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稻田水动力微生物燃料电池性能及其脱氮效果研究

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【作者】 李会贞周新国甄博雍蓓蓓

【Author】 LI Huizhen;ZHOU Xinguo;ZHEN Bo;YONG Beibei;Farmland Irrigation Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences;

【通讯作者】 周新国;

【机构】 中国农业科学院农田灌溉研究所河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站

【摘要】 【目的】探究微生物燃料电池在利用稻田分泌物的条件下对稻田氮素的去除作用。【方法】将圆桶形微生物燃料电池装置置于模拟的稻田排水环境中,水流带来的水稻根际分泌物是微生物的能量来源。本研究设置三种不同氮质量浓度的进水水平C1(8.57 mg/L)、C2(42.58 mg/L)、C3(77.13 mg/L),定期对出流液体进行取样,通过流动分析仪测定出流液中铵态氮、硝态氮量。【结果】C3处理中输出电压和运行期间做的总功最高,总发电量16.6 mW·h;当环境温度低于35℃时,输出电压值随温度增加而增加。对C3处理的输出电压与温度、前一日温度变化、运行时间进行多元回归分析,相关系数0.86,环境温度及其变化与装置的输出电压显著相关;铵态氮处理结束时的出流液中的铵态氮质量浓度比处理开始时的下降13%,硝态氮质量浓度下降23%。【结论】水动力微生物燃料电池装置在模拟的稻田排水环境运行过程中起到脱氮作用,且脱氮效果随装置的运行增强。

【关键词】 水动力微生物燃料电池温度变化脱氮稻田
【基金】 中国农业科学院基本科研业务费专项(FIRI2016-17);重大自然灾害监测预警与防范专项(2018YFC1508301)
  • 【DOI】10.13522/j.cnki.ggps.20180322
  • 【分类号】X703;TM911.45
  • 【下载频次】51
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