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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, _. S0 a8 y% W" X
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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! y3 P& b- F- B$ Z8 h' t 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
- o- b/ G( h2 I0 y5 iAn 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) 2 E' ?4 R% F& B
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; {: L. m* V. t( H
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。 5 K5 h7 X* _) d0 P, e% c
1 材料与方法
* Y K5 C9 w, Y, s' 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。 ! ^9 O! r5 X$ u: g* v( E
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 3 l' ^; }: U, m4 F1 `! E' g
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分组号
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
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1 Q! I7 \' i+ ~表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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分组号
, U/ ]) e; |8 u; j! v因素$ I( D9 i8 z9 T h
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
7 Y% n4 J" }- @1 ~: N4 _$ b降解测量ρ（油）/（mg.L-1)' [6 D( O" j% o- M# U8 t3 I7 k, s
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; n0 ?; e" k0 |; h8 ?( ?$ r1 f; G1.5 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。 ! p9 J) B; D: ?1 L
2 结果分析
. n- x6 L0 m- k: c5 |3 e2．1 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。 * Q# q! x$ v- K2 i9 t7 K0 F3 J9 H
表3 4株机油降解菌形态特征 ) x7 J! d4 E+ K8 p- R
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形态特征8 k: k1 P# ~) p! r5 E; k
ZL1
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ZL45 I4 K7 x9 x W/ s9 J
0 U O y2 F; A4 [0 [. N9 w* N菌落颜色
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淡黄5 Y3 P2 Q9 c, V
淡黄, E) G' Z$ j4 N. X( F1 M4 ^
粉红
) j4 z( U6 P# Q* x5 j3 y$ O
3 l: r9 `- C6 B" s& s5 J% w菌落形态2 R8 g! I. Y4 H3 h9 Y* R- r
不透明，微隆起，全缘，
$ _, Q' T" t' z半透明，圆形
4 l# G7 r9 M: l9 j0 u半透明，圆形，隆起，
7 o+ V" p! i) B6 G9 | _ \& F2 Q不透明，米粒状突起，
, }( l8 c, ?9 @. Q5 X0 x0 N ^8 @8 t( ]* y" @
9 P, O# ? H) z1 {7 v4 L- c
光滑，有光泽1 R1 Y+ K- h# J& [1 P, l* d, g
光滑，较干燥
z8 o) [$ A/ V% Y# a光滑，有光泽' ~4 h9 H5 O: v1 q, w5 x
较湿润" y! u/ H( t9 d' T+ O$ s! t
7 ]5 V. B2 H3 s8 h菌体形态; [" Y g7 w2 m, ]6 Q
短杆; N3 l( g( E5 X2 s# H
球形
( H0 E: D. L: [+ ~3 B+ h: o* ~5 X杆状
* u2 [: u0 U" ^$ m. I+ |& j丝状
. R+ k) P! g8 y8 n3 T# _
3 P8 ]/ a" [4 I8 ^6 G8 v0 w菌体大小/μm ]- g& @8 C) ]1 @3 {
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
; Y, v! a% F8 b3 q: oΦ0.3
) a8 S |7 A1 _# [ }4 D6 Q（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
$ f3 S- }! d: |6 N4 g, X% \' `) ^0.2×(6-60)
# I7 ?3 V2 v$ s7 G; I1 {; x' V8 o
革兰氏染色
+ n5 ~' _3 @- uG4 D* K- i$ |! W4 E1 r2 [6 i& _
G/ T4 X, M4 j& z! |
G
$ L$ S/ f3 }. c. i: U4 {8 j( qG
( j) L9 g' a" F% R+ V" q' ^3 r8 E; _* Z o6 f% r
初步鉴定
, o1 J7 p1 H& r3 q* R# P/ w黄杆菌属
) B8 z& F7 [0 Z# n; E& g" I微球菌属: c' c! @- K2 _- G: m/ I$ o
假单胞菌属) W. O3 a1 }& a, E! F8 `. F
酵母菌属, {/ _" r d0 n: y. x
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。 " p2 U2 ~% { ^
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3 结论 9 `( y; j) Y4 E- K
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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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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