通过在生物电化学反应堆中的顺序石墨混合金属氧化物电极去除四乙 (TeCA)
Marco Zeppilli1, Hafsa Yaqoubi2, Edoardo Dell'Armi1
1Department of Chemistry, University of Rome Sapienza, Piazzale Aldo Moro 5, Rome, 00185, Italy.
Environmental science and ecotechnology
|August 10, 2023
概括
电生物修复有效地使用双室微生物电解细胞从地下水中去除四乙 (TeCA). 这种由可再生电力驱动的过程同时减少和氧化TeCA,从而实现高清除效率.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 环境工程 环境工程
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 像四乙 (TeCA) 这样的持久污染物污染了地下水.
- 电气生物修复为传统方法提供了一个可持续的替代方案,使用电力来刺激微生物降解,而无需化学注射.
- 两室微生物电解电池 (MEC) 可以为污染物分解创造独特的还原和氧化环境.
研究的目的:
- 研究两室MEC对TeCA在合成地下水中的顺序减少和氧化降解的有效性.
- 评估地下水成分 (硫酸盐和酸盐) 对TeCA去除效率和副产品形成的影响.
- 为了证明一种新的生物电化学方法来完成TeCA矿化.
主要方法:
- 一个两室的MEC被运行在一个阴极极化在-650mVvsSHE和一个混合金属氧化物 (MMO) 阳极.
- 实验中使用了优化的矿物质介质和含硫酸盐和酸盐的合成地下水.
- 使用分析技术监测了四乙烯 (TeCA) 和其降解产品.
主要成果:
- 生物电化学过程有效地将TeCA减少到转二乙烯,乙烯化 (VC) 和乙烯,随后在阳极中完全氧化.
- 在合成地下水中,在阴极中发生了酸盐和硫酸盐的减少,使TeCA脱率降低了17%,形成cis-dichloroethylene和1,2-dichloroethane (1,2-DCA).
- 尽管脱减少了,但阳极中的有氧微生物完全去除了VC和1,2-DCA,实现了整体TeCA矿化.
结论:
- 在双室MEC中,一个连续的还原氧化生物电化学过程对TeCA降解和矿化有效.
- 像酸盐和硫酸盐这样的地下水成分可以影响减少脱率和副产品的形成.
- 这项研究首次展示了在模拟地下水环境中完全去除TeCA的生物电化学系统.
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