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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
6 x. {/ |/ Q4 R' c# eAn 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......1 Q- l' P6 a# d* }& B( j* E5 T3 Z
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# V2 k6 c" d0 W- U4 i! E) Q T9 T
4 H* {8 n, m) \7 D( v1 B 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
% {5 p J+ F' [( V pAn 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 @: F8 D) f3 ^( @7 {8 z3 l
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
& }5 Z9 ]1 I0 u/ U5 ~; u3 G4 K# E 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。
5 F' O% N5 b/ m7 O" j$ R4 \- i1 材料与方法 3 S4 t$ g9 P& A9 C/ D
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。
& K5 ?7 I6 t8 c: z7 o表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 7 z2 Z2 @, n$ a2 Q3 d
: l, H1 J0 y8 @
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$ i* o: x# C1 g1 ?+ n7 z分组号) |8 ?* ?0 \ ~
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
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102* p; [0 U: q% } _) K
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14
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表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
3 X1 [* T! z4 I+ J7 b
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分组号
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
* |* K7 J* j- `降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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ρ（油）/（mg.L-1)
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271
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0 e' @$ L' W2 {: v/ T
( Y$ g0 ?( V! Z6 S# [( v # o j; r: C- z
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。 4 ?8 X; P) B6 S: U* D) h+ k
2 结果分析 . c; B) F( K, N( E7 `
2．1 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。
: G6 \" j1 S6 j( T1 p! P0 a表3 4株机油降解菌形态特征 K9 v9 Q3 u; ?) t7 K2 D
' c; m* ^8 M1 z
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9 `# V( P/ M7 D; @! u9 I! ~4 H5 f6 [4 B# t6 ^; ]- E
形态特征% n- n- s3 b! j! L7 e
ZL1
6 X; x( I0 T, c# a$ z9 N3 m1 G J( R8 k% BZL2
' A! A+ |/ x8 I& |# y- iZL3
Q1 z2 k+ n: AZL46 d& }8 |& }7 \3 c
1 w1 ?: T, K& i/ c0 Q9 T* A: m
菌落颜色$ W1 |6 s/ J7 B
粉红' j! t5 R1 c7 m/ t( T5 c( ]
淡黄
) Z: P9 m+ Q6 R1 z& b0 i6 i淡黄
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! }5 W: p8 j* G8 V7 Y; t' ]: k/ y! ]/ n, V
菌落形态; B9 W* s: a4 j
不透明，微隆起，全缘，
/ Y) K, K& c- A% D6 ?- _' S半透明，圆形. A5 d" p+ X0 G* b( g
半透明，圆形，隆起，
" @0 e% F- ]7 Y* D) i7 E/ M/ y不透明，米粒状突起，
1 w; a2 f8 h7 K# t- |( ]9 s9 |" v5 {* J& x# V: z. x
- k) |, M0 B: I# _1 g# U% @- s3 \光滑，有光泽+ [+ L) l; o- e5 g8 ]+ h: B# d
光滑，较干燥4 }, b- Y: F5 v8 R
光滑，有光泽
0 {) D9 ]% w! o1 o) D o+ z' Q. O f D较湿润
. T$ w" A5 a' Y$ n# M( l" i* G" p- ? l0 L1 }
菌体形态% f* Z" X0 o* I1 v6 P; V
短杆% l% F* m! r$ Y" f; z& }
球形
" \6 D4 s9 Y) |7 d( h8 s. i杆状5 \( w3 Y$ x; t# g9 D- U
丝状
* r" F" ?7 [' g# b# \. n% w+ m7 Q: z' Q8 K$ f, k
菌体大小/μm
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Φ0.36 }# F$ q4 O6 f% Q. q% G) i
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
+ t+ y/ d' r, ^* f ?0.2×(6-60)" i# a8 o8 I$ p2 Y# g! ^$ z
% z3 u( G# b H3 y% R- o2 ?
革兰氏染色
9 o4 n# f! K# F# {, @G4 l$ Z, d- b5 s( C0 y' P* Z
G
. \; Y1 {1 ~8 G' V( x' x6 YG
( J8 m. A" D2 hG
. _5 p5 K# E, e" e& m! }
# T9 F( H3 X2 s6 y初步鉴定7 y* }2 u. |9 B
黄杆菌属4 }4 r' H$ Z! C* E
微球菌属2 L5 t6 D% R$ Y! h) x
假单胞菌属
* `4 q4 P, v+ r# _- Z% G& k! q酵母菌属0 ^5 z- g6 C- A
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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+ W b3 _# i V4 K* { K& Q. ?3 结论 - T4 n1 `$ g3 {7 n; |3 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。 7 s" g; F! B1 `4 \2 t) }, ?
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. O# X4 }4 k0 }( E* r( p$ k1 ^ 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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发表于 2010-2-21 20:12
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