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摘要 以2-氯-4-硝基苯胺(2C4NA)为目标污染物,构建单阳极|单阴极(R1)和双阳极|双阴极(R2)UASB-BES耦合系统,开路UASB作为对照组(R0),探究不同电极面积下外加电压和盐度对2C4NA降解的影响。实验结果表明,2C4NA的降解速率常数分别为KR0=0.105 85 h-1、KR1=0.162 41 h-1、KR2=0.215 54 h-1,双阳极|双阴极结构具有较好降解2C4NA的能力。在0~1.2 V范围内,2C4NA降解率随着电压的升高而提升,但1.5 V时降解率下降,1.2 V为系统的最佳电压,R1和R2的2C4NA降解率分别为(78.72±1.40)%和(84.67±1.19)%。当盐度从0%升至2%时,R0和R1的2C4NA降解率分别下降至(58.77±1.66)%和(79.71±1.02)%,而R2则维持在(96.32±0.66)%。EPS分析表明,盐度升高刺激微生物分泌更多EPS,R1和R2中多糖和蛋白质含量分别为R0的1.28,1.38和1.29,1.49倍。高通量测序结果显示,2%盐度下,R1和R2中电活性微生物Pseudomonas和耐盐功能菌Acinetobacter的丰度分别为7.98%,11.93%和20.5%,20.78%,这表明加电能促进电活性微生物和功能性微生物富集,而增加电极面积其丰度值显著提升,说明双阳极|双阴极结构在应对盐度胁迫时具有更强的适应性。MS分析表明,2C4NA降解的中间产物为2-氯-1,4-苯二胺、乙二酸和少量苯胺。
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| 关键词 :
生物电化学系统,
2-氯-4-硝基苯胺,
耦合工艺,
电极面积,
高通量测序
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| 基金资助:国家自然科学基金资助项目(41967046); |
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