基于微生物库仑量抑制率的水体重金属污染监测方法

作     者：马野 董海太 王厦 王宗萍 殷逢俊 MA Ye;DONG Haitai;WANG Sha;WANG Zongping;YIN Fengjun

作者机构：中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《环境工程学报》 (Chinese Journal of Environmental Engineering)

年 卷 期：2022年第16卷第9期

页      面：3041-3049页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(51727812) 国家自然科学基金重点项目(52131003) 

主　　题：微生物燃料电池传感器 重金属污染 库仑量抑制率 实时原位监测 

摘      要：为实现对水环境重金属污染的实时原位监测,利用单室微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)传感器搭建了单程连续流装置,并对其预警稳定性进行了探讨。结果表明:以Cr(Ⅵ)作为目标污染物,MFC传感器的检出限为0.4 mg·L^(-1),在0.2~1 mg·L^(-1)的质量浓度区间内,库仑量抑制率与Cr(Ⅵ)质量浓度具有较高的共变趋势;设定模拟废水中Cr(Ⅵ)的质量浓度为1 mg·L^(-1),MFC传感器对乙酸钠质量浓度分别为384.62、480.77和576.92 mg·L^(-1)的模拟废水预警的库仑量抑制率为34.71%±1.65%、36.60%±3.82%和36.28%±10.64%;对分别含有谷氨酸、乳酸和蔗糖(质量浓度均为50 mg·L^(-1))的模拟废水预警的库仑量抑制率为35.22%±6.51%、37.05%±3.74%和24.23%±1.90%,这说明MFC传感器对水样中的可生化降解有机物具有一定的抗干扰能力;MFC传感器连续3次对含有1 mg·L^(-1)Cr(Ⅵ)模拟废水预警的库仑量抑制率为35.37%±3.21%、39.48%±0.95%和41.50%±4.24%,证明MFC传感器的预警信号重现性较好。以上研究结果可为MFC传感器实时原位监测水体重金属污染提供技术参考。