剑麻是典型的热带经济作物，具有耐旱、耐贫瘠的特性，其叶片提取的硬质纤维坚韧、耐磨、耐海水腐蚀，因而具有广泛的用途。广西剑麻种植面积和纤维产量分别占全国的78%和92%，对广西石漠化地区的生态产业化发展具有重要的作用。然而，其加工过程会产生大量富含皂苷、果胶、纤维素且化学需氧量浓度极高的废水，若直接外排将引发严重的水体污染；因此，亟需开发新的处理技术。微生物燃料电池（MFC）具有处理各类有机废水的潜力，但其处理剑麻加工废水的可行性，以及温度对处理系统的运行、微生物群落的响应规律，尚未有研究报道。

  本研究探究了不同温度条件下微生物燃料电池处理剑麻废水的产电性能、界面电子传递特征、微生物群落适应机制。结果表明，在25°C下运行的MFC的功率密度和COD去除率分别为114.67 mW m-2和92.15%。然而，当温度升至35°C时，功率密度（72.92 mW m-2）和COD去除率（80.03%）均显著下降。奈奎斯特图谱显示，MFC在25°C时的电阻低于35°C，表明温度升高阻碍了电子转移。在25°C时，阳极主要由Trichococcus（30.66%）和Geobacter（7.49%）组成，而阴极则主要由Trichococcus（17.19%）和Acetobacterium（7.28%）。在35°C条件下，Trichococcus的丰度在阳极与阴极分别降至13.81%和10.97%，而阳极中Geobacter（10.64%）和Petrimonas（8.68%）的丰度进一步增加。推测在25°C时Trichococcus与Geobacter之间的协同作用建立了高效的电子传递网络，从而提高了MFC的功率密度。

  本研究首次将剑麻废水作为微生物燃料电池的能源底物，同时实现了剑麻废水处理与发电，并且明确25℃更适于采用MFC处理剑麻废水。该研究结果不仅验证了MFC技术处理剑麻废水的可行性，也为农林类有机废水无害化处理、能源回收利用提供了积极的参考。

  相关的研究以“Effective treatment of wastewater from sisal processing using microbial fuel cell”为题，近期发表于工程技术类国际期刊《Journal of Water Process Engineering》（新锐分区二区，影响因子6.70）。2023级硕士研究生农欣和2024级硕士研究生黄巧萍为论文共同第一作者；本科生张吴昊、廖艺菲、邓斌帅、潘秋梅等共同参与了研究；广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室艾郴兵副教授为唯一通讯作者。

  全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214714426008883

图1  广西喀斯特石山的剑麻种植园

图2  MFC处理剑麻废水的模式图

图3  在25℃和35℃条件下，以剑麻废水为底物的微生物燃料电池的电化学性能（a，输出电压；b，功率密度和极化曲线；c，电极电势差异；d，库仑效率）

图4. 25℃和35℃条件下，接种物与阳极和阴极电活性生物膜的微生物群落差异（a，阳极OTU；b，阴极OTU；c，门水平；d，属水平）

（图文/艾郴兵 一审/莫燕华 二审/万祎 三审/马姜明）