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题名阳极对微生物电池湿地温室气体排放的影响
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作者
高慧君
于一雷
王征
毛旭峰
孙振宇
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机构
河北农业大学林学院
河北大学生态学系
中国科学院雄安创新研究院(筹)
青海师范大学地理科学学院
华电水务科技股份有限公司
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出处
《环境科学与技术》
北大核心
2025年第S1期62-72,共11页
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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)。
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文摘
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CH_(4)排放的抑制作用显著,与CW相比,CW-MFC、MCW-MFC和PCW-MFC的CH_(4)平均排放通量分别减少59.7%、50.5%和120.0%(P<0.05);N_(2)O和CO_(2)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CH_(4)排放增加而N_(2)O、CO_(2)减少,MCW-MFC的CH_(4)排放降低但N_(2)O、CO_(2)升高。整体而言,CWs-MFC系统的CH_(4)平均排放量较CW减少21.9%~127.0%(P<0.05),但MCW-MFC和PCW-MFC的N_(2)O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。
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关键词
微生物燃料电池人工湿地
阳极材料
CH_(4)
N_(2)O
CO_(2)
全球增温潜势
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Keywords
microbial fuel cell constructed wetland
anode material
CH_(4)
N_(2)O
CO_(2)
global warming potential
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分类号
X171
[环境科学与工程—环境科学]
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