基于微生物燃料電池降解環(huán)境中的菲
發(fā)布時(shí)間:2022-01-11 19:29
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對化石燃料的依賴性逐漸增加,其燃燒過程會(huì)產(chǎn)生大量的多環(huán)芳烴。由于多環(huán)芳烴在自然環(huán)境下難以降解,從而導(dǎo)致其在環(huán)境中的含量逐漸增加,對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了極大地危害,F(xiàn)如今,將微生物燃料電池(Microbial fuel cell,MFC)用于降解環(huán)境中難降解的污染物的這方面研究被廣泛關(guān)注。MFC是一種可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)使用各種有機(jī)污染物作為底物時(shí),可以使降解有機(jī)污染物過程與產(chǎn)生電能過程同步進(jìn)行,是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污染處理技術(shù);诖,本次研究中選用菲作為多環(huán)芳烴的代表物,研究水體以及土壤中的菲污染物的去除方法,通過構(gòu)造相應(yīng)的微生物燃料電池分別來處理受菲污染的水體以及土壤。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析菲的去除效果以及電池的產(chǎn)電效能,分析其微生物群落結(jié)構(gòu)及主要的功能微生物。為構(gòu)建微生物燃料電池應(yīng)用于受污染水體以及土壤中多環(huán)芳烴的去除的提供理論基礎(chǔ)。本文的主要結(jié)論如下:1.構(gòu)建可去除水體中菲污染物的MFC。接種污水處理廠的活性厭氧污泥作為微生物來源,經(jīng)過長時(shí)間的馴化培養(yǎng)后,正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。電池的運(yùn)行八天作為一個(gè)周期,設(shè)置4個(gè)實(shí)驗(yàn)組,初始菲的濃度分別為0 mg/L、5 mg/...
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
微生物燃料電池的原理
基于微生物燃料電池降解環(huán)境中的菲9圖1-2穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)(DNA-SIP)示意圖Fig.1-2SketchofDNA-basedstableisotopeprobing(DNA-SIP)1.4本論文的工作1.4.1研究目的現(xiàn)如今世界面臨著兩大難題:能源短缺以及環(huán)境污染,因此,開發(fā)一種高效,低耗的污染物處理技術(shù)已成為解決環(huán)境污染問題的趨勢,MFC可應(yīng)用于污染物的處理和能源生產(chǎn)這兩個(gè)方面。通過構(gòu)造相應(yīng)的微生物燃料電池,使電活性微生物和其他可以降解各類污染物的微生物的共同作用,利用這些污染物作為底物,在去除污染物的同時(shí)也能產(chǎn)生能源[59]。微生物燃料電池作為一種同步處理污染物以及產(chǎn)電的新技術(shù),具有環(huán)保,產(chǎn)能,低耗等特點(diǎn)[60]。目前,將MFC技術(shù)與以往的污染物處理技術(shù)相結(jié)合,在污染物處理的方面有著廣闊的運(yùn)用前景。隨著環(huán)境中多環(huán)芳烴的污染的越發(fā)嚴(yán)重,研究一種新型高效環(huán)?扇コh(huán)境中多環(huán)芳烴的技術(shù),不僅符合我國“節(jié)能減排”的環(huán)保政策,也符合技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文將MFC技術(shù)用于去除環(huán)境中的菲,通過構(gòu)造相應(yīng)的MFC,使其能同步去除菲這類的難以降解的污染物以及產(chǎn)生電能,篩選出降解菲的功能微生物,這對提高M(jìn)FC中降解菲效率和輸出電能有著重要意義。
第一章引言101.4.2研究內(nèi)容本文主要研究內(nèi)容:(1)MFC去除水體中菲污染物的相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)選用多環(huán)芳烴的代表化合物-菲作為研究對象。構(gòu)造了可去除水體中菲污染的微生物燃料電池,廢水中的可降解菲的微生物來源于污水處理廠的活性污泥,經(jīng)過長時(shí)間的馴化培養(yǎng)后,接種在陽極室。在電池的運(yùn)行周期內(nèi),不僅僅局限于體系中菲的去除效果,同時(shí)也考察其COD和TOC去除效果、體系pH的變化以及輸出的電能。通過高通量技術(shù)分析微生物群落結(jié)構(gòu)的變化及利用DNA-SIP技術(shù)分析群落中的功能微生物。(2)MFC去除土壤中菲污染物的相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)選用多環(huán)芳烴的代表化合物-菲作為研究對象。構(gòu)造了可去除土壤中菲污染的微生物燃料電池,馴化后的土壤微生物接種在陽極室,實(shí)現(xiàn)同步菲的去除以及產(chǎn)電。在電池的運(yùn)行周期內(nèi),也評估構(gòu)造的MFC對于COD、TOC去除效果和輸出的電能。通過高通量技術(shù)分析其微生物群落結(jié)構(gòu)的變化及DNA-SIP技術(shù)分析群落中的功能微生物。本研究的流程圖見圖1-3。圖1-3實(shí)驗(yàn)的流程圖Fig.1-3Experimentalflowchart
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]穩(wěn)定性同位素DNA-SIP示蹤中性紫色土的氨氧化過程[J]. 劉天琳,王智慧,閆小娟,趙永鵬,賈仲君,蔣先軍. 環(huán)境科學(xué). 2019(06)
[2]分子印跡固相萃取-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法測定污泥中多環(huán)芳烴[J]. 李成,張雪娜,師耀龍,賈海濱,石維,王偉,楊志新. 環(huán)境化學(xué). 2017(01)
[3]土壤有機(jī)污染物生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 周際海,袁穎紅,朱志保,姚春陽,張谷雨,高琪. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]電化學(xué)活性微生物的分離與鑒定[J]. 肖勇,吳松,楊朝暉,鄭越,趙峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[5]ASE-SPE/GC-MS測定土壤中16種PAHs質(zhì)量控制研究[J]. 許鵬軍,張烴,任玥,齊麗,楊文龍,黃業(yè)茹. 分析測試學(xué)報(bào). 2012(09)
[6]穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)DNA-SIP原理與應(yīng)用[J]. 賈仲君. 微生物學(xué)報(bào). 2011(12)
[7]燃料電池的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J]. 王興娟,王坤勛,劉慶祥. 煉油與化工. 2011(01)
[8]多環(huán)芳烴微生物降解機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 唐婷婷,金衛(wèi)根. 土壤. 2010(06)
[9]用于污水處理的微生物燃料電池研究最新進(jìn)展[J]. 謝晴,楊嘉偉,王彬,冷庚,但德忠. 水處理技術(shù). 2010(03)
[10]菲降解菌的降解特性及菲對其細(xì)胞表面形態(tài)的影響[J]. 鄧軍,尹華,葉錦韶,彭輝,秦華明,龍焰,張娜,何寶燕. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2010(01)
博士論文
[1]微生物燃料電池中污染物的強(qiáng)化降解[D]. 劉榮華.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]微生物燃料電池同步脫氮產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 張吉強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
[3]用于質(zhì)子交換膜燃料電池的交聯(lián)型聚合物膜材料的制備與研究[D]. 韓苗苗.吉林大學(xué) 2011
[4]近海沉積物中幾種多環(huán)芳烴的生物降解研究[D]. 王巖.中國海洋大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于納米硅藻材料的MFC陽極制備及性能研究[D]. 彭本齊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]質(zhì)子交換膜污染機(jī)理分析以及在微生物燃料電池中的應(yīng)用[D]. 張全.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]三種紫色土硝化作用及其硝化微生物的研究[D]. 閆小娟.西南大學(xué) 2016
[4]海螺溝冰雪、土壤和苔蘚中多環(huán)芳烴的分布特征及來源解析[D]. 何弦.成都理工大學(xué) 2014
[5]芘降解菌株SE12的分離和鑒定及其降解效果研究[D]. 張巧巧.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[6]復(fù)合污染條件下湘江沉積物對鎘和菲吸附的研究[D]. 曾凡凡.湖南大學(xué) 2009
[7]中原油田油泥和周圍土壤及植物中PAHs分布特征和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究[D]. 孫東亞.青島科技大學(xué) 2008
[8]黃河三角洲地區(qū)土壤中多環(huán)芳烴的污染狀況及源解析研究[D]. 虢新運(yùn).中國海洋大學(xué) 2008
[9]南昌市區(qū)可吸入顆粒物(PM10)中多環(huán)芳烴及其來源分析[D]. 任艷平.南昌大學(xué) 2007
[10]微生物燃料電池的基礎(chǔ)研究[D]. 徐偉.揚(yáng)州大學(xué) 2007
本文編號:3583329
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
微生物燃料電池的原理
基于微生物燃料電池降解環(huán)境中的菲9圖1-2穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)(DNA-SIP)示意圖Fig.1-2SketchofDNA-basedstableisotopeprobing(DNA-SIP)1.4本論文的工作1.4.1研究目的現(xiàn)如今世界面臨著兩大難題:能源短缺以及環(huán)境污染,因此,開發(fā)一種高效,低耗的污染物處理技術(shù)已成為解決環(huán)境污染問題的趨勢,MFC可應(yīng)用于污染物的處理和能源生產(chǎn)這兩個(gè)方面。通過構(gòu)造相應(yīng)的微生物燃料電池,使電活性微生物和其他可以降解各類污染物的微生物的共同作用,利用這些污染物作為底物,在去除污染物的同時(shí)也能產(chǎn)生能源[59]。微生物燃料電池作為一種同步處理污染物以及產(chǎn)電的新技術(shù),具有環(huán)保,產(chǎn)能,低耗等特點(diǎn)[60]。目前,將MFC技術(shù)與以往的污染物處理技術(shù)相結(jié)合,在污染物處理的方面有著廣闊的運(yùn)用前景。隨著環(huán)境中多環(huán)芳烴的污染的越發(fā)嚴(yán)重,研究一種新型高效環(huán)?扇コh(huán)境中多環(huán)芳烴的技術(shù),不僅符合我國“節(jié)能減排”的環(huán)保政策,也符合技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文將MFC技術(shù)用于去除環(huán)境中的菲,通過構(gòu)造相應(yīng)的MFC,使其能同步去除菲這類的難以降解的污染物以及產(chǎn)生電能,篩選出降解菲的功能微生物,這對提高M(jìn)FC中降解菲效率和輸出電能有著重要意義。
第一章引言101.4.2研究內(nèi)容本文主要研究內(nèi)容:(1)MFC去除水體中菲污染物的相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)選用多環(huán)芳烴的代表化合物-菲作為研究對象。構(gòu)造了可去除水體中菲污染的微生物燃料電池,廢水中的可降解菲的微生物來源于污水處理廠的活性污泥,經(jīng)過長時(shí)間的馴化培養(yǎng)后,接種在陽極室。在電池的運(yùn)行周期內(nèi),不僅僅局限于體系中菲的去除效果,同時(shí)也考察其COD和TOC去除效果、體系pH的變化以及輸出的電能。通過高通量技術(shù)分析微生物群落結(jié)構(gòu)的變化及利用DNA-SIP技術(shù)分析群落中的功能微生物。(2)MFC去除土壤中菲污染物的相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)選用多環(huán)芳烴的代表化合物-菲作為研究對象。構(gòu)造了可去除土壤中菲污染的微生物燃料電池,馴化后的土壤微生物接種在陽極室,實(shí)現(xiàn)同步菲的去除以及產(chǎn)電。在電池的運(yùn)行周期內(nèi),也評估構(gòu)造的MFC對于COD、TOC去除效果和輸出的電能。通過高通量技術(shù)分析其微生物群落結(jié)構(gòu)的變化及DNA-SIP技術(shù)分析群落中的功能微生物。本研究的流程圖見圖1-3。圖1-3實(shí)驗(yàn)的流程圖Fig.1-3Experimentalflowchart
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]穩(wěn)定性同位素DNA-SIP示蹤中性紫色土的氨氧化過程[J]. 劉天琳,王智慧,閆小娟,趙永鵬,賈仲君,蔣先軍. 環(huán)境科學(xué). 2019(06)
[2]分子印跡固相萃取-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法測定污泥中多環(huán)芳烴[J]. 李成,張雪娜,師耀龍,賈海濱,石維,王偉,楊志新. 環(huán)境化學(xué). 2017(01)
[3]土壤有機(jī)污染物生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 周際海,袁穎紅,朱志保,姚春陽,張谷雨,高琪. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]電化學(xué)活性微生物的分離與鑒定[J]. 肖勇,吳松,楊朝暉,鄭越,趙峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[5]ASE-SPE/GC-MS測定土壤中16種PAHs質(zhì)量控制研究[J]. 許鵬軍,張烴,任玥,齊麗,楊文龍,黃業(yè)茹. 分析測試學(xué)報(bào). 2012(09)
[6]穩(wěn)定性同位素核酸探針技術(shù)DNA-SIP原理與應(yīng)用[J]. 賈仲君. 微生物學(xué)報(bào). 2011(12)
[7]燃料電池的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J]. 王興娟,王坤勛,劉慶祥. 煉油與化工. 2011(01)
[8]多環(huán)芳烴微生物降解機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 唐婷婷,金衛(wèi)根. 土壤. 2010(06)
[9]用于污水處理的微生物燃料電池研究最新進(jìn)展[J]. 謝晴,楊嘉偉,王彬,冷庚,但德忠. 水處理技術(shù). 2010(03)
[10]菲降解菌的降解特性及菲對其細(xì)胞表面形態(tài)的影響[J]. 鄧軍,尹華,葉錦韶,彭輝,秦華明,龍焰,張娜,何寶燕. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2010(01)
博士論文
[1]微生物燃料電池中污染物的強(qiáng)化降解[D]. 劉榮華.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]微生物燃料電池同步脫氮產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 張吉強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
[3]用于質(zhì)子交換膜燃料電池的交聯(lián)型聚合物膜材料的制備與研究[D]. 韓苗苗.吉林大學(xué) 2011
[4]近海沉積物中幾種多環(huán)芳烴的生物降解研究[D]. 王巖.中國海洋大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于納米硅藻材料的MFC陽極制備及性能研究[D]. 彭本齊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]質(zhì)子交換膜污染機(jī)理分析以及在微生物燃料電池中的應(yīng)用[D]. 張全.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]三種紫色土硝化作用及其硝化微生物的研究[D]. 閆小娟.西南大學(xué) 2016
[4]海螺溝冰雪、土壤和苔蘚中多環(huán)芳烴的分布特征及來源解析[D]. 何弦.成都理工大學(xué) 2014
[5]芘降解菌株SE12的分離和鑒定及其降解效果研究[D]. 張巧巧.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[6]復(fù)合污染條件下湘江沉積物對鎘和菲吸附的研究[D]. 曾凡凡.湖南大學(xué) 2009
[7]中原油田油泥和周圍土壤及植物中PAHs分布特征和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究[D]. 孫東亞.青島科技大學(xué) 2008
[8]黃河三角洲地區(qū)土壤中多環(huán)芳烴的污染狀況及源解析研究[D]. 虢新運(yùn).中國海洋大學(xué) 2008
[9]南昌市區(qū)可吸入顆粒物(PM10)中多環(huán)芳烴及其來源分析[D]. 任艷平.南昌大學(xué) 2007
[10]微生物燃料電池的基礎(chǔ)研究[D]. 徐偉.揚(yáng)州大學(xué) 2007
本文編號:3583329
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