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' D g F7 S8 a* _/ V$ P5 `$ B 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03" ]8 ~+ E( H2 v9 k, l
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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+ |* N0 D P. _, O# B 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
6 r0 f7 B+ h! [" {- Z8 v+ b5 AAn 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)
4 i" m% Q: Q& R 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 6 S, l0 }/ S! ~6 y% l9 R+ H* A
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。 : s% w/ }8 h1 z% P l% ~; E4 f
1 材料与方法 % `7 H& e+ q8 I) x3 t9 [
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。
# k, m7 H d% @ K f8 X/ g7 w表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
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表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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分组号; r6 {" i# K! j1 i) O- }# w! t
因素0 L) D. x6 c- b* f9 g3 F
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)% r, L& _) m9 d' ?( c. O1 u5 C
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)) E- ]7 [; Q3 b' M# t0 d" z0 a; d6 S
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K24 G0 _* o/ o$ a, S' b3 Y
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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。 . I5 b7 F/ f0 J7 b
2 结果分析
! A: o P ?8 I# @/ i" S* ?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。 ! ^% I# o" ]: F9 w6 e5 N
表3 4株机油降解菌形态特征
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5 z: r O/ U1 y- V2 D
7 R+ S2 H4 u& F$ u! M形态特征
0 E s7 ~" {* D: Q) zZL1
6 K' w+ k3 U+ Y; B C8 m; j* R/ u% p5 kZL2
) r" @# Q C1 @/ n9 X# JZL3
$ ?2 F, e2 y0 g3 Q% }8 ?ZL4
. G! U) h: ]7 R2 n# F
, M; Y5 M S2 V) n Q菌落颜色
. l. E9 H9 p8 B粉红
B! H1 C7 o3 \' m淡黄
! d& e) _+ c* g3 c0 i4 \+ q淡黄
6 m' V p) H9 P1 {% M. D. N粉红4 Z! x3 n* C9 T4 E, P
8 w, {. ^! j p& v3 {" S) C( r+ @菌落形态4 b) [0 `' M( _, v
不透明，微隆起，全缘，5 j$ G6 D- Z! W2 j" T
半透明，圆形( d% k6 g6 L+ r9 t
半透明，圆形，隆起，& C+ G8 d- A# e p. `! F) Q
不透明，米粒状突起，
" T" Y2 o6 S/ U* [# l/ P; A4 h$ r1 I' O' Q' c% Q
! H/ t6 b$ d$ t e! R光滑，有光泽6 x! r% z4 Q R9 a
光滑，较干燥
& i5 H5 }. @3 X# v光滑，有光泽
' |7 {2 j0 K+ k* s- c3 |较湿润
5 U8 ^$ d* U) e# C' ~
5 K5 `& ]+ U0 ^* w% n1 A$ H5 t, a菌体形态
' f0 ]) B5 w- u; R. w; i5 p' S R短杆7 Y" i( `/ [& @9 c7 ~! o
球形) O3 t; h" `$ N* }% ]. e& I
杆状/ L% W1 Z; x$ I
丝状9 U, I- e& p" }: S- w* ~+ y0 R1 S
8 }3 `- i; r9 _# \8 v" ]2 o, K
菌体大小/μm( I" @5 W( i0 j5 I& W8 q6 S) q$ s; G
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）4 j6 N! Y" v! q$ W$ _7 m9 G
Φ0.3
$ f2 J: Z, k) d& y1 D" g( r（0.5-0.8)×(1.3-5.0): T+ E% g, O3 g* v0 q4 g
0.2×(6-60)9 n0 [$ n) W$ O2 ~
V) x3 f$ t/ m4 Z- k
革兰氏染色
% `; F# X! ^1 ^0 f" K! f% C7 P! GG; m9 z: u% L0 Z5 d" o
G/ w& i, Q" v! W0 A* t% D3 c9 `
G
2 x7 Y' s+ J4 v& t3 TG
3 u8 X+ i9 h( @! q: ]( B; m F2 c
" x( S. Z' h" S初步鉴定
8 |3 Q( s- S! b' m; \7 t) v+ [4 b黄杆菌属
! e8 I4 w8 u9 s5 q& q& i. C微球菌属
5 l# x8 y6 R0 U假单胞菌属
+ ^( i6 [/ Z* z* p酵母菌属/ ^# ^- }- N* l1 i
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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- f4 a4 E( W: A3 结论
/ A1 j4 ], d1 m. c 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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+ M* n& ], V9 V 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。3 \$ a7 g. A" A1 B5 N. y' _
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发表于 2010-2-21 20:12
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