微生物处理机油污染废水研究

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4 P0 F! U; t! b. i' R. T" H+ [　　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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% r) j. v6 B6 L　　中图分类号：X703 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
. w! G3 m0 X: N  O$ K' A5 f% BAn 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)
/ x9 E7 B: v! 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
　　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 材料与方法
/ f' X* [0 t  \* d) N1 a  b5 Q/ P1．1 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。
' V! m2 h# R; g" E) ^7 o+ j; e表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果


, j7 |" F; I# a6 Z- X9 ]: D

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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
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pH值

1
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5 Q) f: W/ ]& O& f9 N192
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; F, B% |5 I0 |  d' P25
680
7.0
8 ^2 r  `1 u: q4 U. L416
3 r* w- i# x$ V. I  C# X- U264
3 [( e# s+ ]9 _( Y
( r/ N2 p9 H0 F$ h2 Z3
25
824
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194

6 A% f" Q7 I/ ?5 Y* f1 l4
30
0 L- c2 m- v0 x' B* e1 c' e424
7.0
1 f8 V# Y* f& X% K- t. w5 A. a& E/ P220
204
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5
30
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: U1 v/ }8 [; ^0 \9.0
507
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6
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824
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  ^( c3 X" z1 \  F6 n4 }7
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1 E4 v7 Y( a1 U* k# Y: w& Y9.0
297
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8
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1 J- R! Y$ g  S1 B5 Z0 A4 E824
( n! c2 x6 C6 k9 J  d, p0 R7.0
755
7 z- i$ s# C4 U2 K8 R! E69

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307
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144
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5 d+ n5 c0 s2 P3 r3 U% w表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果
5 O3 y  A) A% g4 _8 t+ v% \, w  j0 }; k+ Q

& X1 [0 f/ Z1 z  t# |8 h0 c
( w( X' H& g8 _5 @
7 O  H) J6 l# q8 I% K6 d. I分组号
8 e! T" j5 ~+ T* {因素
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)

温度/
ρ（油）/（mg.L-1)
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* u% p1 v7 b$ E" ]) f$ A6 W$ E1
25
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574
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7 K( U1 m1 v7 X1 P! U) p: Q+ C  pK2
! U1 Q' w  h. A6 k- j299
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73
16
: c9 W7 s; ]9 D. U4 f25
　
　
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。
& Q. t4 t4 d5 Q" B4 o& i& ]$ }2 结果分析
" z3 R8 K$ w% f% G9 [  G2．1 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。
表3  4株机油降解菌形态特征
& X/ W+ Q" ?- {  G8 l2 y+ C; \: \

3 D6 j0 \/ L, A1 B& ^( D2 o
( t- O: g5 J' O( {
形态特征
ZL1
ZL2
( u' l$ P5 d  t; K. A1 dZL3
+ f0 r3 ^( @3 l1 q4 G9 vZL4

菌落颜色
& M: _6 C# |3 X9 P9 H' d* F粉红
; E1 s! q' x9 g5 w) M1 E淡黄
0 y0 W: P" O: ^$ A) s" S- Y( ~# @淡黄
粉红
0 u8 M) H) T$ _' T
菌落形态
不透明，微隆起，全缘，
9 b& L' E* P' I; k半透明，圆形
! J4 H6 m/ Z" m" g半透明，圆形，隆起，
1 \% J" |& k1 o/ p. I不透明，米粒状突起，
/ r: b% H* o# B
　
光滑，有光泽
光滑，较干燥
光滑，有光泽
较湿润
8 V& C( N4 P- q+ W# e
菌体形态
: Z* T% X' m: @' K; w! }短杆
球形
# B( L4 {2 k$ s2 L) H. ^杆状
1 U- P8 a# h7 S7 m丝状

菌体大小/μm
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
Φ0.3
* u9 o8 {- r, }: f% w8 x2 H, {3 T（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
% H$ J9 q8 U9 Y/ P, |+ Q+ |/ q0.2×(6-60)

# n2 i9 p, F, S  u革兰氏染色
G
G
$ R8 K7 O" G) c9 KG
* |4 E- w6 K, h) ~' A5 gG
3 X6 ~' v8 \, U, L2 I
2 U0 {* c8 ?1 O" u6 n4 z; }  F初步鉴定
黄杆菌属
; P; y+ I% V$ H# D( Z. o8 [! U微球菌属
假单胞菌属
酵母菌属
$ r3 T- d, h6 H9 O1 Z% ~; ]' [0 ~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。
" D0 O' v: T, w+ R, z/ U# F* D
3 结论
) }) M$ z! D8 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。
. p7 `' b; ], p/ T8 N/ L+ t
* v  A! ^' U  X9 t
+ j- k2 o# c* u+ d3 g5 c  c* 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。
9 Z3 h2 X0 a  y+ I4 I; z. q

& @1 j' m; H, p* A! K: L2 P
& ?: r9 g7 a1 ^( g8 G, j


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