МІКРОВОДОРОСТІ ЯК ПЕРСПЕКТИВНА ПЛАТФОРМА ДЛЯ СТАЛОГО ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД
DOI:
https://doi.org/10.32782/geotech2026.40.02Ключові слова:
мікроводорості, стічні води, очищення, біогенні сполуки, екологічна безпека, сталий розвитокАнотація
У статті досліджено ефективність використання мікроводоростей у процесах доочищення стічних вод від біогенних елементів. Проаналізовано сучасні проблеми функціонування традиційних систем очищення стічних вод, зокрема недостатню їх ефективність у видаленні сполук азоту та фосфору в умовах зростаючого антропогенного навантаження та воєнних дій в Україні. Експериментальні дослідження проведено з використанням штаму Euglena gracilis Klebs HPDP-114, культивованого на штучно змішаних стічних водах із різними концентраціями фосфатів та амонійного азоту. Встановлено високу ефективність видалення фосфатів (до 94,5 %) і помірну ефективність видалення амонійного азоту (до 63,33 %) упродовж 4-добового періоду культивування. Визначено основні обмеження фіторемедіаційних технологій, зокрема складність відокремлення біомаси та чутливість мікроводоростей до змін температурного режиму. Водночас обґрунтовано екологічні, економічні й енергетичні переваги фіторемедіаційних підходів, а саме можливість отримання біопалива та біодобрив, зниження енергетичних витрат і повернення біогенних елементів у природний кругообіг. Результати дослідження підтверджують доцільність використання мікроводоростей як ефективного й екологічно безпечного інструменту для сталого очищення стічних вод і зменшення негативного впливу на водні екосистеми.
Посилання
Shamanskyi S.I., Boichenko S.V. Environment-Friendly Technology of Airport’s Sewerage. Advances in Sustainable Aviation / ed. by T.H. Karakoҫ, C.O. Colpan, Y. Şöhret. Springer International Publishing AG, 2017. P. 161–175. URL: https://www.springer.com/la/book/9783319671338.
Shamanskyi S., Boichenko S., Pavliukh L. Estimated Efficiency of Biogenic Elements Removal from Waste Water in the Ideal Displacement Photobioreactor. Systems, Decision and Control in Energy II / ed. by A. Zaporozhets, V. Artemchuk. Cham : Springer, 2021. Vol. 346. P. 347–361. (Studies in Systems, Decision and Control). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-69189-9_21.
Evaluation of the potential of commercial use of microalgae in the world and in Ukraine / L. Pavliukh et al. Aircraft Engineering and Aerospace Technology. 2020. Vol. ahead-of-print. DOI: https://doi.org/10.1108/AEAT-08-2020-0181.
Shamanskyi S.I., Boichenko S.V. Innovative Environmentally Friendly Technologies in Sewarage : monograph. Кyiv : Publishing House “Center for Educational Literature”, 2018. 320 p.
Shamanskyi S.I., Boichenko S.V., Pavliukh L.I. Estimating of microalgae cultivation productivity for biofuel production in Ukraine conditions. Proceedings of the National Aviation University. 2018. Vol. 3. P. 67–77. DOI: https://doi.org/10.18372/2306-1472.76.13161.
Shamanskyi S.I. Evaluation of energy and economic efficiency of microalgae cultivation for biofuel production in Ukraine. Ecological safety. 2018. Vol. 1, no. 25. P. 52–60.
Applicability of Euglena gracilis for biorefineries demonstrated by the production of α-tocopherol and paramylon followed by anaerobic digestion / P. Grimm et al. J. Biotechnol. 2015. Vol. 215. P. 72–79. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2015.04.004.
Comparative assessment of the Euglena gracilis var. saccharophila variant strain as a producer of the β-1,3-glucan paramylon under varying light conditions / A. Sun et al. J. Phycol. 2018. Vol. 54 (4). P. 529–538. DOI: https://doi.org/10.1111/jpy.12758.
Harada R., Nomura T., Yamada K., Mochida K., Suzuki K. Genetic Engineering Strategies for Euglena gracilis and Its Industrial Contribution to Sustainable Development Goals: A Review. Front. Bioeng. Biotechnol. 2020. Vol. 8. P. 790. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00790.
Function of paramylon from Euglena gracilis as filler / K. Suzuki et al. J. Soc. Powder Technol. Jpn. 2013. Vol. 50. P. 728–732. DOI: https://doi.org/10.4164/sptj.50.728.
Korn E.D. The fatty acids of Euglena gracilis. J. Lipid Res. 1964. Vol. 5. P. 352–362.
Abdel-Raouf N., Al-Homaidan A.A., Ibraheem I.B.M. Microalgae and wastewater treatment. Saudi journal of biological sciences. 2012. Vol. 19, iss. 3. P. 257–275. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2012.04.005.
Tahedl H., Häder D.P. Automated biomonitoring using real time movement analysis of Euglena gracilis. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2001. Vol. 48 (2). P. 161–169. DOI: https://doi.org/10.1006/eesa.2000.2004.
Pavliukh L., Shamanskyi S. A Photobioreactor for Microalgae-Based Wastewater Treatment. Proceedings of the National Aviation University. 2021. Vol. 87 (2). P. 57–64. DOI: https://doi.org/10.18372/2306-1472.87.15721.
Evaluation of electrocoagulation–flocculation for harvesting marine and freshwater microalgae / D. Vandamme et al. Biotechnology and Bioengineering. 2011. Vol. 108, no. 10. P. 2320–2329. DOI: https://doi.org/10.1002/bit.23199.
Reijnders L. Fuels for the future. Journal of Integrative Environmental Sciences. 2008. Vol. 6, no. 4. P. 279–794. DOI: https://doi.org/10.1080/19438150903068596.
Dual role of microalgae: Phycoremediation of domestic wastewater and biomass production for sustainable biofuels production / I. Rawat et al. Applied Energy. 2011. Vol. 88 (10). P. 3411–3424. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2010.11.025.
Integrated CO2 capture, wastewater treatment and biofuel production by microalgae culturing. A review / S.A. Razzak et al. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 2013. Vol. 27. P. 622–653. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.05.063.
Mahapatra D.M., Chanakya H.N., Ramachandra T.V. Euglena sp. as a suitable source of lipids for potential use as biofuel and sustainable wastewater treatment. Journal of Applied Phycology. 2013. Vol. 25. P. 855–865. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-013-9979-5.
Eladel H., Esakkimuthu S., Abomohra A. Dual role of microalgae in wastewater treatment and biodiesel production. Application of microalgae in wastewater treatment / ed. by S.K. Gupta, F. Bux. Cham : Springer, 2019. P. 85–121.
