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8 g$ @, j$ F* s8 s' ~# m9 v: \! k 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03: B5 g$ B a1 a3 k% v8 t
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( v) x ]* |+ ]7 ?/ v
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)
$ ~3 J& O3 N$ M3 Q 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 7 v# a5 B$ Y) W( X' f) N$ a8 S- j
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。 . ]1 K8 [' l9 E S
1 材料与方法 ! w$ D9 V* Q) Y4 Y5 I' |" ]
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。
$ @1 q, v" w; [- W7 j& W1 M表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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9 N" |, m) U4 N5 g
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。
9 J9 R; p! ]3 q2 结果分析
' L' A m8 N8 T( L! t3 F) L& L2．1 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。 ! F0 J+ |) r4 y# c$ V3 o+ j
表3 4株机油降解菌形态特征 , \9 i) w, k" ^: u/ M
' N( r' Y0 e' q2 F; d1 Q: d
8 d7 S8 t T) x
}- t0 c# s D5 S6 y
- t J5 o, s, }8 {6 m) D, L形态特征
! w+ a. q: H# BZL19 ~ t/ j1 L. q v0 e4 w
ZL20 x/ a: z/ H) G; S) r* ~: Q% \! J: ~+ {
ZL3$ v/ f3 Y, |3 T, s( s
ZL40 `: U* M( j$ X6 h$ O$ x5 d* g
/ D ?& s# l ?% u% Z# S菌落颜色! u0 Z! p! g( M0 B3 J* V; y
粉红
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淡黄
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菌落形态' }" i) G1 c: w$ O* j$ z
不透明，微隆起，全缘，: Y3 z: p, S9 r+ I2 g
半透明，圆形
' `7 Y' }% C; `8 w* _. }6 Y8 I半透明，圆形，隆起，3 p; r% ^& a( ?' a0 ]% R
不透明，米粒状突起，
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光滑，有光泽! K2 l- Q& \9 Y. }/ ~) q9 h4 F
光滑，较干燥- p0 X3 b2 [ m
光滑，有光泽 w: m/ Q2 z s2 t7 H9 L
较湿润
# L O: u8 S1 w% |; M9 [$ _
5 N' A) X2 N' L, G# l菌体形态) d* k0 Q/ U% B. K+ i7 T. o
短杆
0 a7 q6 q& `7 u3 e1 v' {球形
. j$ m4 K8 U6 v* D! b6 C n杆状
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5 M/ W: N( K% G6 J3 |' f
菌体大小/μm+ T1 |/ R/ x; s# g1 E
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
0 `7 \2 {0 s* uΦ0.37 }4 G" I$ n- _1 E
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
* q. e' n* Q$ W0.2×(6-60)- k: M2 u' ]- c0 C0 O- F! t* S
* T, P. f6 g, p; G. H) ?- T革兰氏染色
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0 L0 c1 Z. m" ~& g5 K7 tG1 v; _9 t& G9 D3 r+ R
G$ p( ]' A+ [: f% k, ]
7 c& j! [1 b7 w初步鉴定
9 q, N- j/ @/ v; q黄杆菌属
! Q4 J" V0 ]8 P G) {微球菌属
' O0 N4 g4 m) j- p; t假单胞菌属8 |# @3 W0 ^9 t
酵母菌属
( T1 y1 m( f- Y+ [: K2．2 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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* p. T3 g5 n0 F" ?3 结论 9 `& @, [: j& }* R7 Y
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。 4 r2 z/ y" y V }% e+ ?
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+ p" W) O, m/ M9 J( X) i% |6 ?0 n 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。( I. ~0 ~: F( o. O5 B
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发表于 2010-2-21 20:12
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