微生物处理机油污染废水研究

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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
( W2 X  c: k  K/ i/ OAn 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
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)
) h: @* }& O: y　　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
: c9 M$ u( C  V3 h% [$ }; O# M　　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。
( o- i# v0 c8 x0 `. |! k1 材料与方法
8 Y9 `% [2 y& o1．1 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。
+ F! k3 z' t( m# ?7 g表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果

* }0 T6 a# y  Q) `1 r/ z
* I& @4 L' d: J
3 Z# T, D, y& J' ?, A4 M8 V
分组号
/ i' }. X1 s: e! U0 F; O) _  k因素
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)

温度/
/ J5 g, C* y* ~. T( _) M$ C$ N, dρ（油）/（mg.L-1)
pH值
  i2 [: i& b* [, i6 r- e
1
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5.0
192
2 p3 ]! e/ P: J( p2 i232

* U. Y; v& }6 e8 e8 ^! M2
25
680
7.0
& ]# Z' l& ]0 z& u4 V( v416
$ k! Q5 N7 c& P* q6 r1 T264

- V5 ^3 W: @0 F. M0 O# p3
25
3 t, G$ N3 b& I* i# f824
9.0
630
1 ~, b. i0 K; S0 y& M! P194
1 \. A# U2 n3 K; E) o) ]* Y
4
# q6 m- X. x5 d  C. g30
3 R4 W- |9 x, _3 W1 I424
7.0
0 `, V0 s( o2 ^: Z220
/ r4 {0 I, l6 N; u( ?204

8 m. y% }, X  x2 F# W# ^* A4 X% M( ~5
30
% ]3 w$ i& K9 N, {2 r* E; |5 d680
* Y3 J, y* ^' @5 J  |9.0
507
173
# [: M9 f& s& C# q! m3 X
6
8 l0 @/ L" J4 @9 [30
824
5.0
/ ^2 J$ S7 j8 A  K1 c) g654
170
) u! b/ J  y! P5 O5 P+ H0 B
7
35
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9.0
297
6 q/ \" l5 `7 g/ I127

8
35
680
5.0
569
' `( }! n8 R/ d( }4 y111

9
35
824
# p( Y5 g8 f1 J& N. D' e7.0
5 }3 u% m/ X/ H7 g8 l755
69
% H/ l8 M8 b3 z" A* z
K1
690
563
513
　
1 ]& j, j' ?/ P6 n6 o4 O  \　

K2
, t0 O& g  r2 W* A, U2 q547
4 G' c' P. f6 G548
537
　
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! [6 A1 `4 D( q5 A; U
K3
307
- b1 Q1 E9 W( k0 z- x9 R2 @5 J+ {433
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% J6 _+ C# K* C+ y( a　
9 J$ ?' S1 }" t　

! ^2 \& n4 }) n! q% pK1
230
188
171
　
　
7 L! W6 P( [  i9 v5 r; e
K2
  F2 x: G0 P+ D: s$ W- J$ {182
) Y5 d2 Z8 q, U4 p" \: r. {183
179
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8 r7 @* e5 v+ P4 p" rK3
/ L) P/ c# [( x+ Z9 E8 t102
144
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0 C# l9 b8 }' X2 l" x; m　
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3 Y! `1 ]+ N3 T- ^表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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1 K3 L3 W$ n# @( c3 G# ~/ |
1 l9 x2 K+ ?+ E' [

% e1 R7 O" W6 s分组号
3 y& ~4 S& |5 H5 y% L. n( N因素
0 J0 c0 b1 e7 l& o9 o( `测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)

温度/
+ `1 U; ]  w2 Aρ（油）/（mg.L-1)
pH值
5 U, k- h6 t2 a; p3 l# K( S& Z# `
1
  m% b( b( t& Y$ X* Z) [- G. R: K25
; [+ ~: x  D& h8 s) o  O368
4.0
69
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* i2 k( I( [3 B+ P
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- x6 P( z. E2 _! w% d6 }25
574
6.0
267
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' o4 O; n" l- I8 W3
25
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; X  U" k/ w7 H/ h8 y4
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# l8 a% [. B: w9 u& M% f" h6 c8 }' C368
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574
- }/ K( Q, p# j4 S) T  c( S8.0
0 R9 R; C, _( ^# V296
' S5 V7 H# r6 w, Z, J9 X278

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462
2 o& G$ D' x9 D7 w( U* q5 M305

7
35
368
. {: g  O2 h, D2 A! L8.0
0 o/ _" R7 V+ {5 y* E( A+ X* p142
226

- B, @6 r3 ]: i$ |4 P% Z- D6 O) Y* a8
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824
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) j3 @8 Z( J1 B, V" {　
: c4 m! G# q( _9 P7 s　

0 n  S. E- k. h) aK3
# g" m: O( N. L677
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0 ?, j2 k; Q! J4 U) M: `& D　

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) D* T* M6 m* B% S4 I. g/ I3 n275
256
255
: B% m) U7 ~1 W　
　
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K3
. l# E9 m% k3 g+ H& ]+ V9 u226
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9 w( P0 {  c7 n/ J2 U  P　
/ Q4 G6 M( A* {+ }2 {! Z- I
R
73
16
! S1 h7 Z, Q, w8 ^9 k25
　
　
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。
2 结果分析
! I8 ^: }' q7 J( S3 _7 Q: \9 Z" 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。
5 W: `; t6 N, q5 o7 X% u- X表3  4株机油降解菌形态特征
: J8 W( q& z2 g' Y' ], k9 |" m

$ j6 I& p1 c6 s$ l, M
; ?' k" r$ j3 D6 J. E
7 G1 e# f/ z1 y- [& a形态特征
  _$ T: h' L1 t5 Q$ W4 @ZL1
ZL2
6 y: g, a. S) T  \/ l3 qZL3
1 H/ N1 S$ z" F  c! ]ZL4

菌落颜色
粉红
淡黄
淡黄
粉红
; O" f! @# [& I- ~6 J
9 h+ F- L2 A! q/ p5 ?菌落形态
) ~( U- g9 _2 e% _8 A/ b$ P" O不透明，微隆起，全缘，
半透明，圆形
8 G0 q7 A$ Y7 f* C$ q+ U* p+ Z半透明，圆形，隆起，
不透明，米粒状突起，

/ n  ~: H' R: ]+ E3 z　
# F; B8 B, R" e1 V3 F4 r7 x光滑，有光泽
光滑，较干燥
; P" }3 d" U) x. Y+ L光滑，有光泽
: a4 a* I% h3 \4 w6 U6 ?$ \较湿润
" _! u; G2 O/ {  }+ I2 c" g1 @
8 r6 [) J& Z8 J6 B菌体形态
短杆
球形
杆状
5 w& p9 g% l  n- c4 d2 B( n丝状
  W1 H" d, y  G7 y
1 u7 x! V* l  B* I菌体大小/μm
# {) X7 Y1 K4 M（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
Φ0.3
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
: `; G2 m/ M/ B- f( k  D! {8 N7 l0.2×(6-60)

3 n, C. `: v* \+ O0 J5 ?革兰氏染色
G
G
! y" X; Y8 r- T. CG
G
' y  H- g  f8 Y% h' C
初步鉴定
黄杆菌属
微球菌属
假单胞菌属
酵母菌属
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。
& d9 n$ l$ z0 \. c% x0 d
6 \( Y# a5 V! g1 e# [3 结论
* ^8 J  p9 c1 z! m3 f; `/ e! D　　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。
: B& R! @6 s/ c  z; C' L  \4 c
3 {/ [  p9 y8 ^; Z. d, ]8 l
0 s8 N# g  A% b) Z　　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。

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5 F2 K- Z- j! p

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