土壤是自然環(huán)境要素的重要組成部分。近年來,由于工業(yè)及農(nóng)業(yè)活動的快速發(fā)展,有機污染與重金屬污染土壤逐年上升。諸多物理、化學(xué)、生物技術(shù)都可用來處理生態(tài)系統(tǒng)中的污染物,然而這些物理化學(xué)技術(shù)大多為高能耗并會向大氣中排放溫室氣體;雖然生物處理技術(shù)既經(jīng)濟又友好,但是在處理低生物利用率的污染物時會受到極大的限制。因此,人們開發(fā)了一些更為先進的技術(shù)用于治理污染,如微生物燃料電池（microbial fuel cells,MFCs）。MFC作為一種新型的產(chǎn)能方式受到了廣泛關(guān)注和研究;MFC的研究熱點除產(chǎn)電性能和產(chǎn)電機理外,其良好的污染物凈化性能也受到極大關(guān)注。本文成功構(gòu)建了兩種新型的土壤MFC,并將其應(yīng)用于去除土壤中難降解有機物（以六氯苯和阿特拉津為代表）和重金屬（以銅為代表）。在土壤MFC中,共基質(zhì)在陽極厭氧條件下降解產(chǎn)生電子、質(zhì)子等,陰極利用氧化態(tài)物質(zhì)如空氣等作為電子受體,通過外電路形成回路并產(chǎn)生電流,使整個土壤MFC產(chǎn)生電場。本文從土壤MFC的產(chǎn)電特性,外接電阻、電極間距、緩沖液濃度等方面研究難降解有機物在土壤MFC中的去除特性,研究土壤MFC對重金屬的去除作用,解析難降解有機物、重金屬在土壤MF... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 土壤污染現(xiàn)狀
        1.1.1 有機污染物的危害及污染現(xiàn)狀
        1.1.2 重金屬的危害及污染現(xiàn)狀
    1.2 污染土壤修復(fù)技術(shù)概況
        1.2.1 污染土壤的植物修復(fù)
        1.2.2 污染土壤的微生物修復(fù)
        1.2.3 污染土壤的化學(xué)修復(fù)
        1.2.4 污染土壤的電動修復(fù)
        1.2.5 污染土壤的物理修復(fù)
    1.3 MFC技術(shù)研究概況
        1.3.1 MFC的基本原理
        1.3.2 影響MFC產(chǎn)電性能的主要因素
    1.4 MFC去除典型污染物的研究進展
        1.4.1 MFC去除易降解有機物的研究進展
        1.4.2 MFC去除難降解有機物的研究進展
        1.4.3 MFC去除重金屬的研究進展
    1.5 研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究目的和意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 課題來源
第二章 實驗材料與方法
    2.1 土壤MFC的構(gòu)建與啟動
        2.1.1 土壤MFC的構(gòu)建
        2.1.2 土壤MFC的啟動
    2.2 難降解有機物
        2.2.1 六氯苯
        2.2.2 阿特拉津
    2.3 測定項目與方法
        2.3.1 難降解有機物污染土壤的制備
        2.3.2 電化學(xué)性能評價方法
        2.3.3 難降解有機物的測定
        2.3.4 重金屬的測定
    2.4 微生物學(xué)分析方法
第三章 土壤MFC產(chǎn)電性能分析
    3.1 實驗設(shè)置
    3.2 緩沖液濃度對土壤MFC產(chǎn)電的影響
        3.2.1 緩沖液濃度對土壤MFC電壓輸出的影響
        3.2.2 緩沖液濃度對土壤MFC極化曲線的影響
    3.3 外接電阻對土壤MFC產(chǎn)電的影響
        3.3.1 外接電阻對土壤MFC輸出電壓的影響
        3.3.2 外接電阻對土壤MFC極化曲線的影響
        3.3.3 陰、陽極極化曲線圖
    3.4 電極間距對土壤MFC產(chǎn)電的影響
        3.4.1 電極間距對土壤MFC電壓輸出的影響
        3.4.2 電極間距對土壤MFC極化曲線的影響
        3.4.3 陰、陽極極化曲線圖
    3.5 難降解有機物負(fù)荷對土壤MFC產(chǎn)電的影響
        3.5.1 阿特拉津的初始濃度對土壤MFC電壓輸出的影響
        3.5.2 阿特拉津的初始濃度對土壤MFC極化曲線的影響
        3.5.3 陰、陽極極化曲線圖
    3.6 本章小結(jié)
第四章 難降解有機物在土壤MFC中的去除特性
    4.1 實驗設(shè)置
    4.2 HCB在土壤MFC中的降解特性
    4.3 表面活性劑SDS對HCB去除的影響
    4.4 外接電阻對難降解有機物去除特性的影響
        4.4.1 HCB的去除
        4.4.2 阿特拉津的去除
    4.5 污染物負(fù)荷對難降解有機物去除的影響
        4.5.1 HCB的去除
        4.5.2 阿特拉津的去除
    4.6 電極間距對難降解有機物去除的影響
        4.6.1 HCB的去除
        4.6.2 阿特拉津的去除
    4.7 緩沖液濃度對難降解有機物去除的影響
    4.8 復(fù)合污染條件下土壤MFC對難降解有機物去除特性分析
    4.9 本章小結(jié)
第五章 難降解有機物在土壤MFC中的去除機理分析
    5.1 實驗設(shè)置
    5.2 難降解有機物在土壤MFC不同土壤層中的去除
        5.2.1 HCB在不同土壤層中的去除
        5.2.2 阿特拉津在不同土壤層中的去除
        5.2.3 復(fù)合污染條件下HCB和阿特拉津在不同土壤層中的去除
    5.3 土壤MFC中微生物群落結(jié)構(gòu)分析
    5.4 土壤MFC產(chǎn)電與難降解有機物去除之間的關(guān)系
    5.5 本章小結(jié)
第六章 土壤MFC去除重金屬銅的研究
    6.1 實驗設(shè)置
    6.2 重金屬在單室無膜土壤MFC中的遷移特性
        6.2.1 土壤MFC的產(chǎn)電特性
        6.2.2 土壤MFC中pH的變化
        6.2.3 水溶態(tài)重金屬在土壤MFC中的分布
    6.3 三室土壤MFC對重金屬的去除
        6.3.1 外接電阻對重金屬去除的影響
        6.3.2 電極間距對重金屬去除的影響
    6.4 土壤MFC去除重金屬機理分析
        6.4.1 重金屬在土壤MFC電場作用下的遷移
        6.4.2 陰極還原作用對重金屬的去除
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和建議
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3149837