治“氨”管理員：這種電池為何能救魚一命？

作者：段躍初

氨是一種有毒的化合物，會傷害魚類。魚飼料和糞便是鯰魚養(yǎng)殖池塘中氨的主要來源。高濃度的氨會導(dǎo)致死亡。因此，有必要控制氨的存在以最小化魚死亡的可能性。

微生物燃料電池(MFC)是一種有助于氨生物修復(fù)的技術(shù)，是一種利用微生物將有機物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。近年來，MFC在氨氮生物修復(fù)領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。氨氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的產(chǎn)物，對養(yǎng)殖品種和人體都有潛在危害。因此，利用MFC技術(shù)處理氨氮廢水具有重要意義。

在MFC中，有機物在微生物作用下分解并釋放出電子和質(zhì)子。電子通過外電路傳遞到陰極，形成電流；質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜傳遞到陰極，與氧化劑（一般為氧氣）結(jié)合生成水。這一過程可應(yīng)用于氨氮的生物修復(fù)，將氨氮轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。

在實驗研究中，采用不同接種物啟動MFC，如厭氧污泥和河底沉積物，研究了它們對氨氮去除的影響。結(jié)果表明，不同接種物啟動的MFC對氨氮濃度的耐受性不同。此外，通過改變氨氮濃度和外電阻大小，可以調(diào)節(jié)MFC的產(chǎn)電性能。

為了提高MFC在氨氮生物修復(fù)中的應(yīng)用效果，研究人員還研究了不同馴化方式對以苯酚為基質(zhì)的MFC產(chǎn)電性能的影響。此外，高氨氮廢水生物強化處理方法也得到了關(guān)注，通過厭氧-缺氧-好氧組合工藝和固定化技術(shù)，實現(xiàn)了高效去除氨氮。

綜上所述，微生物燃料電池（MFC）在氨氮生物修復(fù)領(lǐng)域具有巨大潛力。通過優(yōu)化MFC的接種物、馴化方式和運行條件，可以提高氨氮去除效率，為水產(chǎn)養(yǎng)殖和環(huán)境治理提供一種綠色、可持續(xù)的技術(shù)手段。

參考資料：Application of Microbial Fuel Cell (MFC) for Bioremediation of Ammonia | Scientific.Net https://www.scientific.net/JBBBE.62.63