本文關鍵詞：濕地植物-沉積物微生物燃料電池陽極微生物群落多樣性研究

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【摘要】：陽極微生物種類及群落結構都會對微生物燃料電池的產(chǎn)電及底泥修復效果產(chǎn)生顯著影響,因此,對微生物燃料電池陽極微生物群落多樣性進行研究分析顯得尤為重要.本研究利用風車草(Clinopodium Urticifolium)或短葉茳芏(Cyperus Malaccensis)兩種植物結合受污染河涌底泥構建了濕地植物-沉積物微生物燃料電池(P-SMFC),同時構建無植物的沉積物微生物燃料電池(SMFC)作為對照,共3個電極處理組,每組3個平行.系統(tǒng)運行7個月后,分析其產(chǎn)電特性,并利用高通量測序?qū)?個電極處理組生物膜微生物群落多樣性進行分析,以探討P-SMFC產(chǎn)電特性、陽極生物膜群落多樣性及不同處理組之間群落結構的差異.結果表明,3個處理組中微生物群落結構存在明顯差異,風車草和短葉茳芏兩種植物的引入均會對微生物燃料電池系統(tǒng)中的細菌及古菌群落結構產(chǎn)生影響.植物的存在一方面有助于陽極生物膜各類細菌及古菌的生長,另一方面植物也有助于產(chǎn)電系統(tǒng)中陽極生物膜細菌及古菌群落多樣性的增加,且風車草相比短葉茳芏而言,更能增加系統(tǒng)的古菌群落的多樣性.在細菌群落分析中,3個處理組中都以變形菌門Proteobacteria為優(yōu)勢菌群,其次為綠彎菌門Chloroflexi,在所有菌屬中以土桿菌屬Geobacter的相對豐度最高,分別為PSM1處理組11.50%、SM處理組14.33%、PSM2處理組8.53%,為其優(yōu)勢菌屬,但P-SMFC中該菌屬的豐度相對較低.在古菌群落分析中,3個處理組中都以廣古菌門Euryarchaeota的相對豐度最高,分別為PSM1處理組79.83%、SM處理組80.20%、PSM2處理組81.67%,成為優(yōu)勢菌門,其中以甲烷八疊球菌目Methanosarcinales的Methanosaeta屬、甲烷桿菌目Methanobacteriales的Candidatus Methanoregula屬的相對豐度最高,為其優(yōu)勢菌屬.且Methanosaeta的相對豐度分別達到PSM1處理組21.43%、SM處理組25.00%、PSM2處理組23.16%,P-SMFC處理組的豐度相對較低;Candidatus Methanoregula的相對豐度分別為PSM1處理組13.05%、SM處理組11.73%、PSM2處理組16.02%,P-SMFC處理組的豐度相對較高.
【作者單位】： 華南理工大學環(huán)境與能源學院;工業(yè)聚集區(qū)污染控制與生態(tài)修復教育部重點實驗室;
【關鍵詞】： 濕地植物 沉積物微生物燃料電池 陽極 細菌 高通量測序
【分類號】：X172
【正文快照】： 2.工業(yè)聚集區(qū)污染控制與生態(tài)修復教育部重點實驗室,廣州5100061引言(Introduction)濕地植物-沉積物微生物燃料電池(P-SMFC)是利用植物光合作用能合成葡萄糖等有機物的特點,從而在沉積物燃料電池中引入植物進行強化產(chǎn)電,陽極置于底泥中,陰極置于上覆水中,利用陽極附近產(chǎn)電菌的

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4 印霞h，

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