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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* X6 e. X* R# o& p
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- F- J6 \5 V! ^/ H 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
9 X% T4 f3 N o( S; [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) 4 S6 z. ~: E$ @
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
8 o# J. ~9 r9 H g: _) I' I. ] 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。
6 R# i6 a. K' V1 a1 材料与方法
2 w3 I [9 H* ^) k9 b1．1 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。 ! p9 Z5 v9 h) m: O( ?
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 2 B) `2 u. `5 U3 B% H' `
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K3 {# k7 Q, C3 C4 g1 G
1021 A- Z1 L7 P* Z; G; P# T
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165
5 q3 j: h% h5 C0 n) u6 k / }5 e/ K& ]& Y/ C
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128 l7 O; m( D) P d
449 X( L* q! u+ B: n3 D
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U( C- ? |; m0 {2 R* \: {表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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( P3 r9 ^( X9 Q( S分组号: V# n7 L# M' K8 ^) L# S) C" T
因素9 J9 b( y. O6 j f8 Y- A% Q
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
$ Z3 {, x# |% t' N降解测量ρ（油）/（mg.L-1)/ _7 `- u) k( u" `4 G0 n+ B
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ρ（油）/（mg.L-1)
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2995 I5 i8 s& L) N/ E- n/ b
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: j/ E) t+ S; K3 H! D* p/ T) p3 d160 Q& S/ G- ]& }. K) J
25
, k- \+ b' o" N* P7 J6 f
- m6 |) h3 D* E1 L# w% I0 V
% z! R* q+ [+ T3 Q' ?# B1.5 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。 ( S* p8 [8 j3 |$ ?/ U& T9 k Y% [
2 结果分析
9 z! @+ n. L4 i3 Y2．1 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。 ( R* W5 K7 ]5 G# N6 l7 L! u( Z
表3 4株机油降解菌形态特征
2 y0 x/ e7 l6 E8 A6 X0 X* w1 f7 J! }8 u& p& F
- t4 ^# z. {2 O1 l$ J7 i% o K3 y8 B4 F+ {4 B' P
8 w$ l6 J( t! n形态特征: b+ c) V1 Q0 e9 R
ZL1. T1 m' |3 o& q2 i5 Q* g h% i
ZL2
3 m, s/ D. [ ?0 i2 P2 q7 qZL3# ?$ ]7 X7 |8 z6 m0 L
ZL4
6 Y# b. r, k* ]3 f7 I7 s- h
/ e8 _" m/ X8 w0 v9 S: D菌落颜色6 ?8 I/ g0 r6 a: G& D
粉红
# z% ~* V: b1 ^; h淡黄" n6 p1 \ J3 U2 D# h0 n
淡黄% Q- G" M) T4 Q
粉红% w& ^2 E: U! ~& i, L/ F( s
, Y& n; F; [" E
菌落形态+ n6 s) b# Q3 ]! A' ~
不透明，微隆起，全缘，( M( s$ ~% j+ w% v
半透明，圆形
! \8 w# {; _: w, p半透明，圆形，隆起，
) `$ J, M( I$ f) [* `) q9 h _- ?不透明，米粒状突起，
* p. v& M. F/ v4 B. i( H/ x3 a1 \0 i: {# P% @% h# d
- ]; ~ j: K3 l" Q
光滑，有光泽
) R2 q3 q) b% k+ |光滑，较干燥
; D' x, M3 ]0 w* A6 R, i光滑，有光泽
; J D( w# ?, ~# P3 k较湿润
; T4 Y# D# I! n( n. }/ j c- S+ j7 q' S: P" N' B$ R
菌体形态
( N1 e1 i1 s1 n( m2 G' Z0 x短杆
9 K, F6 w8 u8 C# W7 q5 C( ^球形% f8 c1 s. K% I5 a7 E3 D% Q8 {
杆状
. T& ^$ B# y$ \丝状
/ Y- R2 B$ W C* s* A1 ^( @ g5 w/ v7 Z
菌体大小/μm
9 ]. u% u# O4 O Y' q（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
3 H( _3 P. o' N F+ MΦ0.3* E( }2 D1 ` ]; c3 L S" p
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)1 |9 ]- U" p- ^: H
0.2×(6-60)0 t e; |4 V/ A- E7 q# d
3 C5 B5 D) s: M$ e/ o" [0 u3 ]革兰氏染色
" l/ x I- k4 H& z) d2 HG, f! b' ~) L! D6 ?1 Y, G8 }
G
% n) f( `6 [% ^9 RG
& E% Q9 {1 v5 C6 | _# L) O0 [G) H5 g4 n; W1 k u( z- h
) T6 J" O- C; }/ ^
初步鉴定
5 q8 E% A) F8 t6 k X黄杆菌属
+ u7 M* u# E6 i3 D1 V( _# ?微球菌属
$ _& Y) w/ [7 F7 v3 ?7 L假单胞菌属
; O- D2 |; q8 K9 |% P酵母菌属
0 y! M% q6 n5 m. o {; o' ]! E- M! ]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。 ' {, c3 P- l3 G6 p2 E. c
& {! x. w W8 ^: p) M: a$ L ^3 结论
% |% q E' K9 n0 v* v! a( }; D( z6 d4 R 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。 8 a2 N- G( s' V9 C
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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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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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