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H4 k R. P; P1 l# w4 ?# p2 N 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03' f# a/ k. h# \, m4 I
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......, y* `! C/ K$ J$ M y5 K
1 X8 p3 ^1 n* r/ C) ^/ J
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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
2 g5 ~- e# w8 j0 W+ H5 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) 5 ? J8 |" ~' L& I2 s: J4 h- c
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 ! z4 }4 e0 E/ d4 k, y4 v1 V6 y, f, u
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。 ' {, r8 I& ~4 s8 c0 {, D6 a
1 材料与方法 * x A# F+ B& K8 s# F
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。
( H& N4 n) ` a1 |6 }3 X5 O表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 5 X6 Q( D, U2 n" S! B% P9 {$ I
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分组号2 t& R+ m# a: z& [
因素
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. j G6 T7 c/ I% a降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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! j' C+ x# {5 j# y; J% F5 P9 n6 @) v
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。 2 r! P; m- ?3 Q# ]# ]: L w0 y
2 结果分析
/ k) q$ { f+ U9 e8 E2．1 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 N L% F1 X( _0 o! o+ m, O- N+ t表3 4株机油降解菌形态特征
2 ]% ~: r+ O. v) Y+ C1 E7 j; \
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ZL1; K2 C* Y0 c7 r/ e
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菌落颜色
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菌落形态
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4 n! Q% W0 M! c. h: l/ j半透明，圆形% I( Z* Z f9 {% m/ P0 t8 q
半透明，圆形，隆起，5 O+ ]( i/ l% v' f& S5 z' y
不透明，米粒状突起，
" [' }$ X$ f5 p& \0 ~, |3 v( D5 e* n8 q4 ]
8 i4 ~+ ]1 k1 t! M* H2 G' U9 h: T
光滑，有光泽
% g' k$ z U+ v" B/ ^" Q9 p g光滑，较干燥9 B. X; u& [6 ~ i3 S
光滑，有光泽
& Q+ \2 E1 p5 A; G: B较湿润0 k5 j, ^/ e1 X9 z# l
" M& N: n+ j8 f; J" h菌体形态
9 `; H2 X& E! d' f短杆: G3 w- L4 R3 q) Z( D- D) F7 k1 }
球形
9 |8 {) @6 W& Q, e- s杆状8 k$ [8 P' E! ?) G) ?: B
丝状5 `+ r4 L2 W5 i0 Y; I# Z
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菌体大小/μm
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（0.5-0.8)×(1.3-5.0)( Y0 T1 M7 A7 W( j2 x4 W
0.2×(6-60)
( v0 [! M" @* L
% E1 J2 I4 Z. O+ y. b9 f4 Z革兰氏染色
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# S& Q- A5 t6 D$ q, @, dG6 P3 {5 H# p! E: P/ g. y) n4 V: _
G- D, Z& e1 \, Z; M( ?) O5 H1 V; K! l
G
% g6 f& y& n0 z9 v9 Q4 t( Q; e
_. ]$ P+ a6 E, V初步鉴定
/ n, z0 S4 p9 Y7 D黄杆菌属$ I! G' ^9 Y/ e! ~5 W
微球菌属2 A8 c1 M! L& i0 r
假单胞菌属
* P+ v3 v9 _. y# {: N酵母菌属
& G7 _0 ~ }" j9 l2．2 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。 M9 ^/ D( H6 H1 X e; y
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3 结论
; j c% Z5 h7 @6 T- @, b 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。 8 E7 U! h1 ?* x$ t5 `
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. y1 ]& s. w- S 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。# i9 ~/ {2 B) t3 W
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发表于 2010-2-21 20:12
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