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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$ s' O& X5 d6 u
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......
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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
- X/ k+ G/ g: y2 D+ O" w; F. KAn 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) 8 {8 L9 M3 s5 }3 B2 }' Z
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
1 Y6 O+ O! r% C* X 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。 - Z, M" A [7 ]3 L1 G% f+ p
1 材料与方法
6 d* r5 X) [: _5 {1 l8 \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。
. C; I2 J5 X. l5 i表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 8 M( u2 @: R! N- N0 C
3 l5 g2 d, b1 |5 w, d
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降解测量ρ(油)/(mg.L-1)
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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。
; _! m6 A) V# A6 w: `) A. P( K3 q# m2 结果分析
. q, S/ ^0 {; {. P- Q- D2.1 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。
# I6 D k" G- {' A3 ^' Y: Q: b. {- f% T表3 4株机油降解菌形态特征
# F$ E) ~8 Y& H
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淡黄4 k) v m- b5 u! h9 D: i
淡黄
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菌落形态
: l* G5 ^- P) X9 b不透明,微隆起,全缘,
5 [; O3 O0 A& F半透明,圆形
. `& F+ ]; @- v0 A$ }半透明,圆形,隆起,
& j: f$ C, ^) a' \* q3 x不透明,米粒状突起,& A% |9 l) Q5 V' M6 b/ N& x# r
: H& W/ R; |1 t2 m7 ?; b
1 J5 `& n$ A6 }. b光滑,有光泽
; f$ o$ W" A* g; I3 s& u" {光滑,较干燥
- b4 e9 ^, }4 h' \8 |光滑,有光泽
6 r1 H7 U/ A/ d7 H8 {较湿润
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球形
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丝状 c' j- Q' L$ `* v+ D
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菌体大小/μm1 |5 D; \7 v( z$ k
(0.3-0.8)×(0.6-1.0)
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(0.5-0.8)×(1.3-5.0)2 ^, y8 R5 c/ C
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3 N. y3 l$ x: K! Y# |* S革兰氏染色/ P; Q, |2 b% B5 P: q
G
3 X- e) ]" k% Z/ x7 ~& NG
' O }( @; {7 `' A3 KG5 M$ { E9 m1 i; D
G
% C( ^8 `2 v2 T' ]' c8 O3 a2 f( f' i o L
初步鉴定
$ d7 r7 C3 S' M! o6 {; _( C黄杆菌属
+ X/ C% m4 m `/ Z# U3 N9 i微球菌属2 I) t6 T, B) p0 f
假单胞菌属% d8 p' o8 v9 H- q. X" b5 S
酵母菌属
% A, I! U: R8 o0 c; P! O4 C2.2 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。 ( |# M5 M! j* @1 k3 K+ I" z4 ?
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3 结论
3 e$ K$ {4 O: j4 Z- i- m" i2 o3 `# B 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。6 X9 t/ d. x& G7 C
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