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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
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+ O1 K; z' j" i1 K 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
2 h9 @) J3 n' K, J3 U0 cAn 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)
5 r' z- P1 I2 U a7 i. T) U) i% P 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
% [$ u( U: R- j 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。 8 @2 Y) `6 b2 P5 D* M6 u
1 材料与方法
, V9 h. z2 |+ z3 r7 {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。
$ m" o) n4 a! h. ~表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
. W& _9 X; b# F( X$ {2 ^- p/ ^9 p0 e. L4 j1 H
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( q1 O' a+ ?: G' h3 {0 i( q分组号
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; t$ j8 X2 I3 S0 Q+ s. G& I6 ^表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果 % m3 j$ H7 \0 l. t2 q8 X" C
) V# N" o5 h' _# T% @8 o" S8 \* U4 S( C& K/ c3 o5 {4 _/ S
) D* @! g2 Q1 q/ p$ {
5 P0 z: u2 x6 D/ K6 ]" }分组号
- K2 w; X7 @6 s& K因素
8 }' F g" q% s$ @' ~测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
/ w. \9 i- C' @降解测量ρ（油）/（mg.L-1)5 B9 P+ \$ T; N4 l+ s( [
( c" `/ a+ @1 @6 m) j3 X) V5 V
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3 R7 a+ y' T6 n3 [* b 3 Z1 k- o( l+ Y0 k6 F& J; f3 L: G
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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。
- i# l7 K v0 @/ J) {2 结果分析
) y6 @0 y' H4 |0 }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。 9 t8 G- C' A/ a; q4 U/ }: C
表3 4株机油降解菌形态特征
; b" y2 D' g7 R' p' H& X/ L4 q% ?; _' O0 C
0 Z1 k9 b9 T4 P7 y# y. j# N
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0 @# n( [; ^$ s! t, V! Q! e7 R" O形态特征
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菌落颜色# I: y+ J" @/ l- {$ i9 \7 p' m
粉红# q. x) f: F8 @, ]) U2 X
淡黄 c' |. u. U! }
淡黄; W2 l ?) D* p9 C
粉红: @, j1 V5 u/ f6 C4 y8 G9 }
+ e: P+ D- `! I! S2 u
菌落形态
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半透明，圆形
& h x" N0 \2 N4 I" I半透明，圆形，隆起，$ s& i \% K, Y
不透明，米粒状突起，
, \/ h _) I; ?, x1 U0 Q& q4 j' f* g7 s4 f4 L: p& V1 Q
) i5 w" m8 h5 X4 O. u
光滑，有光泽6 Z, I1 @# p; D; R& Q' `
光滑，较干燥% K0 ]9 G8 J/ m! [7 s
光滑，有光泽
. F; e" f8 W7 B/ S+ o3 ~) q( d较湿润# n: ~2 B1 H! e5 C" A2 d
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短杆
! Z" ]! x( x) [- G球形
$ q' Q* i9 B8 M1 E! F2 [杆状
! t* W0 g/ l Q- F丝状3 q; t- M3 \4 x& ?. B! v1 W
& V- n: V3 e' ]/ M2 y
菌体大小/μm
y' B) D$ u& B（0.3-0.8)×(0.6-1.0）# f3 ^# b7 g0 }" X8 |
Φ0.3. g9 R% t: v D) r/ n
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
5 K3 r( [4 p) P% w$ C+ |, V0.2×(6-60)2 d+ ^3 A+ o0 { z' \
$ W( P8 E3 A: z6 O" \# B革兰氏染色! n% d5 Q7 L6 f1 y1 _
G+ m" H+ s" Z$ ~( E f
G
8 o) P" i0 x* P0 A' u( sG
7 C8 A- O% A0 A) N7 g F6 _G `% X7 t' m: \7 F, H: ?( z' R( }
1 ?( c7 }2 P* p5 P9 y6 y初步鉴定% l6 m/ I1 X) y+ ]; o6 X7 t' {
黄杆菌属
+ t1 T6 z6 q6 ~微球菌属3 b" R7 S N3 a4 G
假单胞菌属
7 b8 U( a0 s; }% ^' {. X" u酵母菌属/ v' O; l+ G; X7 {, |
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。 6 q$ W P( [: Y3 K. Y, Q
9 T% D8 Y+ j& t1 ]7 v6 m3 结论 & l, j$ A2 D5 {: u3 J' P8 k2 E! X
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。 : o! S( u X6 j! y
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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。, y& j3 B' i- z6 [3 R0 o, {3 n
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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