在微生物燃料电池中长期产生生物电力,暴露在 perfluorooctanoic 酸中

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学
• 电化学 电化学 电化学

背景情况:

• 微生物燃料电池 (MFC) 依靠微生物群落来有效地产生能量.
• 环境污染物可能会破坏MFC的性能和微生物社区结构.
• 在污染物压力下,MFCs的长期稳定性尚不清楚.

研究的目的:

• 评估MFC暴露在 perfluorooctanoic 酸 (PFOA) 的长期性能和稳定性.
• 研究PFOA对微生物群落和生物电化学过程的影响.
• 评估使用MFCs从受污染的环境中回收能源的潜力.

主要方法:

• 使用河流沉积物作为来源的经营MFC,暴露在PFOA中10个月.
• 测量电压和电流密度以评估MFC性能.
• 用于PFOA分析的液体染色学-双重质谱法 (LC-MS/MS).
• 使用16S rRNA测序分析细菌社区组成.

主要成果:

• 该MFC-PFOA系统证明了有效的长期运行 (10个月),表现优于控制.
• 达到461.9mV的最大电压和14.5mA/m2的峰值电流密度.
• 证实了PFOA度降低了94.9%,检测到了转化产品 (PFHpA,PFHxA).
• 观察到微生物群落的转变,其中Firmicutes和Desulfobacterota成为主导.

结论:

• 多重合物可以在存在PFOA和多重基物质 (PFAS) 时实现长期生物电力发电.
• 生物电化学条件促进了PFOA的部分衰减和转化.
• 该研究强调了生物电化学系统在受污染的环境中用于能量回收的强度.