Nghiên cứu phát triển pin nhiên liệu vi sinh vật (Microbial fuel cell) sử dụng làm cảm biến sinh học đánh giá chất lượng nước thải
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.12 MB, 17 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
NÔNG MINH TUẤN
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ PIN NHIÊN LIỆU
VI SINH VẬT (MICROBIAL FUEL CELL) SỬ DỤNG LÀM
CẢM BIẾN SINH HỌC ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2014
1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
NÔNG MINH TUẤN
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ PIN NHIÊN LIỆU
VI SINH VẬT (MICROBIAL FUEL CELL) SỬ DỤNG LÀM
CẢM BIẾN SINH HỌC ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 60420107
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. PHẠM THẾ HẢI
Hà Nội – 2014
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, Em xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Thế Hải, giảng viên bộ môn Vi sinh vật
học, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên-Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Đồng thời em cũng xin cảm ơn Ths. Nguyễn Thu Thủy, phòng Vi sinh vật học môi
trường, và KTV Đỗ Minh Phương, phòng thí nghiệm bộ môn Vi sinh vật học đã giúp đỡ
trong thời gian em làm luận văn ở phòng.
Em cũng xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới các Thầy, Cô trong Khoa sinh họcTrường Đại học Khoa Học Tự Nhiên-Đại Học Quốc Gia Hà Nội, đã tận tình giảng dạy,
truyền đạt những kiến thức chuyên môn, bổ ích cho em trong suốt thời gian học tập tại
Trường.
Tôi cũng vô cùng cảm ơn các bạn trong lớp và các em sinh viên phòng Vi sinh vật
học môi trường đã động viên, hỗ trợ tôi trong thời gian học tập và làm đề tài.
Cuối cùng, với tất cả lòng kính trọng và biết ơn vô hạn, con xin gửi lời cảm ơn tới
Bố, Mẹ và những người thân trong gia đình đã nuôi nấng, dậy dỗ, và luôn ủng hộ, động
viên con trong suốt quá trình học làm người.
Luận văn được thực hiện trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu mã số 08/HĐ ĐT.08.14/CNMT thuộc “Chương trình nghiên cứu khoa học, ứng dụng và chuyển giao công
nghệ phát triển ngành công nghiệp môi trường” của Bộ Công thương.
Hà Nội, ngày….tháng….năm 2014
Học Viên
Nông Minh Tuấn
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................
MỤC LỤC .....................................................................................................................
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chƣơng 1 – TỔNG QUAN .........................................................................................3
1.1 Ô NHIỄM NƢỚC TẠI VIỆT NAM .................................................................3
1.2 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI SAU XỬ LÝ .5
1.3 CẢM BIẾN SINH HỌC ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI SAU
XỬ LÝ.....................................................................................................................7
1.3.1 Cảm biến sinh học dựa trên hành vi của sinh vật...........................................7
1.3.2 Cảm biến sinh học vi sinh vật ........................................................................9
1.4 PIN NHIÊN LIỆU VI SINH VẬT ..................................................................12
1.4.1 Các loại Thiết kế MFC .................................................................................15
1.4.2 Vật liệu cấu tạo MFC ...................................................................................17
1.4.2.1 Vật liệu cho điện cực .................................................................................17
1.4.2.2 Màng trao đổi ion......................................................................................19
1.4.3 Vật liệu tạo khung cho MFC ........................................................................22
1.4.4 Ứng dụng của MFC ......................................................................................23
1.5 HỆ VI SINH VẬT TRONG MFC ..................................................................24
1.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT TRONG MFC ........27
Chƣơng 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................29
2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ............................................................................29
2.1.1 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ ........................................................................29
2.1.2 Nguồn vi sinh vật sử dụng trong nghiên cứu ...............................................30
2.2 CÁC THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......31
2.2.1 Lựa chọn thiết kế tối ƣu cho MFC ...............................................................31
2.2.2 Thiết kế, lắp đặt hệ thống MFC ...................................................................31
2.2.3 Quy trình làm giầu vi sinh vật trong các MFC: ...........................................32
2.2.4 Vận Hành Hệ Thống MFC ...........................................................................33
2.2.5 Đo đạc và xử lý số liệu .................................................................................35
2.2.7 Phƣơng pháp DGGE ....................................................................................38
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..............................................................43
3.1 LỰA CHỌN THIẾT KẾ MFC PHÙ HỢP......................................................43
3.1.1 Lựa chọn vật liệu cho MFC .........................................................................43
3.1.2 Lựa chọn thiết kế MFC nhằm phát triển cảm biến sinh học ........................44
3.1.3 Thử nghiệm để chọn lựa thiết kế thiết kế ƣu việt hơn .................................47
3.1.3.1 Kết quả làm giàu hệ vi sinh vật điện hóa trong MFC ...............................47
3.1.3.2 So sánh các MFC với dạng thiết kế khác nhau .........................................48
3.2 LỰA CHỌN NGUỒN VI SINH VẬT PHÙ HỢP ĐỂ LÀM GIÀU HỆ VI
SINH VẬT ĐIỆN HÓA TRONG CÁC MFC ......................................................53
3.2.1 Dòng điện phát sinh bởi các MFC trong giai đoạn làm giàu hệ vi sinh vật
điện hóa .................................................................................................................53
3.2.2 Độ ổn định của dòng điện phát sinh trong MFC sau khi làm giàu thành công
hệ vi sinh vật điện hóa ...........................................................................................55
3.2.3 Kết quả phân lập hệ vi sinh vật trong điện cực anode của MFC sau khi làm
giàu thành công .....................................................................................................57
3.2.4 Kết quả phân tích quần xã vi khuẩn bằng phƣơng pháp DGGE .................60
3.2.5 Kết quả phân tích trình tự các băng DNA thu đƣợc từ các quần xã trên
DGGE ....................................................................................................................63
3.3 BƢỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG MFC VỚI DUNG DỊCH MÔ
PHỎNG NƢỚC THẢI SAU XỬ LÝ TRONG PHÕNG THÍ NGHIỆM .............66
KẾT LUẬN ...........................................................................................................68
KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................70
PHỤ LỤC ......................................................................................................................
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ
Tên tiếng anh
Tên tiếng việt
AEM
Anion exchange membrane
Màng anion
BH
-
Nguồn quần xã từ bùn hoạt tính
Biochemical oxigen demand
Nhu cầu oxy sinh hóa
BPM
Bipolar membrane
Màng phân cực
BT
-
Nguồn quần xã từ bùn tự nhiên
CEM
Cation exchange membrane
Màng cation
COD
Chemical oxigen demand
Nhu cầu oxy hóa học
DGGE
Denaturing gradient gel
Điện di gradient gel biến tính
BOD
electrophoresis
ĐT
-
Nguồn quần xã từ đất tự nhiên
HH
-
Nguồn quần xã từ hỗn Hợp
MFC
Microbial fuel cell
Pin nhiên liệu vi sinh vật
NT
-
Nguồn quần xã từ nƣớc thải
PCR
Polymerase Chain Reaction
Phản ứng chuỗi trùng hợp
Rint
Internal resistance
Điện trở trong
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 Nguyên lý hoạt động của một MFC ............................................................12
Hình 2: (a) Thiết kế MFC sử dụng chổi than chì là điện cực anode nhƣ là một bề
mặt cho vi sinh vật phát triển và với điện cực cathode sử dụng vải carbon.. (b) Biểu
diễn phƣơng thức truyền điện tử của trong màng biofilm: sản sinh nanowires, chất
truyền điện tử trung gian, và tiếp xúc qua bề mặt tế bào .........................................13
Hình 3: Hai dạng thiết kế MFC ................................................................................14
Hình 4: Vật liệu carbon sử dụng cho điện cực anodes: (A) giấy carbon, (B) vải các
bon, (C) lƣới carbon .................................................................................................18
Hình 5: Một vài vật liệu dùng làm điện cực cho MFC (A) Thanh than chì (B; C; D)
Tấm than chì .............................................................................................................18
Hình 6: (A) Hạt than chì, (B; C) Chổi than chì (D) Sợ than chì ..............................19
Hình 7: Các loại màng đƣợc sử dụng trong MFC ....................................................21
Hình 8: Cơ chế hoạt động của các loại màng phân tách ...........................................21
Hình 9: MFC hai khoang-khung thủy tinh ...............................................................22
Hình 10: MFC một khoang-khung thủy tinh ............................................................22
Hình 11: MFC một khoang- khung polyacrylic .......................................................23
Hình 12: MFC hai khoang- khung polyacrylic .........................................................23
Hình 13: MFC dạng ống- khung polypropylen .........................................................23
Hình 14: MFC một khoang- khung Plexiglas ...........................................................23
Hình 15 : MFC khoang chữ nhật...............................................................................32
Hình 16 : MFC khoang trụ ........................................................................................32
Hình 17: Sơ đồ hoạt động hệ thống MFC .................................................................34
Hình 18: Hệ thống MFC vận hành trong phòng thí nghiệm .....................................34
Hình 19: Biểu đồ hiệu điện thế MFC trong quá trình làm giàu (BOD 50 ppm) .......47
Hình 20: Hiệu điện thế MFC khoang hình hộp chữ nhật sau quá trình làm giàu
(BOD 50 ppm)...........................................................................................................49
Hình 21: Hiệu điện thế MFCs khoang hình trụ sau quá trình làm giàu ....................49
Hình 22: MFC khoang hình hộp chữ nhất ................................................................51
Hình 23: MFC khoang hình trụ .................................................................................51
Hình 24: MFC khoang hình hộp chữ nhất ................................................................52
Hình 25: MFC khoang hình trụ .................................................................................52
Hình 26: Quá trình làm giàu MFC với nguồn quần xã khác nhau ............................54
Hình 27: So sánh dòng điện sau quá trình làm của MFC tại hai thời điểm có khoảng
là cách 20 ngày ..........................................................................................................56
Hình 28: Ảnh phân lập mẫu điện cực anode từ MFC đã đƣợc làm giàu thành công 57
Hình 29: Tỷ lệ phần trăm số chủng vi khuẩn phân lập đƣợc từ điện cực anode tại
các MFC ....................................................................................................................59
Hình 30: Kết quả kiểm tra sản phẩm PCR gen 16s rRNA và vùng V3 ....................60
Hình 31: Kết quả phân tích gen 16S rRNA bằng DGGE của các mẫu quần xã vi
khuẩn trong các nguồn khác nhau và các mẫu quần xã vi khuẩn từ điện cực anode
của các MFC làm giàu từ các nguồn .........................................................................62
Hình 32: Kết quả phân tích tƣơng quan của các quần xã vi khuẩn đƣợc nghiên cứu
dựa trên kêt quả DGGE (bằng cách sử dụng phần mềm NTSYSpc 2.0) ..................63
Hình 33: Biểu đồ dòng điện trung bình của MFC thử nghiệm với các nồng độ BOD
khác nhau trong dung dịch nƣớc thải mô phỏng ở anode .........................................67
Hình 34: Vị trí các băng DNA trên DGGE đƣợc thôi gel và đem giải trình tự ..........1
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Đặc trƣng thành phần nƣớc thải của một số ngành công nghiệp ..................3
Bảng 2: Tổng lƣợng nƣớc thải và lƣợng thải các chất ô nhiễm trong nƣớc thải từ
một số khu công nghiệp đồng bằng sông hồng ...........................................................4
Bảng 3: Một số thông số ô nhiễm nƣớc thải trong công nghiệp theo tiêu chuẩn .......5
Bảng 4: Theo dõi sự thay đổi hành vi của cá liên kết với điều kiện stress .................8
Bảng 5: Tổng hợp nghiên cứu về cảm biến sinh học vi sinh vật quang học .............10
Bảng 6: Các chủng vi khuẩn điện hóa trong MFC không sử dụng chất truyền điện tử
trung gian ..................................................................................................................26
Bảng 7: Môi trƣờng LB .............................................................................................35
Bảng 8: Môi trƣờng C ...............................................................................................36
Bảng 9: Môi trƣờng PDA .........................................................................................36
Bảng 10: Môi trƣờng Hansen ....................................................................................37
Bảng 11: Môi trƣờng BG 11 .....................................................................................37
Bảng 12: Thành phần của dung dịch Trace metal mix A5........................................38
Bảng 13: Thành phần và chu trình nhiệt phản ứng PCR nhân gen16s rRNA ..........39
Bảng 14: Thành phần và chu trình nhiệt phản ứng PCR nhân vùng V3 thuộc gen16s
rRNA .........................................................................................................................40
Bảng 15: Thành phần của dung dịch biến tính 0% và 60% ......................................41
Bảng 16: Thành phần của “Working solution” .........................................................41
Bảng 17: Phân tích ƣu nhƣợc điểm của các vật liệu cấu tạo MFC ...........................43
Bảng 18: Phân tích ƣu nhƣợc điểm vật liệu cấu tạo khung MFC .............................44
Bảng 19: Phân tích ƣu nhƣợc điểm của các loại màng phân tách .............................44
Bảng 20: Phân tích ƣu nhƣợc điểm các loại thiết kế MFC .......................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Tổng Cục Đo Lƣờng Chất Lƣợng Việt Nam. Bộ khoa học và công nghệ (1988).
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 4566:1988 Về nước thải.
2. Trung tâm quan trắc môi trƣờng. Tổng cục môi trƣờng Việt Nam (2009). Báo
cáo môi trường quốc gia-Báo cáo môi trường khu công nghiệp Việt Nam.
3. Tổng Cục Đo Lƣờng Chất Lƣợng Việt Nam. Bộ khoa học và công nghệ (2011).
QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
QCVN 40:2011/BTNMT.
4. Trung tâm quan trắc môi trƣờng. Tổng cục môi trƣờng Việt Nam (2012). Báo
cáo môi trường nước mặt Việt Nam.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
5. Aelterman, P., và cộng sự (2008), “The anode potential regulates bacterial
activity in microbial fuel cells”. Applied Microbiology and Biotechnology.
78(3): pp. 409-418.
6. Afkar, E., và cộng sự (2005), “A novel Geobacteraceae-specific outer
membrane protein J (OmpJ) is essential for electron transport to Fe (III)
and Mn (IV) oxides in Geobacter sulfurreducens”. Bmc Microbiology. 5.
7. Amann, R.I., W. Ludwig, và K.H. Schleifer (1995), “Phylogenetic identification
and in situ detection of individual microbial cells without cultivation”.
Microbiol Reviews. 59(1): pp. 143-69.
8. Andrew, S.K., D.S. James, và K.B. Sandra (2005), “Fish models in behavioral
toxicology”. Techniques in Aquatic Toxicology, Volume 2, CRC Press.
9. Bae, M.-J. và Y.-S. Park (2014), “Biological early warning system based on the
responses of aquatic organisms to disturbances: A review”. Science of The
Total Environment. 466–467(0):p p. 635-649.
10. Beveridge, T.J. (2004), “Composition, Reactivity and Regulation of
Extracellular Metal-Reducing Structures (Bacterial Nanowires) Produced
by Dissimilatory Metal - Reducing Bacteria”. pp. Medium: ED.
11. Bond, D.R. và D.R. Lovley (2005), “Evidence for involvement of an electron
shuttle in electricity generation by Geothrix fermentans”. Applied and
Environmental Microbiology. 71(4): p. 2186-2189.
12. Chakravorty, S., và cộng sự (2007), “A detailed analysis of 16S ribosomal RNA
gene segments for the diagnosis of pathogenic bacteria”. Journal
Microbiol Methods. 69(2): pp. 330-9.
70
13. Chang, I.S., và cộng sự (2004), “Continuous determination of biochemical
oxygen demand using microbial fuel cell type biosensor”. Biosensors &
Bioelectronics. 19(6): pp. 607-613.
14. Chang, I.S., và cộng sự (2006), “Electrochemically active bacteria (EAB) and
mediator-less microbial fuel cells”. Journal of Microbiology and
Biotechnology. 16(2): pp. 163-177.
15. Cheng, S., B.A. Dempsey, và B.E. Logan (2007), “Electricity generation from
synthetic acid-mine drainage (AMD) water using fuel cell technologies”.
Environmental Science & Technology. 41(23): pp. 8149-8153.
16. Choo, Y.F., Lee, J., Chang, I. S. và Kim, B. H., (2006), “Bacteria Communities
in microbial fuel cells enriched with high concentrations of glucose and
glutamate”. Journal of Microbiology and Biotechnology. 16(9): pp. 14811484.
17. Di Lorenzo, M., và cộng sự (2009), “A single-chamber microbial fuel cell as a
biosensor for wastewaters”. Water Research. 43(13): pp. 3145-3154.
18. Du, Z., H. Li, và T. Gu (2007), “A state of the art review on microbial fuel
cells: A promising technology for wastewater treatment and bioenergy”.
Biotechnology Advances. 25(5): pp. 464-482.
19. Fantroussi, E.S., và cộng sự (1999), “Effect of phenylurea herbicides on soil
microbial communities estimated by analysis of 16S rRNA gene
fingerprints and community-level physiological profiles”. Applied and
Environmental Microbiology. 65(3): pp. 982-8.
20. Gorby, Y.A., và cộng sự (2006), “Electrically conductive bacterial nanowires
produced
by
Shewanella
oneidensis
strain
MR-1
and
other
microorganisms”. Proceedings of the National Academy of Sciences of
the United States of America. 103(30): pp. 11358-63.
21. Heijne ter, A., và cộng sự (2006), “A Bipolar Membrane Combined with Ferric
Iron Reduction as an Efficient Cathode System in Microbial Fuel Cells”.
Environmental Science & Technology. 40(17): pp. 5200-5205.
22. Huang, J.S., và cộng sự (2014), “Performance evaluation and bacteria analysis
of AFB-MFC enriched with high-strength synthetic wastewater”. Water
Science Technol. 69(1): pp. 9-14.
23. Kang, K.H., và cộng sự (2003), “A microbial fuel cell with improved cathode
reaction as a low biochemical oxygen demand sensor”. Biotechnology
Letters. 25(16): pp. 1357-1361.
71
24. Kim, B.H., I.S. Chang, và G.M. Gadd (2007), “Challenges in microbial fuel cell
development and operation”. Applied Microbiology and Biotechnology.
76(3): pp. 485-494.
25. Kim, B.H., và cộng sự (2003), “Novel BOD (biological oxygen demand) sensor
using mediator-less microbial fuel cell”. Biotechnology Letters. 25(7): pp.
541-545.
26. Kim, B.H.C. và H. I. S. Moon (2006), “Microbial fuel cell-type biochemical
oxygen demand sensor”. Encylopedia of Sensors. X: pp. 1-12.
27. Kim,
G.T., và cộng sự (2006), “Bacterial community structure,
compartmentalization and activity in a microbial fuel cell”. Applied and
Environmental Microbiology. 101(3): pp. 698-710.
28. Kim, J.R., và cộng sự (2011), “Spatiotemporal development of the bacterial
community in a tubular longitudinal microbial fuel cell”. Applied
Microbiology and Biotechnology. 90(3): pp. 1179-91.
29. Kim, M., và cộng sự (2007), “A novel biomonitoring system using microbial
fuel cells”. Journal of Environmental Monitoring. 9(12): pp. 1323-1328.
30. Kozdrój, J. và J.D. van Elsas (2000), “Application of polymerase chain
reaction-denaturing gradient gel electrophoresis for comparison of direct
and indirect extraction methods of soil DNA used for microbial
community fingerprinting”. Biology and Fertility of Soils. 31(5): pp. 372378.
31. Lee, S.W., B.Y. Jeon, và D.H. Park (2010), “Effect of bacterial cell size on
electricity generation in a single-compartmented microbial fuel cell”.
Biotechnol Letter. 32(4): pp. 483-7.
32. Lei, Y., W. Chen, và A. Mulchandani (2006), “Microbial biosensors”. Analytica
Chimica Acta. 568(1–2): pp. 200-210.
33. Liu, H., S.A. Cheng, và B.E. Logan (2005), “Power generation in fed-batch
microbial fuel cells as a function of ionic strength, temperature, and
reactor configuration”. Environmental Science & Technology. 39(14): pp.
5488-5493.
34. Liu, H., R. Ramnarayanan, và B.E. Logan (2004), “Production of electricity
during wastewater treatment using a single chamber microbial fuel cell”.
Environmental Science & Technology. 38(7): pp. 2281-2285.
35. Liu, J., G. Olsson, và B. Mattiasson (2004), “Short-term BOD (BODst) as a
parameter for on-line monitoring of biological treatment process: Part I. A
novel design of BOD biosensor for easy renewal of bio-receptor”.
Biosensors and Bioelectronics. 20(3): pp. 562-570.
36. Liu, J., G. Olsson, và B. Mattiasson (2004), “Short-term BOD (BODst) as a
parameter for on-line monitoring of biological treatment process: Part II:
72
Instrumentation of integrated flow injection analysis (FIA) system for
BODst estimation”. Biosensors and Bioelectronics. 20(3): pp. 571-578.
37. Logan, B.E. (2006), “Microbial fuel cells: methodology and technology”.
Environmental Science & Technology. 40: pp. 5181-5192.
38. Logan, B.E. (2008), Microbial Fuel Cells. Nature Publishing Group.
39. Logan, B.E. (2009), “Exoelectrogenic bacteria that power microbial fuel cells”.
Nature Reviews Microbiology. 7(5): pp. 375-381.
40. Logan, B.E., và cộng sự (2004), “ A state of the art review on microbial fuel
cells: Methodology and technology”. Environmental Science & Technology.
27(28): pp. 1456-1462.
41. Logan, B.E. và J.M. Regan (2006), “Electricity-producing bacterial
communities in microbial fuel cells”. Trends in Microbiology. 14(12): pp.
512-518.
42. Lower, S.K., M.F. Hochella, Jr., và T.J. Beveridge (2001), “Bacterial
recognition of mineral surfaces: nanoscale interactions between
Shewanella and alpha-FeOOH”. Science. 292(5520): pp. 1360-3.
43. Luo, J., và cộng sự (2013), “A new electrochemically active bacterium
phylogenetically related to Tolumonas osonensis and power performance
in MFCs”. Bioresource Technology. 139: pp. 141-8.
44. Madigan, M.T. (2012), Brock biology of microorganisms. San Francisco:
Benjamin Cummings.
45. Moon, H., và cộng sự (2004), “Improving the dynamic response of a mediatorless microbial fuel cell as a biochemical oxygen demand (BOD) sensor”.
Biotechnology Letters. 26(22): pp. 1717-1721.
46. Muyzer, G. (1999), “DGGE/TGGE a method for identifying genes from natural
ecosystems”. Current Opinion in Microbiology. 2(3): pp. 317-322.
47. Muyzer, G., E.C. de Waal, và A.G. Uitterlinden (1993), “Profiling of complex
microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis
of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA”.
Apply Environment Microbiology. 59(3): pp. 695-700.
48. Muyzer, G. và K. Smalla (1998), “Application of denaturing gradient gel
electrophoresis (DGGE) and temperature gradient gel electrophoresis
(TGGE) in microbial ecology”. Antonie Van Leeuwenhoek. 73(1): pp.
127-41.
49. Nimje, V.R., và cộng sự (2012), “A Single-Chamber Microbial Fuel Cell
without an Air Cathode”. International Journal Molecular Sciences.
13(3): pp. 3933-48.
73
50. Nimje, V.R., và cộng sự (2009), “Stable and high energy generation by a strain
of Bacillus subtilis in a microbial fuel cell”. Journal of Power Sources.
190(2): pp. 258-263.
51. Oh, S.E. và B.E. Logan (2006), “Proton exchange membrane and electrode
surface areas as factors that affect power generation in microbial fuel
cells”. Applied Microbiology and Biotechnology. 70(2): pp. 162-169.
52. Pant, D., và cộng sự (2010), “A review of the substrates used in microbial fuel
cells (MFCs) for sustainable energy production”. Bioresource Technology.
101(6): pp. 1533-1543.
53. Park, H.I., và cộng sự (2008), “Bacterial communities on electron-beam Ptdeposited electrodes in a mediator-less microbial fuel cell”. Environmental
Science & Technology. 42(16): p. 6243-9.
54. Pawlowski, L. (1994), Standard methods for the examination of water and
wastewater, 18th edition. Science of The Total Environment, 1994.
55. Peixoto, L., và cộng sự (2011), “In situ microbial fuel cell-based biosensor for
organic carbon”. Bioelectrochemistry. 81(2): pp. 99-103.
56. Pham, C.A., và cộng sự (2003), “A novel electrochemically active and Fe(III)reducing bacterium phylogenetically related to Aeromonas hydrophila,
isolated from a microbial fuel cell”. FEMS Microbiol Lett. 223(1): pp.
129-34.
57. Pham, T.H., và cộng sự (2008), “Metabolites produced by Pseudomonas sp.
enable a Gram-positive bacterium to achieve extracellular electron
transfer”. Applied Microbiology and Biotechnology. 77(5): pp. 1119-1129.
58. Pham, T.H., và cộng sự (2008), “Use of Pseudomonas species producing
phenazine-based metabolites in the anodes of microbial fuel cells to
improve electricity generation”. Applied Microbiology and Biotechnology.
80(6): pp. 985-93.
59. Rabaey, K., và cộng sự (2005), “Microbial phenazine production enhances
electron transfer in biofuel cells”. Environmental Science & Technology.
39: pp. 3401-3408.
60. Rabaey, K., và cộng sự (2005), “Tubular microbial fuel cells for efficient
electricity generation”. Environmental Science & Technology, 2005.
39(20): pp. 8077-8082.
61. Reguera, G., và cộng sự (2005), “Extracellular electron transfer via microbial
nanowires”. Nature. 435(7045): pp. 1098-1101.
62. Ronald, M.A (2005), Contents, in Handbook of Media for Environmental
Microbiology, Second Edition. CRC Press.
74
63. Rozendal, R.A., và cộng sự (2008), “Effect of the type of ion exchange
membarane on performance, ion transport, and pH in biocatalyzed
electrolysis of wastewater”. Water Science & Technology. 57. 11: pp.
1757-1762.
64. Sofia Duarte, F.C.a.C.P., Gel Electrophoresis - Principles and Basics. ISBN:
978-953-51-0458-2, ed. S. Magdeldin. 2012, InTech.
65. Stein, N.E., H.V.M. Hamelers, và C.N.J. Buisman (2012), “The effect of
different control mechanisms on the sensitivity and recovery time of a
microbial fuel cell based biosensor”. Sensors and Actuators B: Chemical.
171–172(0): pp. 816-821.
66. Van der Schalie, W.H., và cộng sự (2001), “Using higher organisms in
biological early warning systems for real-time toxicity detection”.
Biosensors and Bioelectronics. 16(7–8): pp. 457-465.
67. Vázquez-Larios, A.L., và cộng sự (2011), “Effects of architectural changes and
inoculum type on internal resistance of a microbial fuel cell designed for
the treatment of leachates from the dark hydrogenogenic fermentation of
organic solid wastes”. International Journal of Hydrogen Energy. 36(10):
pp. 6199-6209.
68. White, H.K., và cộng sự (2009), “Quantitative population dynamics of
microbial communities in plankton-fed microbial fuel cells”. International
Journal of Hydrogen Energy. 3(6): pp. 635-46.
69. Xu, S. và H. Liu (2011), “New exoelectrogen Citrobacter sp. SX-1 isolated
from a microbial fuel cell”. Journal Apply Microbiology. 111(5): pp.
1108-15.
70. Yang, H. (2011), “Biological Early Warning System for Prawn Aquiculture”.
Procedia Environmental Sciences. 10, Part A(0): pp. 660-665.
71. Yi Zuo, S.C., và Bruce E. Logan (2008), “Ion exchange membrane cathodes for
scalable microbial fuel cells”. Environmental Science & Technology. 42:
pp. 6967-6972.
72. You, S.J., và cộng sự (2006), “Sustainable approach for leachate treatment:
Electricity generation in microbial fuel cell”. Journal of Environmental
Science and Health Part a-Toxic/Hazardous Substances & Environmental
Engineering. 41(12): pp. 2721-2734.
73. Zeng, Y., X.e. Fu, và Z. Ren (2012), “The Effects of Residual Chlorine on the
Behavioural Responses of Daphnia magna in the Early Warning of
Drinking Water Accidental Events”. Procedia Environmental Sciences.
13(0): p. 71-79.
75
74. Zhang, X., và cộng sự (2010), “Improved performance of single-chamber
microbial fuel cells through control of membrane deformation”.
Biosensors and Bioelectronics. 25(7): p. 1825-1828.
76
