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2 G' `+ e ~# a( B/ h3 Y 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－038 b7 b. p2 \0 F# W# m! ]
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) ! s+ Y* Z4 u# S' Q. G8 k, f
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
7 p3 e/ E) M% D* Q$ P6 X 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 Y& Z% q4 C+ o5 N5 R1 材料与方法 , m2 e6 \9 F0 l- @& b9 Q7 L
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。
2 y% B: H. h( d) f4 Q表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 " R6 m: N7 B% v' Q! J. t
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?5 e: l3 B, K9 a
分组号
. M3 a# z! s% [9 c! a& G: A因素" H- d9 A2 ~- S0 Y- L9 ^
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
, B+ ?& T5 V# d/ T2 _0 h7 Z; S# E降解测量ρ（油）/（mg.L-1)+ h4 B# u+ P+ C2 E1 k
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2 |1 E1 V1 K* w+ x# Z8 z! \% rρ（油）/（mg.L-1)
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25
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2 o# t# k3 y; T3 X6 f1.5 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。 , M! G; D' j2 r2 g) W2 B: T4 ]
2 结果分析
0 @ C! s8 Y- x5 _. r8 [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。
! m$ {& L- X% t* F. x0 }5 R4 B表3 4株机油降解菌形态特征 % }& _+ K2 G: Z6 W r9 Y5 W9 V+ J
6 j R& F) o& ~& w: @
9 R0 V* A+ y' d: j7 i
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形态特征8 }$ O) y) W- |) |3 P/ B
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粉红
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粉红
( |2 Y) ~ u! W3 ~& a% r2 Q5 F) `# ~" m! J2 o
菌落形态
. Y& c* U# `: z y) V* Z4 N+ e( W& t- m不透明，微隆起，全缘，
4 I3 O( B- H) J7 R) j半透明，圆形
$ z! T4 }9 ^5 k' @" a( [半透明，圆形，隆起，
2 z$ ^! {# J4 V; f, b% D: d" `不透明，米粒状突起，$ x& B& Q' V2 x% @- r
, R6 b( w& w3 `' T' Z9 ]" g 8 \. t0 N- M# T. l; ?/ s4 f0 c0 i
光滑，有光泽! d* w; ]- b2 I$ n4 R
光滑，较干燥
- q, n: n$ O5 m y% P+ p. E6 J光滑，有光泽
# w0 p' {6 ^- Y较湿润
+ ?4 w" D0 N6 ]7 R4 f
( R# a* `# ?, L' u: q* ]8 Q菌体形态
# F( H6 r( _- _# n& G, A短杆
( v7 p! k6 x2 f* a" y% v球形
+ D$ @% _! j& F6 k' ^杆状
, s0 Z) ^# b) h9 ~6 d% u3 H4 t1 W丝状# m! A) g. E. \/ R
2 C) y. Y- q* a! v; L0 q: q4 ?2 Y: u菌体大小/μm
" `9 r7 Z1 w, ?* r# A& O（0.3-0.8)×(0.6-1.0）8 ?) f i+ j- p' z& |
Φ0.3. S2 p1 H* n b8 z4 r
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)5 H3 L% V" H5 k- P' s* }
0.2×(6-60)0 V3 W5 z% m, V6 l& u b( T) x! k
2 y, A% H$ M& K. L/ o1 s
革兰氏染色% P, o5 A8 d, G
G5 M6 J2 o. R* v/ Q( X
G
2 R n/ ?% o( BG; r5 h2 q1 l- u% i3 D C
G
( y$ Z% U1 `5 H, `5 Q+ m% F! S2 O8 m+ ~; ]# X, `
初步鉴定3 u! O7 D% G" {; R4 P+ |* k9 N7 z
黄杆菌属! _6 O$ [0 y0 o) v8 D
微球菌属5 y7 F: G+ b! j& J' h# ]" i$ q% y
假单胞菌属
" {% d- K9 c7 q; Y* [% k酵母菌属% e* H0 ~7 k' }2 p9 o: M0 K$ H/ V
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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7 f* Y0 Y1 i4 v0 h( k9 P3 结论
6 b: b# d( r4 k1 b5 V 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。 3 v0 ~. x) W! H* W2 Y1 z" |
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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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