柠檬酸对MFC修复土壤的促进作用

摘要

构建三室土壤微生物燃料电池(MFCs),通过添加不同浓度的柠檬酸,研究其对土壤中重金属去除的影响.研究结果表明:当柠檬酸浓度由0 mol·L?1增加到1 mol·L?1时,MFC的内阻显著降低,土壤的pH显著下降,且从阳极到阴极下降的趋势越明显,但电导率逐渐升高;柠檬酸的投加浓度与内阻呈显著线性相关,拟合优度R2=0.927,这极大地提高了MFC的产电性能,MFC的最大输出电压由0.439 V增加到0.517 V,最大功率密度由0.75 W·m?3增加到0.99 W·m?3,同时,随着柠檬酸浓度的升高,土壤中乙酸提取态Cu质量分数不断升高,说明重金属可移动性显著提高,这有利于土壤中的Cu在MFC内部电场中的迁移去除;当柠檬酸投加浓度为1 mol·L?1时,MFC土壤室的总Cu去除量最大为66.58 mg,去除率最大达到37.03％;随着柠檬酸浓度的提高,电极片上的沉积物分布越密集,还原产物含量越高;部分迁移至阴极的Cu离子被还原为单质Cu沉积在阴极片上.