基于连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的水质监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的水质监测方法，所述微生物燃料电池包括阳极检测单元、阴极检测单元及阴阳极连通管；水样经过预处理后，先进入连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的阳极检测单元，然后通过阴阳极连通管进入阴极检测单元，最后从阴极检测单元流出，通过实时分析通入预处理后的待测水样和标准水样的连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的输出电流，判断待测水样的水质情况。本监测方法可有效监测单一毒性污染、有机物过载以及毒性污染物‑有机物复合污染等多种水质异常情况，扩大了基于微生物燃料电池的水质监测方法的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
基于连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的水质监测方法
本专利技术属于水质生物毒性监测
，具体涉及一种基于连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的水质监测方法。
技术介绍
随着我国工业化进程的不断推进和经济的高速发展，各种化学产品的大量使用和人类的开发建设行为对水体环境造成了严重的污染。开发水质在线监测方法，实现对水体污染的早期预警，有利于降低突发性水体污染事件引发的经济损失，保障生态安全。现有的水质在线监测系统的测定指标主要为化学需氧量、pH、电导率等理化指标，这些指标虽然可以评估水质变化，但无法反映水体的生物毒性和综合毒性。在线监测水体生物毒性，对评价污染事件对人类健康的风险、全面评估水质污染情况有重要意义。基于微生物燃料电池(microbialfuelcell,MFC)的监测方法是水质生物毒性监测技术的一个新兴分支。其监测水质的原理是毒性污染物会影响电化学活性微生物的代谢活性，从而引起MFC输出信号的变化，通过监测MFC输出信号即可实现水质毒性的实时监控。相较于以鱼类、蚤类等作为受试生物，基于MFC的监测方法不需要额外的信号转导装置，可以实现自驱动，更适用于连续在线分析。现有基于M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的水质监测方法，其特征在于：所述方法使用两组完全相同的连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)和Ⅱ来进行检测，其中连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)持续通入预处理后的待测水样，连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅱ持续通入预处理后的标准水样，标准水样为电导率不超过0.001S/m的纯净水，水样进液流速均为0.5‑4mL/min，检测时间为15‑60min，控制单元(17)实时测量并分析通入预处理后的待测水样和标准水样的连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)和Ⅱ的输出电流，判断待测水样的水质是否异常。

【技术特征摘要】
1.基于连续流无膜生物阴极微生物燃料电池的水质监测方法，其特征在于：所述方法使用两组完全相同的连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)和Ⅱ来进行检测，其中连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)持续通入预处理后的待测水样，连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅱ持续通入预处理后的标准水样，标准水样为电导率不超过0.001S/m的纯净水，水样进液流速均为0.5-4mL/min，检测时间为15-60min，控制单元(17)实时测量并分析通入预处理后的待测水样和标准水样的连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)和Ⅱ的输出电流，判断待测水样的水质是否异常。2.权利要求1所述的预处理，包括通过曝氮气使水样中的溶解氧浓度小于0.5mg/L，通过加热或制冷使水样温度在25.0±1.0℃范围内，通过添加氯化钠使水样电导率在1.0±0.1S/m范围内，以及向水样中添加0.062g/L-0.246g/L乙酸钠。3.权利要求1所述的连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)，其特征在于：所述连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)包括阳极检测单元(2)、阴极检测单元(9)和阴阳极连通管(8)，检测时，水样经过预处理后，先进入连续流无膜生物阴极微生物燃料电池Ⅰ(1)的阳极检测单元(2)，然后通过阴阳极连通管(8)进入阴极检测单元(9)，最后从阴极检测单元(9)流出。4.权利要求3所述的阳极检测单元(2)，其特征在于所述阳极检测单元(2)的内部为圆柱形空腔，空腔体积为14-56mL，空腔内部放置有阳极碳布电极(4)，电极表面覆盖具有电化学活性微生物组成的厌氧生物膜，阳极检测单元(2)顶部设有阳极电极孔(6)，阳极碳布电极(4)通过钛丝(5)引出与控制单元(17)连接，阳极检测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红，赵婷，谢倍珍，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11