不同基质碳源下人工湿地微生物燃料电池的电化学性能及微生物群落结构

作者：王义安; 张学洪; 郑君健; 张媛媛; 林华

来源：环境工程学报, 2021, 15(11): 3696-3706.

DOI：10.12030/j.cjee.202108060

• 下流式
• 人工湿地微生物燃料电池
• 电化学性能
• 微生物群落

通过设计一种下流式人工湿地微生物燃料电池（CW-MFC）系统,研究了以葡萄糖（S.G.）和乙酸钠（S.S.）为基质碳源时系统的电化学性能及其微生物群落结构,揭示了该系统在不同基质碳源下的产电特性。结果表明,S.S.发电电压可达483 mV,最大功率密度为48.14 mW·m-2,优于S.G.(42.61 mW·m-2)。S.S.对水体COD的去除率比S.G.（70.1%）高出5%。电化学性能表征结果表明,S.S.比S.G.具有更快的电子转移能力,S.S.的电荷转移电阻（45.2Ω）小于S.G.（197Ω）。与S.G.相比,在S.S.中发现Clostridiumsensustricto1（梭状芽胞杆菌）和Pseudomonas（假单胞菌）丰度的降低,Acinetobacter（不动杆菌）、Acetobacteroides（类醋酸杆菌）、Lactococcus（乳球菌）和Geobacter（地杆菌）丰度的升高。此外,结合FAPROTAX预测结果可知,与发电有关细菌的相对丰度在S.S.中高于S.G.。以上研究结果证明了乙酸钠可作为CW-MFC基质碳源的潜力,同时本研究设计的下流式CWMFC系统有助于为后续污染水体的治理提供参考。

• 单位
  桂林理工大学; 环境科学与工程学院; 桂林电子科技大学