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为探究微生物燃料电池(Microbial fuel cells, MFCs)对抗生素磺胺间甲氧嘧啶(Sulfamonomethoxine,SMM)的降解效果及MFCs的产电性能,通过构建单室MFCs,比较不同电极材料、菌种种类、抗生素初始浓度以及腐植酸存在条件下MFCs对SMM的降解效果及其产电性能。结果表明:3种阳极材料下MFCs对SMM的降解率及产电性能的高低为碳毡碳纸石墨棒;在SMM初始浓度为10 mg·L~(-1)的条件下,以Shewanella putrefaciens为菌种的MFCs对SMM的降解率达到58.92%,高于Shewanella oneidensis MR-1的降解率46.48%,MFCs的最大输出功率前者比后者约高6.51 mW·m~(-2);随着抗生素初始浓度的增加,SMM的降解效果逐渐减弱,MFCs的电压输出逐渐降低;随着腐植酸浓度增加,SMM的降解率逐渐提高,MFCs的产电性能逐渐增强。研究表明,MFCs可以利用SMM作为燃料,在实现降解的同时输出电能,这为水体环境中磺胺类抗生素的高效低耗处理提供了科学依据。 相似文献
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采用盆栽水稻试验,研究微生物燃料电池电极富集微生物种类及其运行对水稻生长活性的影响.用双层琼脂平板法对阳、阴极碳毡微生物进行培养,通过平板计数法计算碳毡富集微生物数量.通过细菌个体形态、生理生化试验及16SrDNA分析确定其分类地位:用称重、a-萘胺氧化法研究微生物燃料电池运行(闭路组)对水稻生长活性的影响.成功构建微生物燃料电池.闭路组阳极细菌B1、B2和B3总量是3.4×108 CFU·g-1,其中优势微生物B1为2.9×108CFU·g-1.开路组(组装有微生物燃料电池,但处于断路状态)阳极细菌B1、B3和B4总量是1.5×108CFU·g-1,其中优势微生物B3为1.1×108CFU·g-1,闭路组与开路组阴极都只培养出B3和B4,闭路组阴极B4数量是开路组的7倍;闭路组与空白组(未组装有微生物燃料电池)、开路组相比,在水稻须根数方面无显著差异,但在植株鲜重、干重及根系活力方面存在明显差异.在所有分析指标中,空白组和开路组间无明显差异.微生物燃料电池(MFC)运行能促进水稻的生长和产电微生物B1(Bacillus subtilis)和B2(Bacillus sp.)在阳极碳毡的富集. 相似文献
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[目的]分析处理甜菜加工副产物微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)阳极生物膜群落多样性。[方法]以不同处理方式下的甜菜渣作为底物,以MFC为研究装置,考察其产电性能,并通过454焦磷酸测序技术分析不同处理MFC中形成阳极群落结构差异,探讨其运行的可行性、稳定性。[结果]不同甜菜渣预处理方式对MFC电能输出有影响,以碱处理和未处理的甜菜渣产生的电压高于酸处理。16S rRNA基因的焦磷酸测序结果显示,3个样品中共有14个门,其中变形菌门为优势门。由聚类分析可知,酸处理与未处理和碱处理的微生物群落构成差异明显。微生物群落中存在多种产酸菌(Paludibacter、Petrimonas以及Spirochaeta等)和产电菌(主要为Geobacter属),它们之间存在种群互养关系。产酸菌能够发酵可溶性糖或者降解纤维素产生有机酸,产电菌可以利用这些有机酸直接产电。[结论]研究证实,甜菜渣不同的处理方式导致阳极群落多样性存在差异,而阳极群落结构的不同影响微生物燃料电池电能的输出。 相似文献
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土壤微生物燃料电池（MFC）可以将土壤产电细菌分解有机质产生的化学能转化为电能。为了提高土壤MFC的产电性能,实现持续稳定驱动小功率用电器,本研究发明一种新型复合材料作为阳极,在水稻土中构建了土壤MFC。通过串联两个土壤MFC,将输出电压维持在1 403.3~1 579.9 mV,实现持续驱动电子计时器稳定运行30 d。之后移除电子计时器进行土壤MFCs的电化学测试。功率密度曲线显示串联土壤MFCs最大功率密度5.45 mW·m-2,最大输出功率158.42 μW。电化学阻抗谱分析表明,单个土壤MFC阳极电荷传递电阻分别为16.46 Ω和16.80 Ω。从阳极表面的土壤样品中提取RNA,对逆转录后的16S rRNA进行测序分析。结果显示,土壤MFCs中,阳极上有14个产电细菌相关属,其中地杆菌属（Geobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、梭菌属（Clostridium）、假单胞菌属（Pseudomonas）和脱硫球茎菌属（Desulfobulbus）16S rRNA的数量均占所有产电细菌相关属总数的10%以上,为最活跃的产电细菌相关属。 相似文献
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在微生物燃料电池中,氧化还原介体可以有效的促进电子从微生物细胞内传递到电池阳极上.提高电池的能量转化率.在不加介体情况下,普通变形菌电池性能优于大肠杆菌.对微生物和氧化还原介体的组合进行研究,结果显示,普通变形菌和硫堇的组合极化曲线趋于平坦,性能比较稳定.功率可达到128.8mW/m2.另外,在加入硫堇后,电池内阻由1724Ω降为200Ω,内阻降幅为88.4%.当0.25mmol/L Fe(Ⅲ)EDTA和0.5mmol/L硫堇混合时,功率可达169.3mW/m2,优于单介体微生物燃料电池. 相似文献
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微生物燃料电池中产电微生物的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
产电微生物向阳极转移电子的能力是影响微生物燃料电池功率密度的主要内因。文章从电子由细胞内传递至细胞表面,再从细胞表面转移至阳极2个环节介绍了电子传递机制,着重从种类和各自的特点出发全面综述了MFC产电微生物的研究进展,最后提出了产电微生物在MFC系统中进一步的研究方向. 相似文献
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以养殖废水沼气池沼泥为接种物,构建了乙二胺、三氯化铁改性阳极的无介体单室微生物燃料电池(MFC)体系,均成功实现了连续产电,同时对废水中的污染物也具有很好的去除效果。为了更好地研究微生物燃料电池阳极生物膜的微生物多样性,分别采集了两种MFC阳极生物膜样品,采用PCR-DGGE法研究了一个完整产电周期的启动期(S)、葡萄糖产电稳定期(RG)和养殖废水原水稳定期(RS)的MFC阳极生物膜的微生物群落变化。结果表明,不同时期MFC阳极生物膜的微生物多样性存在明显差异,S-RG、S-RS、RG-RS的微生物群落相似性分别为70.1%、42.0%和50.6%。两种不同阳极富集的生物膜微生物群落相似性仅为48%,这表明不同改性方法所得的阳极对微生物具有选择性作用。对DGGE条带测序和比对发现,不同时期阳极生物膜上优势微生物包括Trichococcus sp.、Thauera sp.、Azoarcus sp.、Azospirillum sp.、Zobellella sp.、Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.、Thiobacillus sp.、Desulfovibrio sp.、Thiomonas sp.,其中Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.和Desulfovibrio sp.与已报道的相关产电微生物具有较高的序列相似度,这些菌种可能是本MFC体系中的主要产电菌。 相似文献
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为探讨微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)应用于奶牛场污水处理技术的可行性,通过构建双室型和单室型MFC反应装置,以奶牛场污水为阳极反应液,对MFC的产电性能以及污水中主要污染物的降解效果进行研究.结果表明,单室型和双室型MFC均可稳定地产电运行,平均日最大输出电压分别为563.8和390.... 相似文献
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不同蔬菜品种生产效益和碳效益评价 总被引：2，自引：1，他引：1
实验通过对浏阳市4个农场2种生产模式8种蔬菜3年的经济(生产成本、投入产出比等)和环境(碳排放量、碳足迹)指标值进行分析,结果表明:(1)有机生产模式的投入产出比和碳足迹分别为无公害生产的18.5%和87.4%;(2)肥料和电耗是最主要的碳排放来源,分别占碳排放总量的58.76%和16.67%;(3)碳排放量和碳足迹都与N肥之间成正相关关系,即施用的N肥越多,碳排放量就越多,碳足迹也越大;(4)有机模式下,有机肥用量达到122352 kg·hm-2时,作物产量最大;而无公害模式下,农用化学品投入20103元·hm-2时,叶菜产量最大。因此,要保障蔬菜增产丰收,同时尽可能地减少碳排放量,其主要出路在于推广有机模式,增施有机肥,减少无机N肥和其他农用化学品的使用,建立节水灌溉体系以节约用电量。 相似文献
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苗圃地极易滋生杂草,除草不当会阻碍苗木的正常生长发育,选择适宜的除草方式尤为重要,以苗木‘宫藤富士/G935’为试验材料,研究不同除草方式对苹果苗木生长的影响,为苗圃地绿色经济发展提供理论依据。结果表明：在苗木株高方面,地布防草显著高于除草剂除草与人工除草为166.07 cm。不同除草方式对侧枝也有影响,表现为地布防草与除草剂除草显著提高了长枝的占比,分别为56.51%与52.11%,而人工除草的苗木以中枝为主,占52.11%。地布防草有效提高了有效分枝粗度与分枝角度,分别达到了3.96 mm与62.86度。此外,地布防草较人工除草每年每667 m2 节约除草成本约为150元。总之,地布防草不仅提高了苹果苗木的生长质量,还能节约成本,可在苗木繁育中大力推广应用。 相似文献
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三维电极体系工作机理探讨 总被引：5，自引：0，他引：5
反应器采用颗粒状活性炭为填料,中间位置添加隔膜,对极板和反应区电极电位的分布进行测定。结果表明:填料的隔膜处理使反应区电极电位分布规律明显,阴、阳极区靠近隔膜处的电极电位绝对值明显高于靠近两极处,且阴、阳极区电极电位绝对值都随外加电压的增大而增大;固定阳极板,改变阴极板材料,阴极板电极电位高低与极板材料性质密切相关;阴、阳极板电极电位的差值决定了阴、阳极反应区电极电位的变化方向。 相似文献
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选取秸秆生物质炭为原料,通过模拟实验,探究外加镉处理下生物质炭的输入对不同类别的土壤酶活性的影响。结果表明,外加镉处理为5 mg·kg-1时,土壤碳循环相关的酶在不同生物质炭量的施入时,对Cd 污染土壤反应较为敏感的有FDA 水解酶及蛋白酶;而土壤氧化还原酶中在土壤受Cd 污染的状况下,对不同量的生物质炭的施入具有较强敏感性的酶有脲酶和磷酸酶,其中较为显著者是磷酸酶,其在外加Cd处理下及不加Cd 时变化量为79.40%;同时,对土壤中的碳循环酶、氧化还原酶及这2类酶的总体活性各求几何平均数作为衡量其综合活性的指标。其中,土壤碳循环酶酶活综合指数介于0.071~0.235 之间,在外加Cd 处理的情况下,其值最高为生物质炭用量为2.5%时的0.174,比不加生物质炭及炭用量为5%时分别高出7.4%及19.5%;氧化还原酶综合指数介于0.093~0.202,在外加Cd 处理下,其值最高为生物质炭用量2.5%时的0.131,比不加生物质炭及炭用量为5%时分别高出18.50%及28.90%;土壤综合酶指数介于0.077~0.167,在外加Cd 处理的情况下,其值最高亦为生物质炭用量2.5%时的0.108,比不加生物质炭及炭用量为5%时分别高出16.26%及28.57%。 相似文献
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考察水驱采出水、聚驱采出水和三元复合驱采出水3种主要油田废水分别作为阳极底物时对3组微生物燃料电池(MFC)输出电压的影响及影响因素,考察采出水中主要难降解有机物的去除效果。结果表明,使用成分更为复杂、COD值高的聚驱采出水和三元复合驱采出水作为阳极底物的MFC产生的电压较大,可达到647和570 mV,水驱采出水最小,为270 mV;一个运行周期内,随着反应进行3个微生物燃料电池的阴极电势相对稳定,阳极电势有明显升高趋势,输出电压的变化主要来自阳极的贡献。阳极底物的COD去除效果和库伦效率均对阳极电势产生影响。其中,微生物燃料电池对废水中表面活性剂的去除效果最好,在进水浓度为67.8 mg/L时,出水浓度为2.1 mg/L,去除率达到96.90%;不同采出水的石油和聚合物的去除效果符合MFC的输出电压和阳极底物COD值变化规律。 相似文献
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响应面法优化姜脯糖煮液活性炭脱色工艺 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】解决姜脯糖煮液重复使用过程中色泽加深的问题,以期经过脱色的糖液可供姜脯生产中继续使用。【方法】以姜脯糖煮液为原料,通过紫外扫描确定最大吸收波长,分别选择活性炭添加量1%、2%、3%、4%、5%,温度60℃、70℃、80℃、90℃、100℃,时间10 min、20 min、30 min、40 min、50 min进行单因素试验,以脱色率为指标确定试验条件;而后在单因素试验的基础上进行响应面优化试验。【结果】通过紫外扫描确定糖煮液的最大吸收波长在306 nm,单因素试验确定活性炭添加量为5%,脱色温度80℃,脱色时间30 min;在79℃下、加入5%活性炭、搅拌35 min的响应面优化工艺条件下进行脱色,脱色率可达45.1%。【结论】活性炭添加量、脱色温度、时间都显著影响糖煮液的脱色效果,经过响应面优化工艺脱色的糖煮液脱色效果良好,可供制作姜脯继续使用。 相似文献
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原油储罐长效防腐措施 总被引：6，自引：0，他引：6
根据油罐的腐蚀特点，介绍了一种全面、完善的长效防腐措施。即对油罐内部采用涂料与阴极保护相结合的方法，而对油罐外底板土壤侧的腐蚀除采用与罐内相同的保护方法外，还可采用外层板外加电源阴极保护方案，在对油罐进行内防腐施工时，油罐内壁的其他部位可采用油罐专用导静电涂料，但内底板绝对不能使用这种涂料。因为导静电涂料与牺牲阳极并用会加速阳极溶解，失去应有的阴极保护作用。对外底板的阴极保护可采用牺牲阳极法，也可 相似文献