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& @1 B8 T1 q2 P5 C
4 |9 t( j9 u# D2 Q9 s; p8 r 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－039 O. C* n; ?2 G: A$ `
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......- D0 {5 Q3 a5 ]. j7 z, d/ @; t! f
( V5 [5 G; z4 k & z: a. t3 H2 n8 W6 _: F
I# Z& Q2 i( n: k ; b! k$ K9 T: f- B! T, _6 |
6 N4 f" A4 _" N7 D2 R# q0 ^. D% K/ A! Z+ P, l! ]$ I
4 }7 A) \/ m2 g* ~
$ r! j7 c" I2 ?, g% z! N& Z. t( D
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
9 E: d; Z; L$ h: H, n( Y- kAn 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) 6 h7 t3 |! @1 q* r! `) d' |
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
) x* I9 J4 u, J% b( k8 d 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。 / a; o& b9 h5 c, d8 p% l$ c. H+ t
1 材料与方法 / D/ u* d; r/ b: `; e! m
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。 % Q t1 U+ O) ]/ p, B6 N
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 7 a1 L! \, |2 G2 ~( i
& C( h9 z Q1 l; N) l( p2 @" Z% r1 [$ s2 h! e% i$ s+ U2 `8 D1 }
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1). ]: O1 ]3 m# t5 ]6 u6 e+ b. v/ q; c
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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257 t$ }, U k9 o6 d6 \( h! C
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4) D% g8 f# g* B; l
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424
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220( ?; T Q$ c9 m8 N! A( L
204
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173
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6- S3 K; k5 ~$ |* r' j+ |9 X
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824. |5 B# k& m# H4 v
5.0+ E1 Q$ }, n8 o# V
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6 \# \- S8 a: O
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9.0" E A( w+ p0 u5 @% ]: H- e+ h
297- K, F/ N% U) a b
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5 A( U1 f2 L6 E: d84 M$ E- |+ }1 r2 o2 S
35
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4 I: C' O) H. v7 y# L+ A9 J) \569& l" t" j$ M7 K3 b7 T
111
7 x, y7 E3 j0 J& E
4 v$ J5 H. A& j( i; H$ j, i9 T92 F( v/ H" _' Y3 K3 U2 A7 n" L, \
35
& C! Q$ |& p4 K$ A/ W) E! X5 k. O824
9 x5 z- a3 i2 X, ^9 |7.04 o; s. W) k- D: l2 b' v3 ?# }4 i
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548
0 f# W* @# G) E O) x+ d537
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) N$ [' z# ^% h. l2 [& \K39 ]2 ^7 U: ~) m3 q1 {: X1 b3 [
307
/ u' f1 p5 ~2 m1 L. L$ L! w' |433
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( W. q4 x* @- ~+ S7 A) I* t. Q
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171
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# y& g: j0 v7 ?! b3 M( M0 U8 R) A. n
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5 j. ?$ k' X$ S* K4 H0 K7 \
# ^3 U0 Y% u4 L . @5 e! D) X8 Y* f9 z& T. b
+ o y# }1 ?; t+ jK3. w, N& p9 Z& v K
1023 v$ K5 B( P; d& P* R
1447 b6 I3 F [1 v4 u3 F: T3 Q
165
$ w8 v( l# q7 B4 |8 `0 q
) l$ {9 c. ?# w l 7 T! j' K( V( |$ s
- ]) p$ J8 p" z' t
R$ H2 B8 q! Y; X" t: _5 |
128% ^; b3 T+ C5 f6 `+ a6 t
44
, H r8 G" ~' ?$ d" X7 Z149 R) e! S- n! x$ }
) Y6 z9 n2 q4 z! ~7 b2 e4 l7 G
- L3 ^. W: s7 t( a. Z( W' N. N. \
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果 8 \, v3 @) k- F
2 G- B, B0 P2 s! k( T$ d2 k I; a; N0 c1 m& C8 `) g' q; \5 O$ z8 Z' G
! k7 o* i" h v* a: `2 A: P1 {
* A& d8 ~, y' ?7 R, `8 |7 ]2 Z) e分组号
R9 z" a9 `; {9 E6 M因素) ?9 C* B& m* O O W# `$ x8 u/ y
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
* t4 N2 r* g7 x8 f; x降解测量ρ（油）/（mg.L-1); y7 F5 U2 Z4 D
$ K" K, F- O( D0 W' y1 ?$ E( w. M
温度/0 `7 j3 |: q! U
ρ（油）/（mg.L-1)5 o6 _% L: o# R1 `8 q
pH值' W8 k' i; r# e- o3 I4 U
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1
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8 p. q8 j2 L' @6 Y# g; Y299' Y" { h* B4 M _* ]
/ N) u6 i, p% p& ?2
, I: w6 R+ ?- `( O" G) p25
. \6 j2 S6 S% B! f& O% L, G574& S4 T2 e; o+ p* S8 K
6.0
" y0 K. ~7 M s8 I% ^% s267
" u& @' ?# ], K! Q6 `. T" G307
6 J4 ]# \; a$ V- j9 o
) |& |! e& l/ @/ l' M& N3 h! F3
, S+ d$ A" z2 [% g( r4 i3 u5 q25
}5 O5 d* T5 J( a: q' f6 t767& {' D( S; ^, F+ }
8.0
8 q# `* I6 k9 f9 L! Y4790 @ N# O. \) B* F. m
288: D, l$ ^7 y- H* l7 B
0 }6 p9 F7 H! d8 S9 e9 f& K
4
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6.0% ~4 B$ h7 O. m5 z$ t) @0 K$ |
3541 O9 v6 {* S/ q, r, J2 i0 P
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2 g7 H( |% P; r* @+ P$ B, O8.01 t7 _/ {) ? S/ c! p
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2784 g1 _: {$ Q+ e, s4 i
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4.0
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767
p3 v' a2 N/ H' p$ C4 m6.07 M4 @& q$ N. c- q- p: t
548
w' o' h6 |, Z2197 t4 R+ Q; H# T P+ ]
2 x; s" d! M1 K# Z- GK1& n8 Z" x4 U T, m( E8 \% _1 G8 s
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0 t# _1 s2 P. P# h/ r# W769
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- N4 ^4 F; `$ }0 \! J
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' i2 e8 c* B- ^5 N8 Q9 M1 K, ^% a( `3 H, j
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677
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, R/ Z5 M/ _4 M
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! |. T( M2 J6 d) f$ e, k; |
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! r( j/ H: L/ f. d/ |8 V, S272$ t9 f) i/ h3 L* z, o
280% ?$ j4 q4 ]' u! T' s1 g, ?
" ]/ n+ Q7 g% P' _, v T
4 \6 v8 w; e6 i" A6 l6 e$ m
4 V, O) O8 @: ~" _, {4 NK37 B' [/ J; E8 d5 F( b4 A: {$ R
226
; s) o3 i, X9 G! S, Q271
% \5 ^1 [7 c0 K3 |1 k6 z; K% T" ]264; G2 Z4 H2 V! a7 A; [! f
; S" {4 l) f5 b" j5 E& \! ~' {( {
) F' `. w( W0 o+ n) f3 V. z- E: _ u) v/ w$ j9 S
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8 d/ R# R! X9 b7 v' F, Q6 C$ {73
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25
+ L, a+ `: G% n' Z) } 6 j2 D8 F2 r5 Y
& g4 u+ y" ^7 }5 A8 ]
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。
L& d! \- T% M# S2 结果分析 6 }, D* V. X: C/ _! @& b/ E* }
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。 3 j3 r I3 ?/ E# @1 R
表3 4株机油降解菌形态特征 - M! E" Z6 T" F3 g, p- z5 e) V
$ J' [- w$ e5 |: h
2 @" c. z9 W9 P* X- u# ~4 D! Q3 X
! E7 |) `: L6 m* B6 j# M
/ s( @ Z! B( o# M( R: n7 k形态特征2 p+ g. {# z* x, C8 B
ZL1' e( ?7 a- _/ [4 H) `
ZL2
" t& X6 Z8 _' P0 ]ZL39 n( v; I( p: x: [, d T
ZL4
4 q/ Y& q# m. \* Y: v0 W/ `, P
" Q" |9 C, F( h6 Z) k菌落颜色
3 I. V, }7 F) w% A粉红
7 I5 z; k F' v8 M l X% F淡黄
3 e2 O( Y) X( P, e0 b8 i2 k' H6 X淡黄! l) }3 O' C/ H
粉红3 J- R( K* \' |2 g- H! S
, K. j, {! J* J( L# ]2 S5 l菌落形态7 a0 P& ?. L' B' I! j
不透明，微隆起，全缘，& n: N) a! |- G, M- e
半透明，圆形
$ R, g( v& j$ |. M- V半透明，圆形，隆起，
2 J' Q' _( O- x$ x8 g( e( Q% n1 [不透明，米粒状突起，
! Y& w4 w5 N( ?) q5 r" S) A3 ^$ \+ m" U, I" F! ~
4 @0 u0 E8 Q# n5 f' ^
光滑，有光泽
# O, H* ^3 H+ }& A" ]; A# p光滑，较干燥. \1 N/ y: {( r; w
光滑，有光泽; v% ]0 y1 n, Y. N( r
较湿润
6 s( v. y0 b" z. X; q8 c( ], _$ ^. i
菌体形态
* H3 X/ i2 @' p, }' D$ e短杆4 W, E0 w6 X: }7 h+ O8 X
球形
/ G4 {& h, w; L. p! N4 `- e杆状
" Y9 f) n4 e: Z% b# I丝状8 A# A5 s) r0 o/ t/ o) a6 k5 h! r
' a% k6 ^6 ~0 D菌体大小/μm- M8 |( k n! s2 ^7 P+ T- P% I
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
, W+ s# \6 s+ Y" AΦ0.3
/ B: A- S* P$ V8 v. f+ Y* P（0.5-0.8)×(1.3-5.0)% x5 ^2 \! x/ C. ]- P
0.2×(6-60), l. A/ s- W' d9 a' w7 u6 C0 C. B
& f3 ^# l. m: p% B4 D& d
革兰氏染色7 I1 y# R6 w' V' |) b' R& m6 [
G
5 S! `# L/ C6 \ G: CG
: z8 M+ N, h- u" cG' x: \, x E1 W v6 R
G6 i2 b) a8 T5 I4 u5 b5 P
( I) x' U; ~) ^5 p! p6 e
初步鉴定
/ m; ?( ]) a% @) H% I黄杆菌属
" M0 R. `5 P9 l8 G Y( `/ h微球菌属
2 X8 i/ G% n7 Z# i; [7 y- `/ [' K: S假单胞菌属
j1 B/ ?* e. k; L y' [酵母菌属
! D) h" ]* M. y5 R2．2 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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3 结论 # d+ u$ P7 T! ^& N
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。- e, z Z& c/ B
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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