆水深度對(duì)土壤中石油烴、蒽、菲、芘的去除效果沒(méi)有明顯的影響。
【關(guān)鍵詞】：石油烴 MFCs 電壓 電極間距 上覆水深度
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53;TM911.45
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 石油的物質(zhì)組成及特征15
• 1.2 石油污染的來(lái)源15-16
• 1.3 石油污染的危害16
• 1.4 石油污染土壤修復(fù)技術(shù)16-21
• 1.4.1 物理化學(xué)法17-18
• 1.4.2 生物法18-21
• 1.5 微生物燃料電池技術(shù)21-25
• 1.5.1 沉積型MFCs的工作原理22-23
• 1.5.2 沉積型MFCs的應(yīng)用23
• 1.5.3 沉積型MFCs修復(fù)有機(jī)污染土壤的研究現(xiàn)狀23-24
• 1.5.4 影響因素24-25
• 1.6 論文研究的目的、意義及主要研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.6.1 論文研究的目的和意義25-26
• 1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容26
• 1.7 課題的創(chuàng)新點(diǎn)26-27
• 第二章 材料與方法27-37
• 2.1 土壤采集27
• 2.2 試劑、材料和儀器27-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和材料27-28
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置圖28-29
• 2.4 溶液配制29
• 2.5 土壤性質(zhì)的測(cè)定29-34
• 2.5.1 土壤pH的測(cè)定29-30
• 2.5.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定30
• 2.5.3 土壤中石油烴含量的測(cè)定30-31
• 2.5.4 土壤中多環(huán)芳烴(PAHs)的定性測(cè)定31
• 2.5.5 土壤中蒽、菲、芘的提取31
• 2.5.6 樣品中蒽、菲、芘濃度的測(cè)定與計(jì)算31-33
• 2.5.7 土壤及電極上DNA提取、PCR和測(cè)序33-34
• 2.6 土壤MFCs產(chǎn)電性能分析34-35
• 2.6.1 電壓測(cè)定與記錄34
• 2.6.2 內(nèi)阻34
• 2.6.3 極化曲線與功率密度曲線34
• 2.6.4 土壤MFCs產(chǎn)出的電量34-35
• 2.7 陰極附近溶解氧含量的測(cè)定35-37
• 第三章 土壤MFCs的運(yùn)行及土壤中污染物的去除37-45
• 3.1 土壤MFCs的構(gòu)建37-38
• 3.2 MFCs產(chǎn)電性能38-39
• 3.2.1 電壓38-39
• 3.2.2 極化曲線與功率密度曲線39
• 3.3 土壤中有機(jī)污染物的降解39-41
• 3.3.1 土壤中TPH的降解40
• 3.3.2 土壤中蒽、菲、芘的降解40-41
• 3.4 土壤性質(zhì)的變化41
• 3.4.1 土壤pH41
• 3.4.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量41
• 3.5 微生物群落41-42
• 3.6 小結(jié)42-45
• 第四章 電極間距及上覆水深度對(duì)土壤MFCs性能的影響45-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)45-46
• 4.2 MFCs電壓變化情況46-49
• 4.2.1 電極間距對(duì)MFCs電壓的影響46-47
• 4.2.2 上覆水深度對(duì)MFCs電壓的影響47-49
• 4.3 極化曲線與功率密度曲線49-51
• 4.3.1 不同電極間距MFCs的極化曲線與功率密度曲線49-50
• 4.3.2 不同上覆水深度MFCs極化曲線與功率密度曲線50-51
• 4.4 土壤中石油烴及蒽、菲、芘的降解51-54
• 4.5 土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量的變化54-55
• 4.6 結(jié)論55-57
• 第五章 結(jié)論與建議57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 建議58-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 致謝65-67
• 作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介67-68
• 專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書(shū)68-69

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本文編號(hào)：282507