沉积物微生物电化学系统的快速启动及其相关特性研究开题报告

全文总字数：2154字

1. 研究目的与意义

湖泊是生态系统的重要组成部分。

近些年来，随着农业的发展和现代化进程的加快，大量农业、工业废水和生活污水通过地表径流直接排放进入到水体中,众多湖泊受到了不同程度的污染。

有机物和营养物质是主要的污染物质，一方面直接加速了湖泊沉积物中有机物的富集，另一方面由于富营养化导致湖泊水体中初级生产力明显升高，加快了湖泊内源有机物的沉积速率，这些都促使沉积物中有机物含量明显提高。

2. 国内外研究现状分析

沉积物的修复按修复机理可分为植物修复技术，微生物修复技术，物理修复技术：（1）植物修复方法：植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学的理论为基础,利用植物及其共存微元素的理论为基础，利用植物及其共存微 生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术。

（2）微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术。

（3）物理修复技术：物理修复主要是利用污染物遇环境之间的各自物理特性的差异，达到将污染物从环境中去除、分离的目的。

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要研究内容包括：1、smfc快速启动功能的研究；2、smfc电化学系统在最短时间内达到最高的产电性能；3、smfc产电功率的提高。

方案拟定：1、通过预实验掌握各湖泊初始smfc的产电机理、性能及其运行特性，并对各组启动完成所需时间和产电特性进行比较分析；2、利用预实验中所获取的驯化后电极以及驯化后的沉积物进行不同smfc装置的重新组装，等待电化学系统启动完成后比较不同实验组的启动时间以及产电性能的差异；3、选取产电效果明显的实验组阳极材料进行菌种的鉴定和生理特性分析，开发并利用沉积物中有特异性的微生物资源。

实验数据采集与处理：电化学反应器需要不同阶段的长期连续运行，利用数据采集器进行系统产电电压的实时监测记录，并用excel或origin等绘图软件进行图形的绘制。

4. 研究创新点

在湖泊中，沉积物是水体的重要组成部分，是污染物存在比较稳定的场所。

在治理的过程中发现，smfc快速启动，在治理沉积物中起着至关重要的重要。

1.能使smfc电化学系统在最短时间内达到最高的产电性能2.为smfc产电功率的提高、沉积物修复的促进、进一步扩大化以及实际应用提供理论指导依据。