微生物处理机油污染废水研究

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! y+ _* [; L$ Y- X　　中图分类号：X703 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
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- s6 p5 T& {# H' U% Q+ l
* J) m3 h2 @: Q! m: r　　中图分类号：X703 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
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)
　　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
% n4 i: [  q" V! c* 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。
4 F2 I: P' q( f' \* i1 材料与方法
4 `; x/ j/ h! H, n! X* l1．1 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。
" |& w  _  h2 a# E) ^2 X表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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3 E8 u% J) a. b. @. e, c4 V( N

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0 Y- _4 i2 ]. D" ipH值
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5.0
192
232
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2
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416
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7 |" z8 G2 W. j# J
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25
824
7 v, w: s4 t8 w" r$ K9.0
630
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424
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297
127

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680
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569
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3 S( P7 W* V7 H, B8 o7 N
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% Y: v5 K) I: B9 l+ R  P7 y2 A690
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513
　
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1 m( Z, K" E1 a& P4 B4 k6 {547
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& r+ Z5 D, T8 q& S5 C7 f128
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7 s  c. u/ F) D# _9 Z　
　
表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果
& m/ K' [2 z0 f2 Z: n& r, i. c- I

+ {' a# J) h7 K
  h" R# A1 r$ g: i" O, M& t. [* l
分组号
因素
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
" O& {% Z  \. ]1 S, G/ U降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
; Z0 b8 V4 ~# y! q
7 D* E6 T: j9 F6 M& q温度/
) r' a4 n% k, c- g: r: I1 V" m& o: Lρ（油）/（mg.L-1)
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219

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275
256
255
　
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K2
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* ?1 t9 Y+ _2 _  o# ~9 B" c3 O
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* a- y/ g: O) b  }73
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+ h' M" @3 Q9 ]) i( Y7 I　
# [+ V2 L0 z3 O( ~5 Z1.5 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。
2 结果分析
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。
4 i- \: R# I5 J' L. L表3  4株机油降解菌形态特征
7 z3 I& v! ?0 V2 x9 C% C! Q- Z% O
, Z4 Z5 D4 S! |' Q# i; J3 R9 g
  [# r  e  \# j' B; j
  o; f- Y0 m6 s1 v$ a6 I
6 }0 \( n3 q9 V形态特征
ZL1
9 N2 E8 r" u1 qZL2
# x, a4 L' T0 k' E+ \. T6 iZL3
ZL4

菌落颜色
粉红
  @& {  @* s/ o$ E淡黄
+ y; |4 f! }/ H* E! {- g. o0 o淡黄
: s, k8 C- n  [" M粉红

菌落形态
. g, B6 o0 m# @2 d1 l# _不透明，微隆起，全缘，
8 H- f# A/ @+ Z3 `9 T+ m8 k. U- a半透明，圆形
8 `4 F7 }: s9 J& F& n半透明，圆形，隆起，
不透明，米粒状突起，
6 C6 H* `; M) H/ t3 y- ?
　
光滑，有光泽
) u5 X/ Q" h5 s. w0 D光滑，较干燥
! s9 y3 L4 X$ l* M& k光滑，有光泽
较湿润
' Q% N+ O. L: M9 E' Y
菌体形态
8 U6 w6 K8 k* E) ]短杆
! R, O% M9 I3 A0 o9 j+ c- x+ k球形
杆状
7 p" O$ B" N4 A8 Q  U丝状
$ T+ |8 Q1 M, D6 v' ^
. z4 q$ m7 ~& G菌体大小/μm
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
Φ0.3
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
0.2×(6-60)

$ t" F5 S% x. H; G* u$ d5 v$ j  u革兰氏染色
G
G
& t) a& m0 v5 Y  d  _' RG
4 @1 V+ Q+ _$ A- O+ aG

初步鉴定
黄杆菌属
微球菌属
假单胞菌属
酵母菌属
6 ?8 w. N' E' L2．2 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。

3 结论
　　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。


6 T. W! i1 d# T' g  {　　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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