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铬还原菌的分离筛选及其在微生物燃料电池生物阴极中的应用
  • ISSN号:0253-2654
  • 期刊名称:《微生物学通报》
  • 时间:0
  • 分类:X832[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:细胞活动与逆境适应教育部重点实验室兰州大学,甘肃兰州730000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.31470224,31400430);国家国际科技合作专项项目(No.2014DFA91340);甘肃省国际合作基金项目(No.1504WKCA089-2)
中文摘要:

【目的】水溶性的Cr(Ⅵ)对环境及人类造成的危害是社会亟待解决的问题。Cr(Ⅵ)还原菌株的分离筛选、还原特性的分析和在微生物燃料电池中的应用为六价铬污染水体的微生物修复提供科学依据和新的方法。【方法】从黄河兰州段排污口采集样本,用平板法分离筛选获得具有Cr(Ⅵ)还原能力的菌株,并将Cr(Ⅵ)还原能力最强的LZU-26菌株应用到微生物燃料电池中,检测其产电能力和Cr(Ⅵ)还原特性。【结果】共分离得到21株具有Cr(Ⅵ)还原能力的菌株,其中LZU-26菌株Cr(Ⅵ)还原能力最强,属于Cellulosimicrobium cellilans。0.4mmol/L初始Cr(Ⅵ)在LZU.26的作用下24h铬还原率可达到95.89%在48h后达99.97%。将LZU-26运用在微生物燃料电池生物阴极,所获得的最大电压和最大功率密度分别为68mV和6.8W/cm^2。生物阴极Cr(Ⅵ)还原率(68.9%)也远高于化学阴极(14.7%)和对照组(2.7%)。【结论】利用Cr(Ⅵ)还原菌作为微生物燃料电池生物阴极处理含铬废水,将会是一种高效、节能和环境友好的方法。

英文摘要:

[Objective] Water-soluble hexavalent chromium (Cr(Ⅵ)) environment and human hazards are the social problems to be solved urgently. Thus, the purpose of this study was to provide a scientific basis and a new method for Cr(Ⅵ) contaminated water bioremediation by the purification of Cr(Ⅵ) reduction strains and the application of the reduction properties in microbial fuel cells. [Methods] The samples were collected from the outfall of Lanzhou section of Yellow River. Then screened strains with Cr(Ⅵ) reduction ability by plate method and applied LZU-26 strain with the strongest Cr(Ⅵ) reducing ability to microbial fuel cells, measured the electricity generation capacity and Cr(VI) reduction characteristics. [Results] Strain LZU-26 can reduce 95.89% of Cr(Ⅵ) after 24 h and 99.97% after 48 h at initial Cr(Ⅵ) concentration of 0.4 mmol/L respectively. Furthermore, applying LZU-26 to microbial fuel cell biological cathode, we obtained the maximum voltage is 68 mV and the maximum power density is 6.8 W/cm2. And the Cr(Ⅵ) reduction rate of biological cathode (68.9%) was higher than that of chemical cathode (14.7%) and control group (2.7%). [Conclusion] Strain LZU-26 as a bio-cathode of MFCs will be an efficient, economical and environmentally friendly technology of chromium-containing wastewater treatment.

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期刊信息
  • 《微生物学通报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院微生物研究所 中国微生物学会
  • 主编:赫荣乔
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路一号院3号中国科学院微生物研究所内B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:xuj@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807511
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2654
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1996/Q
  • 邮发代号:2-817
  • 获奖情况:
  • 1992年中国科学技术协会优秀学术期刊三等奖,1992年国家科委中共中央宣传部新闻出版署“全国优...,2000年中国科学院优秀期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:29487