本發(fā)明涉及水質(zhì)預(yù)警領(lǐng)域，具體涉及一種微生物燃料電池及其制備和在水質(zhì)預(yù)警中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

水質(zhì)監(jiān)測對于保障環(huán)境安全和人體健康都十分重要。基于生物傳感器的水質(zhì)預(yù)警裝置(或水質(zhì)監(jiān)測裝置)因為可以監(jiān)測水體綜合毒性，并反應(yīng)水體中生物可獲得性的毒性物質(zhì)濃度而受到廣泛關(guān)注。微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell,簡稱MFC)的工作依賴于陽極氧化反應(yīng)及陰極還原反應(yīng)，而陽極氧化反應(yīng)及陰極還原反應(yīng)都可以將微生物用作催化劑?；谖⑸锶剂想姵卦淼乃|(zhì)預(yù)警裝置以生物電極作為敏感單元，并以輸出的電流信號變化作為水體中毒性物質(zhì)有無及濃度大小的指標，有利于連續(xù)在線預(yù)警。

現(xiàn)有的基于微生物燃料電池原理的水質(zhì)預(yù)警裝置中，均以生物陽極作為敏感單元。然而單單基于生物陽極為敏感單元的微生物燃料電池水質(zhì)預(yù)警裝置，其待測水體要求厭氧條件，水體中需要較高濃度的背景有機物，以維持生物陽極活性并輸出穩(wěn)定的電流基線。如果水體中氧濃度較高，其靈敏度會變低；如果水體中缺乏背景有機物，則需要外部添加，從而增加了運行成本，尤其是當以液體混合的形式添加有機物時，其稀釋作用還會影響裝置的靈敏度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種微生物燃料電池及其制備和在水質(zhì)預(yù)警中的應(yīng)用，通過根據(jù)不同的水質(zhì)選擇以生物陰極或生物陽極作為敏感單元，能夠滿足不同的水質(zhì)預(yù)警需要，極大的提高了微生物燃料電池的適用范圍。

本發(fā)明一方面提供一種微生物燃料電池，包括：

陽極室，在所述陽極室上連通有陽極進水管道和陽極出水管道；

設(shè)置于所述陽極進水管道內(nèi)的生物陽極；

相對于所述陽極室設(shè)置的陰極室，在所述陰極室上連通有陰極進水管道和陰極出水管道；

設(shè)置于所述陰極進水管道內(nèi)的生物陰極；以及

設(shè)置于所述陽極室和所述陰極室之間的離子交換膜。

本申請的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，通過構(gòu)造具有生物陽極和生物陰極的微生物燃料電池，可以依據(jù)水質(zhì)的氧含量和有機物含量選擇以生物陰極或生物陽極作為敏感單元來進行水質(zhì)預(yù)警，這樣就克服了現(xiàn)有技術(shù)中以生物陽極為敏感單元的微生物燃料電池僅能適用低氧且有機物含量高的水體的缺陷。進一步的，通過將所述生物陽極和生物陰極分別設(shè)置于陰極進水管道和陽極進水管道內(nèi)，相較于將生物陽極和生物陰極設(shè)置于陽極室和陰極室內(nèi)，流入的液體能夠更充分地穿透流過生物陰極和生物陽極。

根據(jù)本發(fā)明，所述離子交換膜可以是陽離子交換膜或陰離子交換膜，用于分隔所述陽極室與所述陰極室。在本發(fā)明中，采用陽離子交換膜。

根據(jù)本發(fā)明，生物陽極用于為生物陰極提供電子初始來源，生物陰極用于接收電子，從而完成電路連通，無需外加電源。

根據(jù)本發(fā)明，引電材料可以通過包括捆綁或壓緊的方法與生物陽極、生物陰極或電路中的其他部件相連，所述引電材料可以是較惰性的金屬，優(yōu)選為絲狀、環(huán)片狀或者螺絲狀的金屬鈦或金。本發(fā)明中采用的引電材料為環(huán)狀鈦片。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，所述陽極進水管道與所述陽極室的側(cè)壁或底部連通，陽極出水管道與所述陽極室的頂部連通；所述陰極進水管道與所述陰極室的側(cè)壁或底部連通，所述陰極出水管道與所述陰極室的頂部連通。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述生物陰極以氧氣、質(zhì)子、硝酸鹽或二氧化碳為電子受體。

根據(jù)本發(fā)明，生物陰極以氧氣為電子受體時，適用于預(yù)警氧含量高且有機物含量低的水體；以質(zhì)子為電子受體時，適用于預(yù)警低氧含量且有機物含量低的水體；以硝酸鹽為電子受體時，適用于預(yù)警地下水或反硝化污水；以二氧化碳為電子受體時，適用于預(yù)警低氧含量且有機物含量低但無機碳源豐富的水體，如污水處理工藝中的厭氧消化過程的水體。

本發(fā)明另一方面提供一種微生物燃料電池的制備方法，包括：

提供微生物燃料電池預(yù)制體，所述微生物燃料電池預(yù)制體包括陽極室、設(shè)置于所述陽極進水管道內(nèi)的陽極材料、陰極室、設(shè)置于所述陰極進水管道內(nèi)的陰極材料以及設(shè)置于所述陽極室和所述陰極室之間的離子交換膜；

提供陽極混合液和陰極混合液，所述陽極混合液包括陽極液和接種液，所述陰極混合液包括陰極液和接種液；

將所述微生物燃料電池預(yù)制體的陽極材料和陰極材料電性連接，并將所述陽極混合液通入陽極進水管道，以穿透流過所述陽極材料，并將所述陰極混合液通入陰極進水管道，以穿透流過所述陰極材料，通過微生物馴化使所述陽極材料上生長厭氧型微生物膜以及使所述陰極材料上生長好氧型微生物膜，直至輸出電流穩(wěn)定；

其中，所述陽極液具有低氧含量和高有機物含量，所述陰極液具有高氧含量和低有機物含量。

本申請的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，使所述微生物燃料電池預(yù)制體的陽極材料和陰極材料電性連接后，將所述低氧含量和高有機物含量的陽極液通入陽極進水管道，以穿透流過所述陽極材料，通過微生物馴化過程，好氧型微生物死亡，厭氧型微生物則在陽極材料上均勻生長，形成厭氧型微生物薄膜，從而構(gòu)成生物陽極；與此同時，將所述具有高氧含量和低有機物含量的陰極液通入陰極進水管道，以穿透流過所述陰極材料，通過微生物馴化過程，厭氧型微生物死亡，好氧型微生物則在陰極材料上均勻生長，形成好氧型微生物薄膜，從而構(gòu)成生物陰極；當微生物馴化過程完成時，輸出的電流信號趨于穩(wěn)定。

通過上述方法，可以簡單高效地制備微生物燃料電池，由于陰極混合液和陽極混合液可以連續(xù)穿透流過所述陰極材料和陽極材料，有利于在整個陽極材料和陰極材料中形成均勻且薄的微生物膜，優(yōu)化了微生物膜的結(jié)構(gòu)。并且只要將陽極進水管道入口處的陽極液切換為待測水樣，就可以形成基于生物陽極為敏感單元的微生物燃料電池；另一方面，只要將陰極進水管道入口處的陰極液切換為待測水樣，就可以形成基于生物陰極為敏感單元的微生物燃料電池。

根據(jù)本發(fā)明，所述陽極材料及陰極材料可以是平面或三維碳材料，包括沉積、涂抹、氧化還原等方式進行改性后的碳材料，還可以是導電性高和生物相容性好的非碳材料，優(yōu)選為碳布或碳氈，更優(yōu)選為厚度為3mm的碳氈。

根據(jù)本發(fā)明，陽極液可以為人工配制的污水，例如由有機物、微量元素、維生素等配置的可供微生物生存的有機混合液；也可以采用低氧含量并存在高濃度有機物的實際廢水。

根據(jù)本發(fā)明，陰極液可以為人工配制的污水，例如由無機鹽、微量元素、維生素等配置的可供微生物生存的無機混合液，也可以采用高氧含量并存在低濃度的有機物的實際廢水。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述低氧含量為小于2mg/L，優(yōu)選為0mg/L-1mg/L，所述高氧含量為2mg/L以上，優(yōu)選為6mg/L-8mg/L；所述低有機物含量為小于200mg/L，優(yōu)選為0mg/L-50mg/L，所述高有機物含量為200mg/L以上，優(yōu)選為500mg/L-1500mg/L。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述接種液為能夠持續(xù)正常產(chǎn)電的微生物燃料電池的陽極混合液和陰極混合液的混合溶液，例如運行半年并正常產(chǎn)電的微生物燃料電池的陽極混合液和陰極混合液的混合溶液。此外，也可以直接使用篩選好的好氧型微生物和厭氧型微生物分別作為陰極接種液和陽極接種液，縮短微生物馴化的時間，進而縮短電池的制備時間。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述接種液的接種量優(yōu)選為基于所述陽極室中陽極混合液的總體積或所述陰極室中陰極混合液的總體積的5-15％。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述陽極混合液流過所述陽極材料的流速為0.1mL/min-10mL/min；所述陰極混合液流過所述陰極材料的流速為0.1mL/min-10mL/min。

根據(jù)本發(fā)明，上述流速范圍有利于避免因流速太低造成水力湍動較小，使傳質(zhì)受限造成裝置的響應(yīng)時間較長且靈敏度不高的問題；且可以避免因流速過高，水流剪切力過大不利于微生物分別在陽極材料和陰極材料上附著，從而使裝置的啟動時間較長的問題。

本發(fā)明再一方面提供一種水質(zhì)預(yù)警裝置，包括：根據(jù)上述的微生物燃料電池以及電信號記錄裝置。

根據(jù)本發(fā)明，所述水質(zhì)預(yù)警裝置的工作原理如下：有機物在生物陽極的微生物作用下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生電子，并傳遞至生物陽極，通過外電路達到生物陰極，生物陰極的電子受體獲得該電子，從而形成電流同時實現(xiàn)電子受體的還原過程。當將待測水樣通入陽極進水管道或陰極進水管道進行預(yù)警時，水樣中毒性物質(zhì)的突然出現(xiàn)或有機物含量的變化均會分別影響生物陽極或生物陰極的活性，導致電流信號的增強或減弱，從而能夠?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)預(yù)警的目的。

本申請的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，由于采用了生物陽極和生物陰極均可以作為敏感單元的微生物燃料電池，作為水質(zhì)預(yù)警裝置的預(yù)警單元，能夠拓寬待測水體的適用范圍，克服了傳統(tǒng)水質(zhì)預(yù)警裝置僅能夠以生物陽極為敏感單元預(yù)警氧含量低且有機物含量高的水體的缺陷。

另一方面，由于毒性物質(zhì)對生物陽極和生物陰極的影響均是使電流信號減弱，有機物對生物陽極的影響是使電流信號增強，對生物陰極的影響是使電流信號減弱。當水體中含有抑制陽極微生物催化陽極氧化反應(yīng)的活性的毒性物質(zhì)(如農(nóng)藥，重金屬、甲醛等)時，輸出的電流信號減小，而當水體中的有機物同時增多時，會造成輸出的電流信號增強，兩者正負抵消，導致電信號無變化甚至增加，不能有效實現(xiàn)預(yù)警。而有機物和毒性物質(zhì)對生物陰極均為抑制作用，在上述情況下，仍能維持準確的預(yù)警。

根據(jù)本發(fā)明，所述電信號記錄裝置用于記錄電流信號大小，具體地，可通過測定電阻兩端的電壓或者直接測定電流來實現(xiàn)。所述電信號記錄裝置具體地可列舉為電化學工作站、燈泡等用電器、萬用表等電信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。優(yōu)選地，使用電化學工作站作為所述電信號記錄裝置，除了能夠記錄電池產(chǎn)生的電流信號大小外，還能夠作為外加電源施加電壓，以增強電流信號，從而提高水質(zhì)預(yù)警裝置的敏感度。

根據(jù)本發(fā)明，所述水質(zhì)預(yù)警裝置還包括曝氣設(shè)備及水泵。所述曝氣設(shè)備用于向陰極室提供氧氣作為電子受體；所述水泵用于分別向陽極室和陰極室以恒定的流速泵入電極液或待測水樣。

本發(fā)明再一方面提供一種上述水質(zhì)預(yù)警裝置進行水質(zhì)預(yù)警的方法，包括：使所述微生物燃料電池的生物陽極和生物陰極通過所述電信號記錄裝置電性連接，通過電信號記錄裝置的電信號變化進行預(yù)警，

當待測水樣具有低氧含量和高有機物含量，以所述微生物燃料電池的生物陽極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警；

當待測水樣具有高氧含量和低有機物含量，以所述微生物燃料電池的生物陰極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，在以所述微生物燃料電池的生物陽極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時，將待測水樣通入所述陽極進水管道，以穿透流過所述生物陽極；在以所述微生物燃料電池的生物陰極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時，將待測水樣通入所述陰極進水管道，以穿透流過所述生物陰極。

在以所述微生物燃料電池的生物陽極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時，將陽極混合液替換為待測水樣，并引入陽極進水管道中，形成穩(wěn)定電流后，若待測水樣中的有機物含量變高，有機物釋放的電子變多，電流信號增強，可實現(xiàn)水質(zhì)預(yù)警的目的。在以所述微生物燃料電池的生物陰極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時，將陰極混合液替換為待測水樣，并引入陰極進水管道中，形成穩(wěn)定電流后，若陰極室中的有機物含量變高，成為生物陰極的電子受體的另一個電子來源，使電子受體從生物陰極獲得電子的能力降低，電流信號減弱，也可實現(xiàn)水質(zhì)預(yù)警的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個具體實施方式中微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一個具體實施方式中使用水質(zhì)預(yù)警裝置進行水質(zhì)預(yù)警的原理示意圖。

圖3為本發(fā)明的一個具體實施方式中使用水質(zhì)預(yù)警裝置，以生物陰極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警的輸出電流的變化情況示意圖。

圖4為本發(fā)明的一個具體實施方式中使用水質(zhì)預(yù)警裝置，以生物陽極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警的輸出電流的變化情況示意圖。

圖5為本發(fā)明的一個具體實施方式中使用水質(zhì)預(yù)警裝置，以生物陰極為敏感單元預(yù)警含有毒性物質(zhì)的待測水樣的輸出電流的變化情況示意圖。

圖6為本發(fā)明的一個具體實施方式中使用水質(zhì)預(yù)警裝置，以生物陽極為敏感單元預(yù)警含有毒性物質(zhì)的待測水樣的輸出電流的變化情況示意圖。

附圖標記說明：1-微生物燃料電池；2-生物陽極；3-生物陰極；4-離子交換膜；5-陽極進水管道；6-陰極進水管道；7-陽極出水管道；8-陰極出水管道；9-電化學工作站；10-陽極室；11-陰極室；12-曝氣設(shè)備。

具體實施方式

下面用實施例對本發(fā)明進行進一步的描述，應(yīng)當指出，這些實施例僅為示例性的，對本發(fā)明的實質(zhì)與范圍不構(gòu)成任何限制。

實施例1

在本實施例中，結(jié)合圖1，對本發(fā)明的一個具體實施方式中的微生物燃料電池1的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1所示的一種微生物燃料電池1，其包括：

陽極室10，在所述陽極室10上連通有陽極進水管道5和陽極出水管道7；

設(shè)置于所述陽極進水管道5內(nèi)的生物陽極2；

陰極室11，在所述陰極室11上連通有陰極進水管道6和陰極出水管道8；

設(shè)置于所述陰極進水管道6內(nèi)的生物陰極3；

以及設(shè)置于所述陽極室10和所述陰極室11之間的陽離子交換膜4。

實施例2

在本實施例中，結(jié)合圖2，對本發(fā)明的一個具體實施方式中的微生物燃料電池1的制備方法進行說明。

提供微生物燃料電池預(yù)制體：包括陽極室10、設(shè)置于所述陽極進水管道5內(nèi)的陽極材料、陰極室11、設(shè)置于所述陰極進水管道6內(nèi)的陰極材料以及設(shè)置于所述陽極室10和所述陰極室11之間的離子交換膜4。使用的陽極材料和陰極材料均采用3mm厚的碳氈，陽離子交換膜為離子交換膜4。

提供陽極液(向1000mL的去離子水中添加0.82g NaAc，0.125g NH₄Cl，0.13g KCl，0.332g NaH₂PO₄·2H₂O，1.032g Na₂HPO₄·12H₂O，12.5ml微量金屬元素溶液(組成見表1)以及5ml維生素溶液(組成見表2)的混合液)、陰極液(1000mL的去離子水中添加1.0g NaHCO₃，0.125g NH₄Cl，0.332g NaH₂PO₄·2H₂O，0.13g KCl，1.032g Na₂HPO₄·12H₂O，12.5ml微量金屬元素溶液以及5ml維生素溶液的混合液)以及一接種液(運行半年并正常產(chǎn)電的MFC陽極混合液和陰極混合液的混合溶液)。其中，陽極液中的有機物含量COD為700mg/L，氧含量為0.5mg/L；陰極液中的有機物含量COD為20mg/L，氧含量為8mg/L。將該接種液分別加入到陽極液和陰極液中，得到陰極混合液和陽極混合液，接種量為陽極混合液或陰極混合液的10％(V/V)。

通過捆綁環(huán)狀鈦片的引電材料的方法，使所述微生物燃料電池預(yù)制體的陽極材料和陰極材料電性連接。將所述陽極混合液通入陽極進水管道5，使陰極混合液以6mL/min穿透流過所述陰極材料，并使陽極混合液以6mL/min穿透流過所述陽極材料，通過微生物馴化使所述陽極材料上生長厭氧型微生物膜以及使所述陰極材料上生長好氧型微生物膜，待輸出電流信號穩(wěn)定時說明微生物膜馴化完成，即得到本實施例中的微生物燃料電池1。

表1微量金屬元素溶液配制

表2微生素溶液配制

實施例3

在本實施例中，結(jié)合圖2，對本發(fā)明的一個具體實施方式中的微生物燃料電池1的制備方法進行說明。本實施例提供一水質(zhì)預(yù)警裝置，其由包括實施例1中提供的一微生物燃料電池1、一電化學工作站9和一曝氣設(shè)備12構(gòu)成。由圖2所示，微生物燃料電池1的生物陽極2和生物陰極3通過電化學工作站9電性連接，有機物在生物陽極2的微生物作用下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生電子，并傳遞至生物陽極2，通過外電路達到生物陰極3，生物陰極3配備有曝氣設(shè)備12，用于提供向生物陰極3提供氧氣作為電子受體，獲得該電子，從而形成電流同時實現(xiàn)電子受體的還原過程。此外，水質(zhì)預(yù)警裝置還包括水泵；水泵用于分別向陽極室10和陰極室11以恒定的流速泵入待測水樣。當將待測水樣通入陽極進水管道5或陰極進水管道6進行預(yù)警時，水樣中有機物含量的變化會導致電流信號的增強或減弱，從而能夠?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)預(yù)警的目的。

實施例4

圖3為本實施例提供的一以生物陰極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時輸出電流的變化情況示意圖。具體地，將電池電流穩(wěn)定的時刻記為初始時刻，依次在初始時刻后0.2h,1h,1.8h時向陰極混合液中人工添加0.0005％(V/V％，以陰極室中陰極混合液的總體積為100％計)的甲醛(毒性物質(zhì)，可簡寫為毒物)、0.001％體積比的甲醛和0.0025％體積比的甲醛，并記錄輸出電流的變化情況。從圖3可以看出，在未加入甲醛時，輸出電流比較穩(wěn)定。當加入0.0005-0.0025％體積比的甲醛后，電流下降非常快，并隨著甲醛濃度的增加，下降幅度增加。本實施例的水質(zhì)預(yù)警裝置對甲醛有較高的響應(yīng)，當毒性物質(zhì)去除后，裝置性能可在短時間內(nèi)恢復(fù)，當用生物陰極作為敏感單元時，可以作為氧含量高且無有機物的水體的連續(xù)在線預(yù)警，且靈敏度高于傳統(tǒng)基于生物陽極的水質(zhì)預(yù)警裝置。

實施例5

圖4為本實施例提供的一以生物陽極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時輸出電流的變化情況示意圖。具體地，將電池電流穩(wěn)定的時刻記為初始時刻，依次在初始時刻后0.5h,1.2h,2.8h時向陽極混合液中人工添加0.005％(V/V％，以陽極室中陽極混合液的總體積為100％計)的甲醛、0.01％體積比的甲醛和0.02％體積比的甲醛，并記錄輸出電流的變化情況。從圖4可以看出，在未加入甲醛時，輸出電流比較穩(wěn)定。加入0.005-0.02％體積比的甲醛后，電流下降非?？?，并隨著甲醛濃度的增加，下降幅度增加。說明本實施例的水質(zhì)預(yù)警裝置對甲醛有較高的響應(yīng)，當毒性物質(zhì)去除后，裝置性能可在短時間內(nèi)恢復(fù)，當用生物陽極作為敏感單元時，可以實現(xiàn)厭氧富含有機物水體的連續(xù)在線預(yù)警。當以生物陽極為敏感單元水質(zhì)預(yù)警裝置待測水體要求厭氧且有機物充足，且裝置靈敏度低于基于生物陰極為敏感單元的水質(zhì)預(yù)警裝置。

實施例6

圖5為本實施例提供的一以生物陰極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時輸出電流的變化情況示意圖。具體地，將電池電流穩(wěn)定的時刻記為初始時刻，在初始時刻后0.2h時向陰極混合液中人工添加0.0005％(V/V％，以陰極室中陰極混合液的總體積為100％計)的甲醛，在初始時刻后0.9h時向陰極混合液中人工添加0.0005％的甲醛和0.2mM(0.0164g/L)的乙酸(有機物)，并記錄輸出電流的變化情況?？梢园l(fā)現(xiàn)由于甲醛及乙酸對生物陰極均為抑制作用，裝置的信號輸出在有機物和毒性物質(zhì)同時增加時會下降，此種情況由于有機物和毒性物質(zhì)均對生物陰極均有抑制作用，保證了裝置正常工作。

實施例7

圖6為本實施例提供的一以生物陽極為敏感單元進行水質(zhì)預(yù)警時輸出電流的變化情況示意圖。具體地，將電池電流穩(wěn)定的時刻記為初始時刻，在初始時刻后0.2h時向陰極混合液中人工添加0.0005％(V/V％，以陰極室中陰極混合液的總體積為100％計)的甲醛和5mM的乙酸，在初始時刻后1h時向陰極混合液中人工添加0.0005％的甲醛和0.3mM的乙酸，在初始時刻后1.6h時向陰極混合液中人工添加0.0005％的甲醛和10mM的乙酸，并記錄輸出電流的變化情況?？梢园l(fā)現(xiàn)由于甲醛及乙酸對生物陰極為正負抵消作用，向待測水體中同時增加有機物和毒性物質(zhì)時的電信號變化，由于有機物和毒性物質(zhì)對生物陽極可產(chǎn)生正負抵消作用，電信號無反應(yīng)，甚至增加，預(yù)警失敗。

雖然本發(fā)明已作了詳細描述，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的修改將是顯而易見的。此外，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明記載的各方面、不同具體實施方式的各部分、和列舉的各種特征可被組合或全部或部分互換。在上述的各個具體實施方式中，那些參考另一個具體實施方式的實施方式可適當?shù)嘏c其它實施方式組合，這是將由本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，前面的描述僅是示例的方式，并不旨在限制本發(fā)明。