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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
V5 u. N% P% |An Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated WaterLlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, X......9 I6 d7 v2 A/ H K$ P5 q
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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－030 D: E& Z+ E0 j1 F
An Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated WaterLlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China)
/ r1 B' ^/ b* `0 r$ l( G& f8 O Abstract: Two strains of high-effective, lubricating oil degrading bacteria, ZL1 and ZL2, were screened out from oil-contaminated soil, which were preliminarily identified as flavobacteriun and tnicrococcus. The effects of temperature, oil content and pH value on their oil-degrading capacities were dletermined by orthogonal experiment of growth conditions. A degrading capacity experiment was carried out with an initial wastewater oil content of 270 mg/L. The experimental results showed that the oil removal rates by the strains ZL1 and ZL2 from the in-oculum in about 2 days were up to 67. 9% and 76. 2% respectively and the adaptation range of strain ZL2 to oil content and pH value was wider than that of ZL1. Key Words: lubricating oil; oil-containing wastewater; wastewater treatment; microorganism; flavobacteri-un; micrococcus 8 J+ `+ f' r H: O" T: v4 i5 y' d
近年来，国内外对石油及兵产品的微生物降解研究常见报道，却鲜见机油废水微生物降解方面的研究。本试验目的是通过常规微生物驯化方法，以市售机油为唯一碳源，从油污土壤中分离筛选出机油高效降解菌株，并对其生长条件及降解特性进行研究，以期进一步应用于含油污水的治理。
9 ?3 U" m$ c6 ^# S1 材料与方法
# V7 `9 C$ G' m0 f7 {) ?$ N1．1 土壤样品 某石油库贮油罐附近的石油污染土壤，取样3份，按含油量由多至少编为1＃，2＃，3＃。1．2 培养基 本试验选取两种无机基础培养基，（用蒸馏水配制并高压蒸气灭菌），编号分别为1＃，2＃，组成如下： 1＃基础培养基：p（KH2PO4）＝0.5g／L，ρ（K2HPO4）＝0.5g／L，P（MgSO4·7H2O）=0.2g／L，ρ（NaCl）=0.2g／L，p（CaCl2）＝0.1g／L，ρ（NH4NO3）＝1.0g／L，MnSO4痕量，FeCl3痕量。 2＃基础培养基：p（NaNO3）=2.0g／L，ρ（KH2O4）＝0．2g／L，ρ（MgSO4.7H2O）＝0.2g／L，ρ（酵母浸膏）＝1.0g／L． 含油培养基是向上述无机基础培养基中加入适量机油。固体培养基中加入质量分数为0．2％的琼脂。1．3 优势菌筛分试验1．3．1 选择富集培养 称取土样各10g，加入到500mL1＃含油培养基（含机油4mL）中，调pH值7.0，通气恒温30℃培养48h后，分别移取上述培养液5mL于45mL1＃，2＃含油培养基（含机油2mL）中，恒温30℃振荡培养。1.3.2 平板分离 制作1＃，2＃固体含油培养基平板苦干，用接种环蘸取振荡培养较好的菌液在相应平板划线，恒温30℃培养48h后平板划线分离，重复数次。选择生长状况良好的菌株进行平板扩大培养。1．4 生长条件正交试验 在保证供氧和氮、磷营养前提下，选择温度。油的质量浓度（以mg／L计）和pH值作为本次实验的三个因素进行三水平实验，方案见表1、表2。将平板培养48h的菌体刮下，5000r／min离心5min，分离得到湿菌体。向方案中每个样品加入0.5g湿菌体，培养60h后测定样品中油的质量浓度。
6 \$ h' n! p; C表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
9 r& b2 F" K0 Y# M3 B( }" x
" N) \# J. t8 L5 B* ^1 j9 ?+ s" C" D, n' Q6 _
- k& `2 w7 t: K" v6 t5 k
1 p5 `. J8 Z9 C9 y# B7 U分组号
9 z& @! n2 C. F( }因素
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25( F: B6 W- a9 O2 S
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25
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424
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165
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9 S' B0 Q# I+ L& x0 A8 V
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128( h( p2 r; q. ]- I
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14
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4 n7 }; [' v2 I. w" o3 k- R ; F0 N$ H3 ^/ H/ E& i1 I
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
( K/ v# F+ p/ R; r- p( _! N' h% P9 x' i+ x+ q2 I; S6 L
6 k5 ?- Z, n, X Y
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8 E# |" Q' n! |: F' a分组号
5 M% [4 C- {# l" I9 j因素# Z- r* x: r( {" P/ r( h4 W5 C
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)3 p# Y# D l' J* i1 m% `1 n
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)' L j. F f6 }
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c6 E$ i* _0 ?0 h5 ^% B4 E) g3 M, |7 Y
1.5 降解能力试验 配制机油质量浓度为270mg／L的含油培养基1L，投入小型间歇反应器中，加入离心分离得到的湿菌体5g，通气恒温30℃培养，间隔12h取样测定其含油量。1．6 测试方法 用紫外介光光度法测定。 v9 _0 q; ?% C' {6 k
2 结果分析
* `( R) E6 d6 V% _! n9 F2．1 优势菌筛分试验 富集培养过程中，1＃土样的培养液出现的泡沫较多，乳化现象明显，菌液也较为粘稠，分离出较多的菌株，说明土壤中的石油烃能刺激石油降解菌的生长。经过选择富集培养、平板分离出4株以机油为唯一碳源的菌株，编号为ZL1，ZL2，ZL3，ZL4，性状见表3。进一步培养后筛选出降解性能较好的ZL1（1＃培养基）和ZL2（2＃培养基）进行正交试验和连续培养试验。
& p& Y% T d0 `7 j. G' g% n表3 4株机油降解菌形态特征 # e2 M& r8 |1 S$ k4 d7 @
* @7 I$ a' C7 j. E
7 w1 f6 H/ W3 M8 }: J$ ]3 X7 q% e3 @; V' _: g( }! w
# E4 E3 J* ~. P: H ?# c形态特征3 \" z8 G% l; u+ I& I3 p d k
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1 d3 p$ B# m3 X& PZL4, ^, y2 A0 M# Y& D& s: t6 G, Y
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菌落颜色
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: ^) [2 w+ s8 e' j1 s1 v) b菌落形态
$ j' G9 L) a7 q; v# O不透明，微隆起，全缘，5 I, A8 j4 [# ]7 }4 V8 X u& s1 M9 s
半透明，圆形$ X/ c" {1 @* [& h
半透明，圆形，隆起，+ y1 [" S. ?. Q$ H
不透明，米粒状突起，
3 a4 Y, C" C2 P: D9 p) T: {7 |# R# T4 S( U7 u, P. W/ C- {
/ _4 m1 u- z; r) Z- w, r5 X' v; ~. L; m光滑，有光泽% I Q% N( A5 k. ]2 s& a1 ?$ ^% ]
光滑，较干燥
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# @' R8 {1 Y2 k8 _7 k$ M较湿润
4 n1 ~$ l9 R/ C# u- l' `
* h7 F1 Z+ m' E# D菌体形态
* [, Y8 @" l: j. ?" c8 Z' C短杆5 x( x8 y9 H4 n& b
球形
, p1 Z* m# o& x. x, E/ v, Z杆状5 i. q; |8 Z9 w/ w7 O$ y6 u8 i
丝状: y, Y2 x/ i9 ]+ h% ]# x5 r1 M
_3 d5 L5 x$ W3 P# |菌体大小/μm( ~" s( J# Q; m, f( E
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）3 i: @; x/ m1 l! B( B
Φ0.3 k: s$ T" R; U: a9 L% T" a
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
9 r# f$ c O( W, _ v! Z+ |0 z0.2×(6-60)
3 D; k. w) F! w7 a* W: m6 p9 N
2 ~9 t$ {$ E9 A* R8 p! J/ K" c革兰氏染色6 N- t3 g( I* Y
G
* m1 c$ b0 o* W- \7 G% ^G6 n8 ?' b+ ~* D
G5 b4 Z5 ~8 i+ o# x7 e) ]) A* u
G
+ y0 x/ ]5 }8 j- j' n/ O2 A5 r$ Z2 g; \/ y" ^# T5 r
初步鉴定" m* P0 F: j4 C5 r. J9 f
黄杆菌属) t8 n- v) w o) _8 ~
微球菌属
4 u2 |: ^8 n7 S$ T8 m8 J假单胞菌属
9 y( E# l1 I$ _8 |酵母菌属
, ~5 N6 \( |" H& `2．2 生长条件正交试验 ZL1，ZL2菌株按设定的正交试验方案进行试验，测定其剩余含油量，以降解油量作为考察指标，计算结果见表2、表3。分析极差值R可以看出：ZL1菌的R温度为128，ZL2菌的R温度为73，均为最大极差值，说明温度是影响降解效果的主要因素。25℃ZL1菌降解机油能力较强；油质量浓度越低降解效果越好；pH值为7时，降解效果最好，说明ZL1菌适于在中性条件下生长。30℃ZL2菌降解机油能力较强；机油的质量浓度在368-767mg／L范围内对降解效果影响不大，以ρ（油）=574mg／L时降解效果最明显，还应进一步扩大试验的油含量范围以确定油含量对ZL2菌降解能力的影响；pH值在4－8范围内对降解效果的影响也不显著，其中PH值为6时降解效果最好，说明ZL2菌较适于在中性偏酸条件下生长。2.3 降解能力试验 向1L油质量浓度为270mg／L培养液中投加5g湿菌体进行间歇培养，考察ZLI，ZLZ菌的降解能力，结果见图1。由含油量与培养时间关系曲线可以看出：ZL1，ZL2菌被加人含油培养基后很快适应环境，随着培养时间的增长，含油量不断下降。ZL1菌在30h左右去除率达到最大，后含油量下降缓慢，到60h左右曲线趋于平直；ZL2菌在20h左右去除率达最大，48h左右曲线趋于平直。曲线说明ZL1，ZL2菌适应能力较强，ZL1菌在0－60h内生长旺盛对机油的去除率可达67．9％，ZL2菌在0－48h内生长旺盛，对机油的去除率高达76.2％，试验后期降解曲线趋于平直，含油量基本不再变化，可能是由于机油中的一些重组分难于降解的原因。 : K7 ]. l d, F5 X$ n
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3 结论 . ]. |6 i/ m. c
①石油污染土壤较适于做高效石油降解菌驯化菌源。筛选到两株高效机油降解菌ZL1，ZL2。通过正交试验得出ZL1黄杆菌属适于在25℃，油的质量浓度在424mg／L左右，中性条件下生长。ZL2微球菌属适于在 30℃，油的质量浓度在574mg/L左右，中性偏酸条件下生长。 ②温度对ZL1，ZL2菌的机油降解能力影响较大。ZL2菌的PH值、机油浓度适应范围较广，有较好的应用前景。 ③ZL1，ZL2菌对初始机油质量浓度为270mg／L培养液的去除率分别达到67.9％和76.2％，混合菌株的降解效果有待进一步研究。
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作者简介：刘勤亚（1977－），女，河北石家庄人，环境工程专业硕士在读。) t2 X6 H/ L5 U' b
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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