Статьи автора

Очистка нефтезагрязненной почвы с низким выходом СО₂ в осадочном микробном топливном элементе

Номер выпуска 2 от 18.02.2026

Активное изучение электрокаталитических свойств прокариот в последние 30 лет привело к созданию новой области биотехнологии – генерации электричества в микробных топливных или электролитических элементах, где клетки микроорганизмов выступают биокатализаторами анодных или катодных процессов, потребляющими органическое вещество, либо образующими биомассу и вещества с добавленной стоимостью при электротрофной фиксации СО₂. Наиболее экономически перспективным считается применение микробных топливных элементов (МТЭ) для очистки сточных вод и в процессах биоремедиации. В последнее время рассматриваются перспективы внедрения МТЭ или стимуляции электроактивных микробных сообществ для очистки нефтезагрязненных анаэробных слоев почв и морских осадков. Однако этот вариант технологии имеет ряд существенных технических ограничений. Мы описываем лабораторный осадочный МТЭ с биоанодом и биокатодом, инокулированный нефтезагрязненной почвой, который в течение 210 сут непрерывной работы являлся единственным источником электропитания для автономного датчика контроля параметров окружающего воздуха. Генерация электрического тока в МТЭ сопровождалась деструкцией углеводородов в загрязненной почве и формированием различных микробных популяций в анаэробном слое почвы, на аноде и на катоде, в которых доминировали, соответственно, потенциальные нефтедеструкторы, электрогены и электротрофы. При этом выход СО₂ на фоне окружающего воздуха был минимален, что указывает на формирование в МТЭ эффективного газового фильтра. Кратковременное инкубирование МТЭ в полевых условиях выявило значительное влияние колебаний температуры на физико-химические параметры устройства, его производительность и состав катодной микробной популяции. Мы подробно рассматриваем изменения филогенетического и физиологического разнообразия микробных популяций различных зон осадочного МТЭ в процессе его работы, а также намечаем перспективы и проблемы практического применения подобных систем для биоремедиации нефтезагрязненной почвы.

8 0