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平行启动的微生物燃料电池阳极微生物群落差异性解析
第48卷 第2期 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 Vol48 No2 20 16年2月 JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY Feb. 2016 doi:10.11918/ j.issn.0367⁃6234.2016.02.003 平行启动的微生物燃料电池阳极微生物群落差异性解析 1 2 1 1 3 3 3 高崇洋 ,吴唯民 ,王爱杰 ,任南琪 ,赵阳国 ,赵艳辉 ,王 敏 (1.哈尔滨工业大学 市政环境工程学院,150090 哈尔滨;2.斯坦福大学 市政环境工程系, - Stanford,CA 94305 4020,USA;3.中国海洋大学 环境科学与工程学院,266100 山东 青岛) 摘 要:为揭示平行操作的微生物燃料电池(MFC)产电效能出现差异的原因,应用高通量测序技术对3个平行启动和运行的 MFC 阳极微生物群落的组成、丰度及多样性进行分析,探讨其差异性与反应器效能的关系.结果表明:表面上控制条件完全一 3 - - 致的平行MFC,其运行状态存在较大差异,反应器Mfc 1和Mfc 3可获得220~240 mV 电压及 1.85~2.33 W/ m 的功率密度; - - - Mfc 2 电压一直较低,最高仅为120 mV.同一底物富集的MFC 阳极微生物群落组成和丰度差异明显,Mfc 1和Mfc 3 中富集 - 了高丰度的有利于产电的微生物种属Anaeromusa、Dechloromonas、Geobacter;Mfc 2 则存在较独特的与产电无关的高丰度种属 - Acinetobacter,这种优势种属的差异最终导致Mfc 2产电效能较差.表面上操作条件相同的平行MFC其阳极微生物优势类群可 能存在显著差异,进而决定MFC产电效率的不同.应用MFC探讨其产电效能与影响因子关系时,需运行至少3个平行MFC反 应器,以减少潜在的操作失误或缺陷,提高数据可靠性. 关键词:微生物燃料电池;平行操作;高通量测序;产电微生物 - - - 中图分类号:X703;Q938 文献标志码:A 文章编号:0367 6234(2016)02 0015 06 Comparisonof anodicmicrobial communitiesinparallel⁃operatedmicrobial fuel cells 1 2 1
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