好氧-厌氧混合污泥启动微生物燃料电池产电性能及微生物群落动态特征

• 作者: 尹亚琳 王敏 王爱杰 赵阳国 闫凯丽 高崇洋
• 来源期刊: 微生物学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 微生物燃料电池 混合污泥 变性梯度凝胶电泳 高通量测序 微生物群落
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 所属期刊栏目: 生态和环境微生物
• 页码范围: 1471-1480
• 分类号: Q938|X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.12.010

摘要

[目的]为探讨好氧-厌氧混合污泥启动微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)产电性能以及MFC对微生物群落的选择作用,[方法]以乳酸为底物,应用不依赖于培养的微生物分子生物学技术解析单室MFC启动过程中微生物群落的组成和结构动态学特征.[结果]结果表明,MFC经过3个周期启动成功,最高输出电压230 mV.当MFC外电阻为1656 Ω时,最大功率密度11.15W/m3,电池运行稳定.混合污泥启动MFC以后,阳极生物膜微生物群落结构同种泥差异较大,且多样性降低.生物膜中微生物类群按丰度依次为β-变形菌纲(Betaproteobacteria) 24.90％、拟杆菌门(Bacteroidetes) 21.30％、厚壁菌门(Firmicutes)9.70％、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria) 8.50％、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria) 7.90％、绿弯菌门(Chloroflexi) 4.20％以及α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)3.60％.有利于生物膜形成与稳定的动胶菌属(Zoogloea)和不动杆菌属(Acinetobacter)序列丰度分别占生物膜群落的5.00％和3.90％,与MFC产电能力直接相关的地杆菌属(Geobacter)序列由混合污泥中的0.60％上升至阳极生物膜中的2.60％.[结论]本研究表明,MFC阳极生物膜在驯化过程中对污泥中的微生物进行淘汰和选择,最终驯化形成了有利于生物膜形成与稳定、有机物厌氧发酵与产电的微生物菌群.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王爱杰	哈尔滨工业大学市政环境工程学院	122	3289	33.0	53.0
2	赵阳国	中国海洋大学环境科学与工程学院	53	512	12.0	20.0
6	王敏	中国海洋大学环境科学与工程学院	37	172	8.0	11.0
7	尹亚琳	中国海洋大学环境科学与工程学院	1	12	1.0	1.0
8	高崇洋	哈尔滨工业大学市政环境工程学院	4	29	3.0	4.0
9	闫凯丽	中国海洋大学环境科学与工程学院	1	12	1.0	1.0