人工濕地(CW)是自然界中溫室氣體的重要來源之一,CH₄作為溫室氣體的重要成員,其單分子增溫效益是CO₂的20-30倍。因此,控制人工濕地CH₄排放對(duì)減緩溫室效應(yīng)以及促進(jìn)污水處理綠色技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。本研究探索微生物電化學(xué)方法對(duì)人工濕地甲烷排放進(jìn)行調(diào)控,即:利用微生物燃料電池(MFC)與CW耦合開展CH₄排放相關(guān)研究。通過構(gòu)建室內(nèi)人工濕地型微生物燃料電池(CW-MFC)耦合系統(tǒng),在不同的運(yùn)行模式下(續(xù)批模式和連續(xù)流模式),探索了運(yùn)行MFC以及植物根際位置對(duì)耦合系統(tǒng)甲烷排放通量、產(chǎn)電性能、污水去除效果優(yōu)選法以及相關(guān)微生物學(xué)過程的影響。主要結(jié)論如下:甲烷排放方面。在CW中運(yùn)行MFC,可以有效抑制CW的CH₄排放。固定外電阻時(shí),植物根際位于陰極時(shí)CH₄通量排放更低。外電阻越小,對(duì)于抑制CW中CH₄通量排放效果越佳。外電阻為50Ω和電路為開路時(shí),產(chǎn)電組CH₄排放通量均值分別達(dá)最小(根際在陽(yáng)極:0.91 mg·...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 MFC研究現(xiàn)狀
        1.2.2 人工濕地控制甲烷排放機(jī)制研究
        1.2.3 人工濕地-微生物燃料電池耦合系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 MFC調(diào)控溫室氣體的研究
    1.3 研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及裝置接種與啟動(dòng)
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置及啟動(dòng)
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 樣品采集、測(cè)定與及數(shù)據(jù)分析
        2.2.1 氣體指標(biāo)測(cè)定
        2.2.2 電化學(xué)指標(biāo)測(cè)定
        2.2.3 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)試與方法
        2.2.4 微生物指標(biāo)測(cè)定
第三章 運(yùn)行MFC及根際位置對(duì)甲烷排放的影響
    3.1 外電阻對(duì)甲烷排放的影響
    3.2 HRT對(duì)系統(tǒng)甲烷排放的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 運(yùn)行MFC及植物根際位置對(duì)產(chǎn)電性能的影響
    4.1 外電阻對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)電性能的影響
    4.2 HRT對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)電性能的影響
        4.2.1 反應(yīng)器輸出電壓
        4.2.2 功率密度曲線與極化曲線
        4.2.3 庫(kù)倫效率
    4.3 本章小結(jié)
第五章 運(yùn)行MFC及植物根際位置對(duì)水質(zhì)的影響
    5.1 外電阻對(duì)出水水質(zhì)的影響
        5.1.1 pH、DO和 ORP
        5.1.2 COD去除率
        5.1.3 三維熒光圖譜特征
    5.2 HRT對(duì)系統(tǒng)水質(zhì)的影響
        5.2.1 pH、DO和 ORP
        5.2.2 COD去除率
    5.3 本章小結(jié)
第六章 運(yùn)行MFC及植物根際位置對(duì)微生物群落特性的影響
    6.1 外電阻對(duì)微生物形態(tài)的影響
    6.2 外電阻對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)的影響
        6.2.1 外電阻對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)的影響
        6.2.2 外電阻對(duì)古菌群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)的影響
    6.3 HRT對(duì)微生物多樣性及動(dòng)態(tài)的影響
        6.3.1 HRT對(duì)細(xì)菌多群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)的影響
        6.3.2 HRT對(duì)古菌群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)的影響
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新之處
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3758771