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0 W$ M1 W0 `0 A. D& R4 h6 x" L
' R9 E, R& \7 C, l* X- A 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
2 `2 E/ Y8 b1 v2 | U. c+ t2 r$ o; TAn 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......# l. Z% r' G& _9 V$ q4 d) Z
( Q' i0 W1 W* I& P4 C3 d$ X9 e" t* t + Z( }" O) I* [3 U% t! X! |1 a
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3 e9 C7 N: M5 n4 H P
4 z+ p' J4 h e$ Q; _
, A5 z2 U; s8 H% x3 Z
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- r2 ?1 s* f5 H' A' J' G 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03& X# e; A! F0 N) R1 U3 | L5 v
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) ; D4 I" k2 V+ U+ o8 r$ D0 m
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 " t0 M: W# U. ]2 N E
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。
3 i/ @2 o# X; S$ i0 i( E1 材料与方法
# q1 P: {) G4 V8 j! k1．1 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。
3 E- a" g' Z8 M% H表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 ' ?+ u4 O$ J7 q# k/ h, N8 d
% m2 M1 F3 I+ I8 S7 J* v
2 M& g: @3 A- a
5 Q' e" g* E C/ s* X$ {9 G# }( }
. K. x$ d7 }" q8 z1 \分组号+ \" j5 T1 m) j- |- ]- v
因素
# P; r1 W; m4 S3 E测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
- G0 y9 {9 T7 ]% a9 K降解测量ρ（油）/（mg.L-1)4 S A0 q. e9 f2 D. J b1 t
# d3 \# d: ?+ [# a" w; C
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ρ（油）/（mg.L-1)
/ E" V# r: ^# N: r$ ^# z- `8 x3 _" ~pH值, A: O# D. D# \
: q Y G4 F" I: G! M12 {: U, h0 ? k! j4 H
25
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256 R3 r. e4 l9 |/ E8 s& A, X
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7.0
+ U- k% W& _4 g$ \- D" ^2 y416: Y( M7 M: m2 W3 M0 b
264! \' h6 P1 C( F3 M5 v. Z1 |
2 K4 B+ {- d& W8 ^' Z0 _1 T# T4 |
3
) U# B" D, Y I. Y$ O: p/ F25) g& [2 ]+ K4 d0 n' T' `
824
( _ D2 M& z. u! c; b9 r5 Z9.06 P$ y, M+ @+ Q/ @
630' H3 ]7 `. a+ L2 g
194" U4 c# c" |1 M& R# K# `5 M4 o
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4, S+ v: a$ N8 ^8 Q" l2 S' h8 R, d
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424& V. R" \3 h' h- A4 a
7.0
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204, H, N# p/ Y: l& u. G
' A b4 R- N6 c3 H- R, k5
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9.0
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7 B: T0 f0 I% E: Q# s, W& b! _) w" ^173
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$ I# j; y/ L* B @# c30! I* m1 e; e% ]# ^* I' b
824
4 t$ |. S" V' k& ~3 z* R0 S# Z5.0
( U8 K) _% ]' p' ]6545 l O' d+ n! O L, B6 I/ S# t
170
1 D* b( M# D7 _, t5 d% G: W+ M+ F& Q' ^( X9 R* R# b P
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569
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824
0 G3 _: E5 `( }! g9 M7.0
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# O4 i# {6 W! x2 n0 BK1& x& B6 O" n- a4 n3 ?, l0 _7 v
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513
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7 L7 F# t" i. o3 a+ q0 BK1
. V4 o9 g5 T- O% `( ]. b7 A1 j( P230# F0 S# y+ G! d3 S) ]
188
# n4 ]# M: U( w$ H _171
3 ^$ E$ [; Q# b' S7 k& t* m. R
- |5 P( k* P; s , L' _* T6 ?1 v
0 j+ e1 H7 p: V9 M( g. F
K2
8 t6 X2 f+ |' ~- d) M8 Z3 b182
! `$ J6 H0 }- a' `2 V9 }1 {1839 A3 Q( E) Y8 R
179# d7 o+ M4 R. k) g2 v
4 o% ^. {& ^$ x: o) L n4 z4 C + e8 {3 B( Y& D" x# O0 F! o
( B# s2 l" Z! Q1 XK3: u; ~( F- m9 }. b# }' s
102
5 a3 x# @4 p- ]0 P144' q1 O( I- t6 A9 s. Z: ^" G. G
165* T- j4 c2 G* O& C5 z1 K
/ x0 {9 x5 ]/ d4 `& n
5 h& V( _" w( G, J7 n4 [
o2 L: {9 ]) B# iR
. T" x* L e1 w128$ y, N2 {$ c* O7 Z D& f% r: w
44
# t4 s$ E0 d( ]3 u14
- I5 E/ T3 z) A. c
3 ^$ Y8 [6 U1 I1 C / U$ {4 H9 _! d. ]" X2 A. y! t- k
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
' |4 t7 B# U- H6 f; q) |8 D# O% {, g5 Y$ z& |
6 L6 \/ E. y, b0 l# |5 v5 {8 |7 r) V1 L F
- _" z' {5 V5 E
分组号5 x( J: N. Y8 |! l# `5 Z ^" A# }
因素
7 d0 @6 g- X; R测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
2 r2 O" g$ N# p% _降解测量ρ（油）/（mg.L-1)& F: H0 K/ V' T4 r
# f5 R& s8 \3 } D& G% |
温度/' ?/ W) ?) a4 Q2 H# w7 M; `4 B
ρ（油）/（mg.L-1)
: W5 u6 O0 t5 r$ V+ P* p3 D) w% S _. N2 FpH值 D0 S$ F% P; w$ C
1 h( y5 T& }) q0 Q' Y& H' I& ^& j7 V
1
* z7 _0 O" s1 R9 d: h8 Q ?, i25
& _( v1 H2 [6 K; a7 b: O3 r A368# d7 q8 d9 C9 h) E
4.06 |, l( z/ g: i1 G4 `
69& t' \+ E" z E) x9 S( A& S
2993 ~6 o# W! v: N* `0 U; i' O
( B6 X( F) @$ k1 t; N3 U; x
21 ]" n! R9 x' D( Y5 x# E' Q3 V. z
25
2 [8 C7 J. T9 d8 i574
- O, O2 \ k+ m: ?0 _9 {6.05 n+ J7 h% `3 ~
267
6 o; I% e! }$ U& {; ^, V307
7 _6 C1 E4 F; W: P& F! ?' M7 `0 D) }
31 l3 I# D1 g: t0 a" z& d
25
% u" A( O4 m. n' z6 L& k2 L1 N767
9 y% |% }2 g! @' U$ h0 Z8.06 o/ m8 o2 q5 a) m# _* H
4791 I: }3 B! T1 R& S
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( o; a1 j/ _9 a# x) l: f: i30: H9 }2 L1 Q* u1 b- Z! j1 l
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52 {6 }3 J, C" @$ j& x( f! X& |
30
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; [# T9 t8 A( p3 I* z8.0
8 `5 n1 i' s+ ]+ y+ O296: Z0 X5 m) }/ H% t$ k
2786 x# ?# C2 v4 h9 F0 W' T& j
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, h# c- N+ W8 }/ ]3 ?% M368
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255
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7 ~5 `8 w) C1 q4 u, BK2$ o3 ?3 I0 R3 q; F6 j: |% t
299
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; A2 m8 M& k* b0 o5 n7 D1 d) R1 q% X280( [ R+ t8 s( X
& L# O! \ z0 n* T& c. M
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) B/ ~+ T" p( Q, L8 n736 `0 _! {- f9 k
16
) o1 y& w8 z6 _ a$ M$ f25
! [& V# s. L6 C) h: C4 O- l& H % S; Z8 N# v0 n- A& m
- I( |+ E, g/ R1.5 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。 - e; n8 A: ]/ w( j8 ~5 R. U# Q$ U
2 结果分析 / |! H9 @6 V7 `2 {6 K8 |& O5 a* `
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。 0 }% I. m5 l1 Y: i
表3 4株机油降解菌形态特征 7 _# G3 m4 h& W" @
. Q. C# I# s7 K: ^! p& t6 Q( Z
) }2 ]8 X1 C# f1 ^/ ]" m3 n1 P( g6 v
/ Q, y4 B5 Q9 R4 n& _$ B; i# E
形态特征/ K+ O/ Q) y, ~1 t' ]5 h
ZL1( R8 G0 z: Y1 \0 j) J% M- C
ZL24 ^+ j6 k. a1 H# q
ZL3' ?( n7 ?# z' w+ Q6 G* m
ZL4
7 H( e. {2 m/ r" M% E5 y9 O l( G- W. U, ]
菌落颜色
, G7 i" s* \8 g" z/ G k2 U粉红: H0 ?3 r9 V3 s
淡黄
( w. o8 v5 n. Z' \! \/ r淡黄1 z4 d8 m; S$ R1 I0 E
粉红
; L( i4 c# ~, k3 S4 c2 d- n& u8 u0 k- s0 P
菌落形态
8 s6 a# F+ }! X( O. f9 N/ c) ^9 p不透明，微隆起，全缘，
0 z% u! h1 N% x9 x' m" m半透明，圆形
3 S# B e5 Y4 l8 f' p- Z1 t; u- O7 \半透明，圆形，隆起，
' f" U: P+ i( E' S1 Z, s ^; q不透明，米粒状突起，4 {: F8 a' f5 ~% M8 b. X, l! J5 G( D9 G
$ x& [8 P+ G' A' z. S. \ & G' r1 I; a, X
光滑，有光泽& V. I3 `3 [3 N! T+ M ~4 b
光滑，较干燥
1 A, y3 m: ]' l6 Q" S8 z光滑，有光泽, w! { E' p- j% t
较湿润, Z0 ]4 z& e( L! P) O! j, q" i
; y4 l1 ]. W5 v. a! C菌体形态
* P( x6 T& p6 b9 C3 u' C& j短杆
0 n1 C0 g: o+ H9 h$ j6 k( R, b, q; |球形$ j! v% E, J3 n
杆状0 e$ O9 n! y: c' }/ f# T
丝状
' T8 c! Y0 d" t5 F: {& ^, h6 i, n1 W: P' }" p: K% `/ }& I
菌体大小/μm6 b' a" U5 n; {* I
（0.3-0.8)×(0.6-1.0） h i/ S$ W) h5 M* B2 @
Φ0.3
% N! `+ E; [2 J（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
3 s+ V# o% o9 G# @4 X' q# m0.2×(6-60)
$ j9 q/ ^5 z$ Q/ J& Q8 ^4 H4 ]2 X4 \( N% I
革兰氏染色' A! R5 g2 u# D" v- x4 D" q9 {
G8 H- Y# T9 a m
G
9 f6 E c' }0 e I4 mG) Y' M5 i+ v( Q) E5 v2 E
G" N! i- x5 @9 E/ v- o6 V! \
) z! t8 K+ s. U
初步鉴定6 I% I, w6 k! Y/ @% S" Z( `! X5 M9 Q
黄杆菌属
* `& ~& F6 w g0 i! f4 M微球菌属
5 c7 o Z1 J# |7 _( T9 ]* f假单胞菌属2 @, w5 ?' i5 U1 Q p* w
酵母菌属5 N b; E7 v3 v, ]& U
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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3 结论 * G& {% J2 `) T3 R4 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。
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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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