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MFC处理人工湿地生物堵塞物及同步产电研究 被引量：5
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作者 林莉莉 鲁汭 +3 位作者 龙忆年 陈宇华 肖恩荣 吴振斌 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1504-1513,共10页
为探究MFC(microbial fuel cells,微生物燃料电池)对人工湿地(constructed wetland,CW)堵塞物EPS(extracellular polymeric substances,胞外聚合物)组分的处理效果和产电性能,构建双室MFC,设置闭路组(closed circuit MFC,MFC-C)和开路组... 为探究MFC(microbial fuel cells,微生物燃料电池)对人工湿地(constructed wetland,CW)堵塞物EPS(extracellular polymeric substances,胞外聚合物)组分的处理效果和产电性能,构建双室MFC,设置闭路组(closed circuit MFC,MFC-C)和开路组(open circuit MFC,MFC-O)对EPS中的主要组分〔PN(protein,蛋白质)和PS(polysaccharide,多糖)〕及人工湿地堵塞物进行处理,分析底物类型、底物浓度和外阻(R ex)对MFC系统产电性能的影响及系统对底物的处理效果.结果表明:①MFC系统的产电性能受底物类型、底物浓度及R ex的影响较大,底物浓度增加1.5倍(由200 mg/L增至500 mg/L)时,MFC系统最大电压(V max)增加5.8%(PN),最大功率密度(P max)分别增加188.30%(PN)和124.21%(PS);保持底物类型和底物浓度不变,R ex增加9倍(由100Ω增至1000Ω)时,MFC的V max分别增加110.26%(PN)和92.81%(PS),P max分别增加109.19%(PN)和7.51%(PS).②PN可全部被阳极微生物利用,但同时阳极微生物会分泌PS,底物浓度增加1.5倍时,出水中ρ(PS)分别增加107.85%(MFC-C)和78.55%(MFC-O);R ex增加9倍时,ρ(PS)分别增加415.85%(MFC-C)和294.29%(MFC-O);底物为PN时,出水中ρ(PS)均表现为MFC-C<MFC-O,说明MFC形成的微弱电场在一定程度上可抑制PS的分泌.③人工湿地堵塞物可作为MFC的底物,随着投加量的增加(除堵塞物投加量为0.500 g/L外),V max(约750 mV)变化不大,但电压稳定时间随投加量的增加而略有延长;堵塞物投加量为6.667 g/L时,MFC的P max为12.25 mW/m^2,内阻(R int)为1112.5Ω,MFC产电性能下降.研究显示,人工湿地堵塞物EPS可以作为MFC的阳极底物并同步实现能源回收. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 胞外聚合物 人工湿地 生物堵塞 产电
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金鱼藻对盐碱胁迫的生理响应研究 被引量：4
2
作者 龙忆年 鲁汭 +4 位作者 王培 林莉莉 陈宇华 肖恩荣 吴振斌 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期213-221,共9页
白鹤湖作为莫莫格湿地保护区内的代表性湖泊,正面临着盐碱化和富营养化的风险,现存沉水植物种类稀少,为了减缓白鹤湖盐碱化趋势,为当地沉水植被恢复及物种多样化存续提供研究依据,以在白鹤湖生物量相对大的金鱼藻(Ceratophyllum demers... 白鹤湖作为莫莫格湿地保护区内的代表性湖泊,正面临着盐碱化和富营养化的风险,现存沉水植物种类稀少,为了减缓白鹤湖盐碱化趋势,为当地沉水植被恢复及物种多样化存续提供研究依据,以在白鹤湖生物量相对大的金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为对象,研究了其在不同碱度(0、7、10、17 mmol/L)和混合盐碱(盐度0.3、0.6、1、2、4 g/L,相应碱度1.9、3.8、6.3、12.6、25.2 mmol/L)条件下的生理指标变化。结果表明,盐度在1.5 g/L以下时,碱度变化没有对金鱼藻造成影响,在实验设置的碱度梯度范围内,金鱼藻均能正常生长,尽管金鱼藻过氧化物酶(POD)、脯氨酸等均显示出梯度变化,但依旧能够耐受17 mmol/L以下的碱度条件。随着混合盐碱浓度的升高,金鱼藻长势呈现由盛至衰败的趋势,在盐度0.6 g/L、碱度3.8 mmol/L的条件下,金鱼藻长势最好,表现出低促高抑的效应。随着盐度升高至2 g/L、碱度12.6 mmol/L,金鱼藻能耐受胁迫并存活一部分,尽管此时碱度<17 mmol/L,也有部分金鱼藻死亡,POD含量急剧升高且植株间差异较大;当盐度升高到4 g/L、碱度达到25.2 mmol/L时,金鱼藻21天后全部死亡。在对水培液水质的检测中发现,混合盐碱的浓度越高,水中氮磷的去除率越低,两者呈负相关关系。研究结果为盐碱化湖泊的沉水植被恢复提供了一定的参考。 展开更多
关键词 盐 碱 胁迫 金鱼藻 莫莫格湿地
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