本次分享一篇由美國猶他州立大學(xué)研究團隊在《Cleaner Engineering and Technology》上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)論文--An attached microalgae platform for recycling phosphorus through biologically mediated fertilizer formation and biomass 。本文介紹了一種基于微藻生物膜平臺的技術(shù),該技術(shù)旨在通過生物介導(dǎo)的肥料形成和生物質(zhì)培養(yǎng)來回收磷,并在生物圈中可持續(xù)地循環(huán)利用磷。研究團隊設(shè)計、構(gòu)建并測試了一個名為旋轉(zhuǎn)藻類生物膜反應(yīng)器(Rotating Algae Biofilm Reactor, RABR)的系統(tǒng),用于從厭氧消化器(Anaerobic Digester, AD)的濾液中去除磷和氮。
微電極是一種精細的傳感器,能夠進行高分辨率的空間測量,從而提供微環(huán)境內(nèi)化學(xué)物質(zhì)濃度的詳細信息。在這項研究中,通過使用微電極在不同深度處測量生物膜內(nèi)的pH值,研究人員能夠獲得關(guān)于微藻生物膜內(nèi)部環(huán)境的詳細數(shù)據(jù)。微電極測量結(jié)果顯示,生物膜內(nèi)pH值隨深度的增加而增加,這與微藻進行光合作用時吸收溶解的二氧化碳有關(guān)。當生物膜暴露于光照下時,光合作用增強,導(dǎo)致生物膜內(nèi)部pH值上升,這有助于磷酸銨鎂石的形成。這些發(fā)現(xiàn)證實了微電極技術(shù)在監(jiān)測和理解微藻生物膜在環(huán)境工程應(yīng)用中的有效性和重要性。通過這種技術(shù),研究人員能夠更好地管理和優(yōu)化RABR系統(tǒng),以提高磷的回收效率,并生產(chǎn)可作為土壤緩慢釋放肥料的磷酸銨鎂石。
智感環(huán)境是國內(nèi)為數(shù)較少能夠?qū)崿F(xiàn)微電極系統(tǒng)開發(fā)和商業(yè)化推廣的公司,并創(chuàng)新性地推出了微電極多通道分析系統(tǒng),可以同步高分辨率檢測pH、DO、Eh、H2S等多種指標實現(xiàn)了我國在該技術(shù)領(lǐng)域的彎道超車。Easysensor微電極的設(shè)計特殊,它的穿刺能力可深入水體、生物膜、顆粒污泥、植物的根莖葉以及液體與固體的擴散邊界層,為微生態(tài)和微區(qū)研究提供了強有力的工具。這款微電極的末端細至微米級別,在不破壞被測對象結(jié)構(gòu)和生理活性的前提下,快速刺入樣品內(nèi)部,實現(xiàn)對微環(huán)境的精確測量。
Easysensor多通道微電極分析系統(tǒng)