郭海莹, 魏立新, 耿孝恒, 贾新磊, 霍洪俊, 王鹏华, 黄春峰, 唐善法*

(1.长江大学石油工程学院，武汉 430100；2.滨州学院化工与安全学院，滨州 256600；3.常州大学石油工程学院，常州 213164)

含油污泥是原油开采储运过程中产生的油、水等的混合废物，会影响人体健康和环境质量[1]。因此，必须对其资源化无害化处理，使其处理残余物达到国家环保要求。而现有其他资源化处理方法则均需对含油污泥进行必要的油泥分离或高温热解，造成分离过程复杂、成本较高，且存在二次污染风险。

生物电化学系统是利用微生物催化氧化有机物并将有机质中化学能转变成电能的新型系统[2-3]。但受多种因素的影响系统输出电压及功率密度始终不高[4-5]。沉积型生物电化学系统，发现其启动时间短，产电效能高，它不需要质子交换膜，结构相对简单，将阳极插入相对缺氧的被修复底物中，阴极放在上层富含氧气或氧化物的阴极液中，通过外接电路就可进行电子的传递[6-7]。同时，在底物中的阳极会为其提供连续且稳定的受体，加快有机物的代谢过程，从而实现其底泥修复的功能[8]。为此，将该沉积型生物电化学系统运用于油泥处理，既能利用微生物降解油泥中的石油等有机物，同时还能输出电能，实现保护环境和产电节能的双赢。

阳极生物膜的电活性会直接影响生物电化学系统的产电和降解性能[9]。有研究表明，以丙酸为阳极底物阳极生物膜优势菌群为壁厚菌门，而以丙酸、丁酸和葡萄糖为底物的生物电化学系统优势菌群为β-变形菌门(Proteobacteria)，尤以葡萄糖底物的微生物群落丰富度最高。……