微生物燃料电池对土壤中重金属迁移的驱动作用研究
发布时间：2021-08-25 19:07
以受重金属镉与砷污染的土壤为基本物质来构建土壤微生物燃料电池,通过控制土壤中重金属的种类与浓度梯度来进行其对土壤MFC产电性能影响的研究,同时重点关注重金属在土壤中的迁移情况,探究微生物燃料电池是否对土壤中重金属的迁移产生了驱动作用。镉单独污染土壤在四个递增的浓度梯度下土壤MFC产生的稳定电压分别为:195～205 mV（Cd1）、180～190 mV（Cd2）、180～190 mV（Cd3）、175～185 mV（Cd4）;最大功率密度分别为:11.3 mW/m2（Cd1）、9.7mW/m2（Cd2）、9.6mW/m2（Cd3）、9.4 mW/m2（Cd4）;无污染对照组产电稳定电压为:195～205 mV,最大功率密度为:1 1.3 mW/m2;土壤MFC运行30天,在不同的浓度梯度下,阳极微生物群落特征有一定差异。砷单独污染土壤在五个递增的浓度梯度下土壤MFC产生的稳定电压分别为:150～160 mV（As1）、140～150 mV（As2）、125～135 mV（As3）、80～90 mV（As4）、75～85 mV（As5）;最大功率密度分别为:6.7 mW/m2（As1）、...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２复合污染装置简图??Ｆｉｇ?２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??
?第三章镉的浓度对土壤ＭＦＣ产电性能的影响研宄???第三章镉的浓度对土壤ＭＦＣ产电性能的影响研究??３．１引言??本次实验搭建不同浓度梯度下的镉单独污染土壤微生物燃料电池。研究不同浓??度梯度下的镉单独污染土壤对土壤ＭＦＣ产电性能的影响。镉的浓度梯度依次上升，??除去空白对照总共分为四个浓度梯度（四舍五入取整），一梯度为２０ｍｇ／ｋｇ，二梯度??为４０ｍｇ／ｋｇ，三梯度为９０ｍｇ／ｋｇ，四梯度为１７０ｍｇ／ｋｇ。??３．２结果与讨论??３．２．１镉浓度对土壤ＭＦＣ产电特性的影响??本次实验土壤ＭＦＣ的阳极与阴极均选择使用石墨毡，以内尺寸长１２０?＿、宽??３０?ｍｍ、高４０?ｍｍ有机玻璃制作的长方体布置搭建ＭＦＣ，运行周期达到３０天，总共??五个组别的土壤ＭＦＣ，输出电压随时间的曲线如图３－１所示。???对照〇??２５０?－?Ｃｄ１??Ｉ：赛／??５〇＿?ｊ’??０?｜?■?Ｉ?＇?Ｉ?■?Ｉ?Ｊ?Ｉ?■?Ｉ?Ｉ?１??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??时间／ｄ??图３－１五个组别ＭＦＣ电压曲线??Ｆｉｇ?３－１?Ｖｏｌｔａｇｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｆｉｖｅ?ｇｒｏｕｐ?ＭＦＣ??土壤ＭＦＣ运行了?３０天，在这３０天的运行期间，采集的电压有一定的波动性，??总体是表现出持续上升的态势。在微生物燃料电池搭建好并接上负载形成回路之后，??微生物缓慢的生长，在阳极上及其附近的微生物生长速度加快，阳极周围的微生物会??２３??
１０ｍＶ，第二浓度梯度为１７０？１９０?ｍＶ，第三浓度梯度为１７０？１９０?ｍＶ，第四浓度??梯度为１６５？１８５?ｍＶ。??第二十五天后所有组别的电池输出电压开始缓慢下降，说明ＭＦＣ基质土壤中的??有机质消耗的较大，产电微生物活性降低。??４００?－?对照??■??Ｃｄ１??３５０－?Ｃｄ２?／??３〇。」?，??一?／?’?’??－５０?｜?１?Ｉ?１?Ｉ?■?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?１?？??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??时间／ｄ??图３－２五个组别ＭＦＣ的产电量曲线??Ｆｉｇ?３－?２?Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｆｉｖｅ?ｇｒｏｕｐ?ＭＦＣ??通过处理土壤ＭＦＣ在三十天运行周期内的输出电压数据，并利用相关公式计算??五个组别的土壤ＭＦＣ在其运行时间内产电量的累积值。对照组、第一浓度梯度、第??二浓度梯度、第三浓度梯度、第四浓度梯度的电池在三十天内的累积产电量按照时间??变化所呈现的态势如图３－２所示。??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多氨基多醚基甲叉膦酸土柱淋洗修复镉污染土壤[J]. 刘艺芸,张连红,崔爽,孙秀菊. 辽宁石油化工大学学报. 2016(04)
[2]Cd污染土壤景观修复植物筛选研究[J]. 曾鹏,曹霞,郭朝晖,肖细元,刘亚男,梁芳. 农业环境科学学报. 2016(04)
[3]Factors Affecting the Performance of Single-Chamber Soil Microbial Fuel Cells for Power Generation[J]. DENG Huan,WU Yi-Cheng,ZHANG Fan,HUANG Zong-Chuan,CHEN Zheng,XU Hui-Juan,ZHAO Feng. Pedosphere. 2014(03)
[4]矿区炼金废渣的固化/稳定化处理[J]. 赵述华,张太平,陈志良,潘伟斌. 环境工程学报. 2013(12)
[5]土壤重金属污染现状及微生物修复技术研究进展[J]. 钱春香,王明明,许燕波. 东南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]污灌区土壤重金属污染分布及其影响因素研究[J]. 李政红,张胜,马琳娜,何泽,殷密英,张翠云. 干旱区资源与环境. 2010(11)
[7]重金属污染土壤淋洗技术研究进展[J]. 吕青松,蒋煜峰,杨帆,朱琨. 甘肃农业科技. 2010(03)
[8]螯合剂EDTA简介[J]. 程艳,高静,徐红纳,田语林. 化学教育. 2009(05)
[9]污染土壤修复技术研究现状与趋势[J]. 骆永明. 化学进展. 2009(Z1)
[10]长期定位施肥对土壤中镉含量的影响及其时空变异研究[J]. 韩晓日,王颖,杨劲峰,付时丰,刘宁. 水土保持学报. 2009(01)
本文编号：3362685
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【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２复合污染装置简图??Ｆｉｇ?２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??
?第三章镉的浓度对土壤ＭＦＣ产电性能的影响研宄???第三章镉的浓度对土壤ＭＦＣ产电性能的影响研究??３．１引言??本次实验搭建不同浓度梯度下的镉单独污染土壤微生物燃料电池。研究不同浓??度梯度下的镉单独污染土壤对土壤ＭＦＣ产电性能的影响。镉的浓度梯度依次上升，??除去空白对照总共分为四个浓度梯度（四舍五入取整），一梯度为２０ｍｇ／ｋｇ，二梯度??为４０ｍｇ／ｋｇ，三梯度为９０ｍｇ／ｋｇ，四梯度为１７０ｍｇ／ｋｇ。??３．２结果与讨论??３．２．１镉浓度对土壤ＭＦＣ产电特性的影响??本次实验土壤ＭＦＣ的阳极与阴极均选择使用石墨毡，以内尺寸长１２０?＿、宽??３０?ｍｍ、高４０?ｍｍ有机玻璃制作的长方体布置搭建ＭＦＣ，运行周期达到３０天，总共??五个组别的土壤ＭＦＣ，输出电压随时间的曲线如图３－１所示。???对照〇??２５０?－?Ｃｄ１??Ｉ：赛／??５〇＿?ｊ’??０?｜?■?Ｉ?＇?Ｉ?■?Ｉ?Ｊ?Ｉ?■?Ｉ?Ｉ?１??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??时间／ｄ??图３－１五个组别ＭＦＣ电压曲线??Ｆｉｇ?３－１?Ｖｏｌｔａｇｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｆｉｖｅ?ｇｒｏｕｐ?ＭＦＣ??土壤ＭＦＣ运行了?３０天，在这３０天的运行期间，采集的电压有一定的波动性，??总体是表现出持续上升的态势。在微生物燃料电池搭建好并接上负载形成回路之后，??微生物缓慢的生长，在阳极上及其附近的微生物生长速度加快，阳极周围的微生物会??２３??
１０ｍＶ，第二浓度梯度为１７０？１９０?ｍＶ，第三浓度梯度为１７０？１９０?ｍＶ，第四浓度??梯度为１６５？１８５?ｍＶ。??第二十五天后所有组别的电池输出电压开始缓慢下降，说明ＭＦＣ基质土壤中的??有机质消耗的较大，产电微生物活性降低。??４００?－?对照??■??Ｃｄ１??３５０－?Ｃｄ２?／??３〇。」?，??一?／?’?’??－５０?｜?１?Ｉ?１?Ｉ?■?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?１?？??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??时间／ｄ??图３－２五个组别ＭＦＣ的产电量曲线??Ｆｉｇ?３－?２?Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｆｉｖｅ?ｇｒｏｕｐ?ＭＦＣ??通过处理土壤ＭＦＣ在三十天运行周期内的输出电压数据，并利用相关公式计算??五个组别的土壤ＭＦＣ在其运行时间内产电量的累积值。对照组、第一浓度梯度、第??二浓度梯度、第三浓度梯度、第四浓度梯度的电池在三十天内的累积产电量按照时间??变化所呈现的态势如图３－２所示。??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多氨基多醚基甲叉膦酸土柱淋洗修复镉污染土壤[J]. 刘艺芸,张连红,崔爽,孙秀菊. 辽宁石油化工大学学报. 2016(04)
[2]Cd污染土壤景观修复植物筛选研究[J]. 曾鹏,曹霞,郭朝晖,肖细元,刘亚男,梁芳. 农业环境科学学报. 2016(04)
[3]Factors Affecting the Performance of Single-Chamber Soil Microbial Fuel Cells for Power Generation[J]. DENG Huan,WU Yi-Cheng,ZHANG Fan,HUANG Zong-Chuan,CHEN Zheng,XU Hui-Juan,ZHAO Feng. Pedosphere. 2014(03)
[4]矿区炼金废渣的固化/稳定化处理[J]. 赵述华,张太平,陈志良,潘伟斌. 环境工程学报. 2013(12)
[5]土壤重金属污染现状及微生物修复技术研究进展[J]. 钱春香,王明明,许燕波. 东南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]污灌区土壤重金属污染分布及其影响因素研究[J]. 李政红,张胜,马琳娜,何泽,殷密英,张翠云. 干旱区资源与环境. 2010(11)
[7]重金属污染土壤淋洗技术研究进展[J]. 吕青松,蒋煜峰,杨帆,朱琨. 甘肃农业科技. 2010(03)
[8]螯合剂EDTA简介[J]. 程艳,高静,徐红纳,田语林. 化学教育. 2009(05)
[9]污染土壤修复技术研究现状与趋势[J]. 骆永明. 化学进展. 2009(Z1)
[10]长期定位施肥对土壤中镉含量的影响及其时空变异研究[J]. 韩晓日,王颖,杨劲峰,付时丰,刘宁. 水土保持学报. 2009(01)
本文编号：3362685
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