運行微生物燃料電池減排稻田土壤甲烷的研究

【摘要】：為了研究稻稈還田條件下運行微生物燃料電池(microbial fuel cells,MFCs)是否能有效減排稻田甲烷,本研究將添加質量分數(shù)0.5%稻稈的土壤裝入MFCs反應器,淹水并種植水稻后運行MFCs.待水稻經(jīng)歷苗期、分蘗期、曬田期、灌漿期和成熟期共98 d后,停止MFCs運行.在MFCs運行過程中實時連續(xù)記錄電壓,每周一次采用靜態(tài)箱法搜集并檢測反應器的甲烷排放通量.結果表明,MFCs電流在分蘗期逐步升高并達到峰值,并且運行MFCs顯著降低添加稻稈土壤在苗期和分蘗期的甲烷累積排放通量.原因可能與產(chǎn)電菌和產(chǎn)甲烷菌競爭有機底物有關.MFCs運行98 d后,水稻株高、地上和地下部分生物量,以及產(chǎn)量未受顯著影響.本研究為稻田CH_4減排提供了一種潛在的綠色可持續(xù)的技術. 【作者單位】： 江蘇省物質循環(huán)與污染控制重點實驗室;江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心;南京師范大學地理科學學院;
【關鍵詞】： 稻稈還田 產(chǎn)電菌 產(chǎn)甲烷菌 電流 產(chǎn)量 微生物燃料電池
【基金】：“十二五”國家科技支撐計劃項目(2013BAD11B01) 國家自然科學基金項目(41301260) 江蘇省高校自然科學研究項目(13KJB610009) 江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目(164320H116)
【分類號】：TM911.45;X712
【正文快照】： 稻田是甲烷(CH4)的主要排放源之一.據(jù)估計,全球所有人為活動導致的CH4排放總量中,從稻田排放的CH4占15%~20%[1].除此之外,我國每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈高達5.8億t,占全世界秸稈總產(chǎn)量的20%~30%[2].秸稈還田能夠有效提高土壤有機質、改善土壤團聚體,并可取代秸稈焚燒,避免環(huán)境污染

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