[发明专利]一种蓝藻浓度传感器

说明书

技术领域

本发明为一种基于双室微生物燃料电池(MFC)原理的蓝藻浓度传感器，应用于蓝藻浓度的测量，属利用微生物燃料电池(MFC)原理的环保技术领域。

背景技术

由于大量生活污水、工业废水、农渔牧水的排入，使大部分水体遭受不同程度的污染。对城市供水造成严重影响。据调查，我国430个城市中有90％以上的饮用水源受到污染，导致水体的富营养化，造成经济损失达377亿元，而富营养化最明显的特征就是藻类的过度繁殖，给供水工程带来很大影响。面对水体藻污染的现状，多种治理技术用于藻污染的防治。欲监测水体藻污染的状况和评价治理的效果，须先具备对藻浓度测量的技术和仪器。目前对于藻浓度的测量有光镜下读取藻细胞数和依据光/电转换的叶绿素测量方法等。这些现有的藻浓度的测量方法和技术，存在操作复杂、成本较高、不能及时读取等不足。

近年来，关于微生物燃料电池(MFC)的研究有了较大的进展，MFC的基本原理为利用微生物细菌通过生物质产生生物电能。目前已发现的典型产电菌有酵母菌、大肠杆菌和希瓦氏腐败菌等多种微生物，特别是有关藻类作为产电菌的研究已有报道。在本发明人基于MFC原理的实验中已观察到蓝藻的产电能力与藻浓度呈正相关关系，可以通过设定的藻浓度与其对应产生的电压数值建立起藻浓度-电压曲线，从而构成于双室微生物燃料电池(MFC)原理的蓝藻浓度传感器，实现蓝藻浓度的测量。本发明的蓝藻浓度传感器，具有操作简便、成本低、可及时读取、无需添加化学物质等优点。

发明内容

技术问题：本发明为的目的是提供一种蓝藻浓度传感器，应用于蓝藻浓度的测量。具有操作简便、成本低、可及时读取、无需添加化学物质等优点。

技术方案：本发明是一种基于双室微生物燃料电池(MFC)原理的蓝藻浓度传感器，该传感器以双室结构的信号发生器为主体，在该双室结构的信号发生器中设有离子交换膜，由该离子交换膜隔开双室结构的电池盒的内部空间，构成蓝藻信号源的阳极室和阴极室，在阳极室中设有阳极电极，在阴极室中设有阴极电极，阳极电极和阴极电极分别接外部测量电压表。

所述蓝藻信号源的阳极电极、阴极电极由碳布、碳毡、金属或其他导电材料构成。

所述蓝藻信号源的阳极室内充灌的蓝藻液，由蓝藻浓度不小于10³个/升的标准蓝藻液或野生蓝藻液构成。

所述蓝藻信号源的阴极室内充灌导电液，该导电液由大于2.0mol/L的NaCl溶液或滤除蓝藻后蓝藻浓度不大于10²个/升的湖泊原水构成。

对照由实验获得的蓝藻浓度-电压对照曲线，即能读取待测蓝藻液的藻浓度。

有益效果：本发明所述的一种基于双室微生物燃料电池(MFC)原理的蓝藻浓度传感器，通过设定的藻浓度与其对应产生的电压数值建立起藻浓度-电压曲线，实现蓝藻浓度的测量。本发明的蓝藻浓度传感器，具有操作简便、成本低、可及时读取、无需添加化学物质等优点。

附图说明

图1为本发明蓝藻浓度传感器的示意图。图中有：信号发生器1，阳极电极2，阴极电极3，离子交换膜4，阳极室5，阴极室6，测量电压表7。

具体实施方式

如图1所示，该蓝藻浓度传感器采用基于双室微生物燃料电池(MFC)的结构作为信号发生器，在该双室结构的信号发生器中设有离子交换膜，由该离子交换膜隔开双室结构的电池盒的内部空间，构成蓝藻信号源的阳极室和阴极室，在阳极室中设有阳极电极，在阴极室中设有阴极电极，阳极电极和阴极电极分别接外部测量电压表，通过电压表的读数对照藻浓度-电压曲线即可测量出所测液体的蓝藻浓度。

该传感器以双室结构的信号发生器1为主体，在该双室结构的信号发生器1中设有离子交换膜4，由该离子交换膜4隔开双室结构的信号发生器1的内部空间，构成蓝藻信号源的阳极室5和阴极室6，在阳极室5中设有阳极电极2，在阴极室6中设有阴极电极3，阳极电极2和阴极电极3分别接外部测量电压表7。

所述的蓝藻信号源阳极电极2、阴极电极3由碳布、碳毡、金属或其他导电材料构成。

所述的蓝藻信号源的阳极室5内充灌的蓝藻液，由蓝藻浓度不小于10³个/升的标准蓝藻液或野生蓝藻液构成。

所述的蓝藻信号源的阴极室6内充灌导电液，该导电液由大于2.0mol/L的NaCl溶液或滤除蓝藻后蓝藻浓度不大于10²个/升的湖泊原水构成。