运行微生物燃料电池减排稻田土壤甲烷的研究

【摘要】：为了研究稻秆还田条件下运行微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)是否能有效减排稻田甲烷,本研究将添加质量分数0.5%稻秆的土壤装入MFCs反应器,淹水并种植水稻后运行MFCs.待水稻经历苗期、分蘗期、晒田期、灌浆期和成熟期共98 d后,停止MFCs运行.在MFCs运行过程中实时连续记录电压,每周一次采用静态箱法搜集并检测反应器的甲烷排放通量.结果表明,MFCs电流在分蘗期逐步升高并达到峰值,并且运行MFCs显著降低添加稻秆土壤在苗期和分蘗期的甲烷累积排放通量.原因可能与产电菌和产甲烷菌竞争有机底物有关.MFCs运行98 d后,水稻株高、地上和地下部分生物量,以及产量未受显著影响.本研究为稻田CH_4减排提供了一种潜在的绿色可持续的技术. 【作者单位】： 江苏省物质循环与污染控制重点实验室;江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心;南京师范大学地理科学学院;
【关键词】： 稻秆还田 产电菌 产甲烷菌 电流 产量 微生物燃料电池
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAD11B01) 国家自然科学基金项目(41301260) 江苏省高校自然科学研究项目(13KJB610009) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(164320H116)
【分类号】：TM911.45;X712
【正文快照】： 稻田是甲烷(CH4)的主要排放源之一.据估计,全球所有人为活动导致的CH4排放总量中,从稻田排放的CH4占15%~20%[1].除此之外,我国每年产生的农作物秸秆高达5.8亿t,占全世界秸秆总产量的20%~30%[2].秸秆还田能够有效提高土壤有机质、改善土壤团聚体,并可取代秸秆焚烧,避免环境污染

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