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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& ] z5 [7 {# W( i1 `. O! w- A) k
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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* g$ i2 l5 a- P" S* y 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
9 g. Q3 u; o( P8 x9 B- R1 I4 bAn 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) G- x" _! S* B: ?. Q( W
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
( r# @: }0 E( [, G6 o, N/ k3 @* 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。 ) l% x/ K+ S# `( U0 @9 }8 A1 K# e( L
1 材料与方法 / \% r4 {$ D+ `5 o ]. g# a
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。 3 w; q& R3 Q* f) h* i
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
3 j1 ^! C9 J7 e# H; d$ n: L$ P4 l
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& C4 z& |. X; m5 r表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
3 P1 _9 O7 Z0 O' l. u% s+ l* K# a, `( v h7 W
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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。 . I2 @8 e' P3 w1 o9 @+ e8 L
2 结果分析 + b+ S* Y) ^5 j1 K- k2 e) N
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。 + o" G; w, ?6 l: _ o8 f' W
表3 4株机油降解菌形态特征 + `& q, W$ t) Q. A6 `
. M3 `$ Q) \9 y& q9 p$ G' b% `6 ] A* _4 _ S a
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0 u7 P! _2 Y! y0 W: ^形态特征 T2 N G, r3 p' w) k. ^* Y
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ZL2
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ZL4
8 j. v$ z$ P% ^$ S8 c
+ p& l* |# D! N! |, K菌落颜色
9 f5 F6 v! N* S) H$ t1 n1 Q粉红! U; d& O3 S, V3 G" J- k& |$ a+ K7 ~
淡黄
# J2 z2 B+ x/ U& l( H( M7 y淡黄
" R# V' C' E) z粉红# r$ M, y u0 o6 O; h
# `9 f7 ]4 _% \* X" T- i菌落形态
3 k8 l0 q: Z9 A0 s2 R/ B不透明，微隆起，全缘，
3 x1 r# h; v( ^* k) ?+ z: _半透明，圆形$ Y2 J# e% S: }2 n
半透明，圆形，隆起，- B; Q5 _% G4 u. k$ l' N7 U' n: h( D
不透明，米粒状突起，
: _( v( t2 V3 n2 w$ B) L/ S6 M% h) ^3 D5 J; o. c' O0 c/ h7 r
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( O+ P5 g' ~9 q" r光滑，较干燥1 Q% @% ?# ? O
光滑，有光泽
1 Z6 A4 \: m4 L较湿润, F* D( u1 h* u! |' P
5 v2 S4 T6 t" U
菌体形态5 k2 d2 s- ]# X+ \. ]
短杆
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+ w# g2 F3 t# ? ]5 o( T% a9 W; V杆状3 D. G/ {- L! `, i* V9 C0 M; N- O& _/ v
丝状
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菌体大小/μm- o4 ^! L: |) r8 ]- r( G) V
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
7 A2 f% K- @" Q* q4 QΦ0.3
; c! ^0 H1 e7 G; Q（0.5-0.8)×(1.3-5.0)4 A2 @+ u/ G1 ^
0.2×(6-60)
( X* P( i6 A. S, ~% v
( t+ E0 J: x" R, T V& R4 ]8 w革兰氏染色
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G! _- {: C$ G% b2 }/ y
G
( q8 y6 m+ [4 W" O" j7 V- q4 DG! v5 V. t, n( |( `
9 P( u e" S& H% ] l9 y, q
初步鉴定
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微球菌属
5 ]4 `# m! j& H- Q; K假单胞菌属( L6 B [; m' z& F/ c2 ]9 n( r
酵母菌属! G# E* @2 Z q: w/ 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。
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3 结论
% @- v1 s$ H8 [1 l' b* I 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。 * y: R v/ p1 O' w
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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。
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发表于 2010-2-21 20:12
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