| 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 |
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| 引用本文： | 尹亚琳,高崇洋,赵阳国,王爱杰,王敏,闫凯丽.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[J].微生物学报,2014,54(12):1471-1480. |
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| 作者姓名： | 尹亚琳 高崇洋 赵阳国 王爱杰 王敏 闫凯丽 |
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| 作者单位： | 中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100;哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090;中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100;哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090;中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100;中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100 |
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| 基金项目： | 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2011NJ018);国家自然科学基金(40801193);中国海洋大学本科生研究发展计划(1312011006) |
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| 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 m V。当MFC外电阻为1656Ω时,最大功率密度11.15 W/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。
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| 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 |
| 收稿时间： | 2014/3/17 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2014/6/13 0:00:00 |
Electricity generation and dynamics characteristics of microbial community of microbial fuel cells started up with mixture of aerobic/anaerobic sludge |
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| Yalin Yin,Chongyang Gao,Yangguo Zhao,Aijie Wang,Min Wang and Kaili Yan.Electricity generation and dynamics characteristics of microbial community of microbial fuel cells started up with mixture of aerobic/anaerobic sludge[J].Acta Microbiologica Sinica,2014,54(12):1471-1480. |
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| Authors: | Yalin Yin Chongyang Gao Yangguo Zhao Aijie Wang Min Wang and Kaili Yan |
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