人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的研究进展
2019-01-23王国振温洪宇蔡嘉颖袁振亚王秀颖苏思婷
生物技术通报 2019年1期
关键词:植物
王国振 温洪宇 蔡嘉颖 袁振亚 王秀颖 苏思婷
(江苏师范大学生命科学学院,徐州 221116)
人工湿地(Constructed wetland,CW)是将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学及生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。1987年,Brian Mackney首次提出了“CW”的概念[1],到了20世纪90年代,欧美等发达国家已经将这项技术广泛应用于各个领域[2]。CW由植物部分、基质部分、污水部分和微生物部分组成,植物部分可以吸收富集污水中的污染物,植物根际的分泌物也可为微生物提供一个良好的生存环境;基质部分具有良好的透水性,吸附性和稳定性,对污水有过滤作用,同时可以固定植物根际为微生物提供附着场所;外界各种待处理的污水是污水部分;微生物部分包括基质中存在的大量好氧微生物、厌氧微生物以及兼性厌氧微生物,其通过复杂的代谢过程和相互作用降解污水中的污染物。CW通过物理(基质吸附、过滤)-化学(基质内发生的各种氧化还原反应)-生物(微生物降解)三方面相互协同作用对污水进行综合处理[3-4]。由于这项技术在土建安装,运行,维护方面成本较低,污水处理效果明显。近些年来受到越来越多的关注[5]。
近几年,微生物燃料电池技术(Microbial fuel cell,MFC)也受到广泛的关注。英国植物学家Potter[6]于1911年首次提出MFC的概念。MFC由反应器、阴极、阳极、离子交换膜和外电路构成。产电微生物在阳极富集,氧化有机底物产生电子并将电子传递到胞外。……
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