MFC對土壤污染物的凈化效能研究.pdf

1、本研究充分利用了土壤在構(gòu)造上易于形成微生物燃料電池的天然優(yōu)勢，成功構(gòu)建土壤微生物燃料電池（土壤MFC），同時發(fā)揮MFC對難降解有機物的凈化效能。通過土壤MFC產(chǎn)電機制與凈化機制的有效耦合，實現(xiàn)對土壤難降解有機物的凈化。
　　本課題以六氯苯(HCB)為目標污染物，研究了土壤MFC的產(chǎn)電特性及對HCB的凈化效能;通過對HCB中間產(chǎn)物的測定，分析了HCB在土壤MFC中的降解途徑;考察了不同外阻、不同緩沖液濃度、不同電極間距對土壤MFC系

2、統(tǒng)產(chǎn)電性能、HCB凈化效能的影響，由土壤MFC內(nèi)電子流動機制分析了土壤MFC促進HCB降解作用的原因。實驗結(jié)果如下:
　　(1)以農(nóng)田土、在pH為7、土壤含水率為40％的條件下成功構(gòu)建土壤MFC，在56天的時間內(nèi)形成4個產(chǎn)電周期，系統(tǒng)的最大電壓為154mV，系統(tǒng)內(nèi)阻為1009.03Ω。閉路土壤MFC對HCB的去除率為53.54％，高于斷路土壤MFC的36.08％及無厭氧污泥斷路土壤MFC的28.88％。閉路土壤MFC、斷路土壤MF

3、C及無厭氧污泥斷路土壤MFC三個系統(tǒng)對HCB去除率的差異，分別反映了土壤MFC中厭氧污泥的引入和產(chǎn)電效應(yīng)對難降解有機物HCB的去除具有促進作用。由GC-MS檢測土壤MFC中HCB降解的中間產(chǎn)物，閉路和斷路土壤MFC中HCB的降解途徑均為HCB→五氯苯→1，2，3，5-四氯苯→1，3，5-三氯苯。
　　(2)隨著外接電阻值的減小，系統(tǒng)輸出電壓減小，電流增大，HCB的去除率也同時增加。在長期運行的土壤MFC中，外接電阻越接近電池內(nèi)阻，

4、其可獲得的功率密度越大;土壤MFC中緩沖液濃度越大，輸出電流越大，內(nèi)阻越小且在一定范圍內(nèi)(0.05-0.2M)緩沖液濃度與輸出電流呈顯著的線性正相關(guān)性，HCB的降解速率及去除率均隨緩沖液濃度的升高而增大，NaCl的添加對土壤MFC產(chǎn)電的提高及HCB降解的促進效果不明顯;土壤MFC隨電極間距的減小，輸出電流及HCB去除率先升高后降低，內(nèi)阻先減小后增大，在一定范圍內(nèi)（80mm-140mm），縮小電極間距可提高土壤MFC產(chǎn)電及對HCB的凈化效