阳极对微生物电池湿地温室气体排放的影响
高慧君1
于一雷2
王征1
毛旭峰3
孙振宇4
1.河北农业大学林学院,河北 保定 0710002.河北大学生态学系,河北 保定 071000;中国科学院雄安创新研究院(筹),河北 雄安 0718993.青海师范大学地理科学学院,青海 西宁 8100164.华电水务科技股份有限公司,北京 100071
摘要：微生物燃料电池人工湿地耦合系统(CWs-MFC)和人工湿地(CW)相比有较高的污染物去除效果和较低温室气体排放,其中不同阳极对CWs-MFC中气体排放的影响尚未清楚.通过构建活性炭(CW-MFC)、锰矿(MCW-MFC)、黄铁矿(PCW-MFC)为阳极的3种CWs-MFC系统及对照CW系统,分析其在处理生活污水过程中温室气体排放的动态规律.实验采集第4天和第7天的气体排放数据,结合全球增温潜势(GWP)进行综合评价.结果表明:实验前期(第4天),CWs-MFC系统对CH4排放的抑制作用显著,与CW相比,CW-MFC、MCW-MFC和PCW-MFC的CH4平均排放通量分别减少59.7％、50.5％和120.0％(P＜0.05);N2O和CO2排放通量则表现为PCW-MFC＞CW-MFC＞MCW-MFC＞CW.实验后期(第 7 天),PCW-MFC 的CH4排放增加而N2O、CO2减少,MCW-MFC 的 CH4排放降低但N2O、CO2升高.整体而言,CWs-MFC系统的CH4平均排放量较CW减少21.9％～127.0％(P＜0.05),但MCW-MFC和PCW-MFC的N2O排放分别增加51.6％和226.0％.从GWP角度来看,MCW-MFC的GWP较CW降低98.1％,而PCW-MFC的GWP增加18.8％.表明锰矿作为阳极材料在减少温室气体排放和降低GWP方面表现优异,是一种更环保的选择.
关键词：微生物燃料电池人工湿地阳极材料CH4N2OCO2全球增温潜势
分类号：X171(环境生物学)
资助基金：河北省高等学校科学技术研究项目(QN2020239)河北省省属高校基本科研业务费研究项目(KY2022050)青海省自然科学基金面上项目(2024-ZJ-910)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-09-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 62-72 )
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