土壤中重金屬因具有不可生物降解性、遷移性差、潛伏期長(zhǎng)、生態(tài)毒性大等特點(diǎn),成為土壤污染修復(fù)領(lǐng)域的研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)。相比于傳統(tǒng)處理方法,微生物燃料電池（microbial fuel cells,MFCs）因其具有良好的污染物去除能力和產(chǎn)電性能而受到廣泛關(guān)注。本研究構(gòu)建一種新型的三室微生物燃料電池,利用MFC產(chǎn)生的內(nèi)部電場(chǎng)及陰極的還原能力對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)。選取Cu作為代表重金屬,采用序批式處理方式處理人工制備Cu污染土壤,分別研究電極間距、外接電阻、輔助劑（檸檬酸）和初始總Cu濃度對(duì)三室MFC產(chǎn)電性能及重金屬遷移與還原的影響,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）通過(guò)考察電極間距和外接電阻對(duì)三室MFC產(chǎn)電性能及重金屬遷移與還原的影響,發(fā)現(xiàn)Cu能夠在三室MFC中實(shí)現(xiàn)遷移去除與還原,且乙酸提取態(tài)和可還原態(tài)是最易遷移去除的形態(tài)。設(shè)置MFC的電極間距為5 cm、10 cm、15 cm、20 cm,發(fā)現(xiàn)間距越小,越有利于土壤中Cu的遷移去除與陰極室Cu²⁺的還原,MFC-5 cm近陽(yáng)極土壤中乙酸提取態(tài)Cu和可還原態(tài)Cu的去除率分別是MFC-20 cm的1.56和1.81倍,同時(shí)其陰... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微生物燃料電池（MFC）原理圖

第一章緒論7圖1-1微生物燃料電池（MFC）原理圖（2）微生物燃料電池的發(fā)展2001年，Reimers等人[43]利用海底沉積物構(gòu)建微生物燃料電池，由此沉積物微生物燃料電池（SMFC）誕生。SMFC的基本原理與MFC相似，即利用沉積物中的有機(jī)質(zhì)為底物、氧氣或硝酸鹽等為電子受體進(jìn)行自發(fā)產(chǎn)電[44-46]。其基本構(gòu)型圖見(jiàn)圖1-2[47]，即陽(yáng)極位于厭氧的沉積物或浸水土壤中，陰極位于好氧水層中。通過(guò)電位梯度實(shí)現(xiàn)質(zhì)子在水相和沉積物相的遷移，同時(shí)電子通過(guò)外電路實(shí)現(xiàn)向陰極的轉(zhuǎn)移。圖1-2土壤/沉積物微生物燃料電池示意圖土壤微生物燃料電池是建立在廢水和沉積物微生物燃料電池的基礎(chǔ)上的，最早應(yīng)用于修復(fù)有機(jī)污染物污染的土壤。土壤MFC可以定義為以土壤為介質(zhì)的環(huán)境燃料電池[37]。因?yàn)橥寥谰哂斜砻婧醚跖c內(nèi)部厭氧的環(huán)境條件，且土壤中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和大量的微生物，因此在構(gòu)造上易于形成MFC。土壤MFC與常見(jiàn)的液態(tài)MFC不同，陰陽(yáng)極由土壤分離開(kāi)，土壤基質(zhì)本身是非導(dǎo)體，具有固液兩相傳質(zhì)的特點(diǎn)，同時(shí)土壤基質(zhì)與電極材料之間存在非同質(zhì)性，因此傳質(zhì)過(guò)程中的傳質(zhì)阻力、電極性能等對(duì)MFC性能具有重要

MFC構(gòu)造示意

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2981980