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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
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9 _; D. X+ `1 `6 @0 _" A7 R+ J* ?; d' s 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03# Z# x# d2 c: w4 ~# E! G
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) % ?( v9 r1 N1 L9 E! p
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
; a: b5 N7 v; L; O 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。 4 ?* X3 Y" L" j- f
1 材料与方法 $ V5 c+ @: B) u
1．1 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。 ' D3 W( f# {' a1 [
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 0 U0 u: D( x, w$ \5 V
+ N# a! ?* E7 ?
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分组号
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
5 h, a. R4 @# z, |' J" ?( f) G: c降解测量ρ（油）/（mg.L-1)2 i. R) X- P7 x, l" {2 C, O
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2 M4 b, b% W3 A$ y( O% D' E
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! e; e( w" T& { . k1 P- o" D& Z% |6 a
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果 . g* b" k a: a2 ]
! A I7 y9 E7 [# l9 h
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0 V; F2 C; V$ p6 k0 t' _3 d6 ?+ ~
分组号( [0 y/ Z7 G; _- v+ o$ ]% h
因素. ^4 \' |9 C& Y& e
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
# b& q r) n- I2 N. k6 h降解测量ρ（油）/（mg.L-1)4 Z: K# A, c* A
V' X+ x$ m* w1 a+ p( o" ], T温度/( D1 P2 q% `: d0 t; ^ X1 s2 h% ~
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; w: O( F3 B1 R0 j( `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。 * y+ Z3 ~8 L5 Q; c' V
2 结果分析
8 L& k8 s& T, H( i l+ P2．1 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。
$ H U9 D; n# [2 E& w表3 4株机油降解菌形态特征
( A+ f7 g8 H, r7 a' x, o% H% g. Y4 g ]0 C" [: a' D
. z$ q ?+ P) u- J8 Y- ^* A# J v) P& g9 u6 d9 y
3 L1 p" E0 B! s% T* q; o) @
形态特征
, ^6 U+ X8 }/ C. L6 f" f1 }ZL1' _! F* p. u& D$ M C9 R
ZL24 {$ @/ e# J% I, p! H j0 j8 s
ZL3( u# ?! p( H4 F$ }- g+ [
ZL4# X2 y! N$ P) d. d: f
+ W1 F! M5 c7 K菌落颜色
" u1 N8 C1 ?9 V4 ?- n1 n粉红4 ?/ Y. Z3 S* g4 o, T0 G! t
淡黄
8 W+ b+ s- [( N ]" i* I淡黄
% ?7 p, Y3 C% R; b( z7 M粉红" q, e( I: B2 v$ x! {
+ B% `0 y( f1 W$ D/ {) R' X菌落形态
9 t( L$ x2 N6 d9 `不透明，微隆起，全缘，
" ^# P. ^, [! B! t3 t半透明，圆形
3 m7 ?+ w3 F- c4 D半透明，圆形，隆起，! v1 o# E1 h e/ z. h5 s
不透明，米粒状突起，2 b- s y, k9 U$ C" T% U, Z
. t; S7 g3 h. N. e2 l( `; M4 Z ( x8 I9 v7 u. V2 R+ E
光滑，有光泽
7 f, O' J6 V y光滑，较干燥6 t' S- x2 T% X& d( r, W
光滑，有光泽! D$ b1 i: j. e0 j
较湿润; E! E5 S- g$ W
. B9 K C3 s# I/ Z# [' o菌体形态$ Y3 L! j; H+ q- F# \; w
短杆
0 Y) X/ _4 K( @( r5 i, J球形
9 ~! e8 B- O3 M杆状
. V, q' M, D& I; p5 ]) I* k丝状
0 ~/ \' j% U9 m, z( b* P$ {$ t7 K9 n. i
菌体大小/μm3 A0 N! _/ U! l9 P- e
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）4 H6 \# R8 {: |6 _' Z& z" V' J
Φ0.3, F+ `2 Y! S5 n! l0 {
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)% R( i$ ?( y. u, x! ~5 `( d
0.2×(6-60)+ [ s, S/ M' \) J
" J6 M$ C) y W$ r9 E6 b+ \
革兰氏染色% t9 n0 y! Y- F) t. |
G3 k+ N/ } e: k/ c
G
& T" C/ r% f7 Q- v- X9 t$ hG
& W3 Q' v; w! g) v1 cG, e& Y* e% |& M" ~/ U
5 R, m8 ~# B, C* a0 x2 _1 g% t% ^3 `& V
初步鉴定4 S+ [+ t# R8 w, U
黄杆菌属
3 Y6 j7 B" C* d/ u, _' d/ L) Z微球菌属
9 J" i5 d- f" c* K假单胞菌属
' Y; b6 s1 R2 @9 \- H" A& d8 S酵母菌属! K4 @" C3 F. I" c' w
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。
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3 结论
7 j- q0 e/ C q* I- s 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。: J4 C8 |# T7 u# i# O
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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