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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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$ q$ n z7 B: L" o 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－038 {& Q" e8 `; I0 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)
p& j: x* X7 }, 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
3 ^* W2 A; D2 K! u8 ?9 A" 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。 5 e8 P- h; u: v
1 材料与方法 0 Q) ?% P; Y3 Q& r$ R/ P
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* R& Q/ N$ n6 q9 r. i
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果
2 z2 E+ O/ Y5 J2 v6 B5 t
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1839 p) F2 e6 k1 b# F: S& e5 G
179
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分组号. o$ w; P# S& g. z1 U- V
因素
4 n3 A/ G4 s( j# B' q测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
8 p, H& r# o8 K6 F3 T# y降解测量ρ（油）/（mg.L-1)9 `9 M! R( g/ S& I5 k* }# w, T
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20 O2 h- p& x! G9 i0 B2 o5 ? t
25
& t/ m9 O' }$ H1 ^- A0 \& w" X7 g574
7 w0 B& z. {, x9 E# X" @& M6 O6.0) g5 r1 `, L& Z3 Y
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* N9 N+ u. R" X2 T1.5 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。 % q% Q/ B. D0 a* P8 h2 ?# A$ [+ `' `
2 结果分析
( s& U( }: y3 I5 c2．1 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。 - e$ a0 g2 S( O2 C9 q+ }
表3 4株机油降解菌形态特征
% \4 e" s6 q1 y% ]6 _! E, `
# _% S+ i6 ?. O: ^& H+ B$ _" d% S2 P" U- L
, ^+ _; k6 H" a, y& z: X
6 {* h z7 O( F$ C; P& U形态特征% ]! a. ~) q+ L6 U1 l
ZL14 S- r2 t& K2 U S1 E9 ~# T' K
ZL20 W# ^( r$ p1 z: i
ZL3! f! A, A- s8 D* I7 z
ZL4( B* g. Q; z1 r. o/ s% i8 D( j
2 H6 I1 \+ A& Q
菌落颜色( N1 w P, W+ }
粉红
; c F& C8 v2 u6 C# z7 q淡黄: y6 k/ u6 T7 O! O
淡黄
* w% G4 W3 ~8 f2 M粉红
7 q+ T0 O2 I6 `" U1 E5 }$ `
9 R) @7 x) X/ q菌落形态
& ?2 I- K( v# X% w/ X不透明，微隆起，全缘，0 f- g$ Y9 k; C1 K6 G8 Y3 l
半透明，圆形
' I% k- }: T7 o U3 G半透明，圆形，隆起，
' Z" v. o' t3 J! j5 w h不透明，米粒状突起，. d9 l8 K- O: R9 V3 ?: Q6 N- U
# H }) T) n/ c& s: z7 M" O/ X) J. a
2 d0 n: k5 T. P光滑，有光泽
; [5 C7 F2 @0 e% p, k2 w0 `光滑，较干燥
! O8 U. s$ c( P$ }光滑，有光泽
8 D5 f( P8 |5 |/ K较湿润
2 q/ ]. y3 E/ ~2 R4 b+ r5 j1 w$ _+ V9 W; C6 q. s9 _+ H- Z6 Q
菌体形态9 I' _2 w& j0 h) T0 j& |
短杆6 i7 a; S6 L) W) c( c7 n% N
球形; I& W5 F+ z, A% l$ g. ]4 p
杆状
2 b/ v0 ]$ [! @: d/ x丝状' g/ j' ^1 i. r5 ]; R
" ]9 R" G: J! j/ L) [菌体大小/μm
- t* S2 U ~% N4 v* p: C（0.3-0.8)×(0.6-1.0）" f! W0 m9 q {1 ]( |
Φ0.3
5 f- \5 e) Q" t- M7 n（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
; J \$ e6 T! t8 h( K0.2×(6-60)
- l) P# n/ s* ]4 ^" N; C6 {9 [+ w" A* Q( K3 O* U1 G5 ]* o
革兰氏染色* A9 T4 k+ [ s& L* `! P" F6 N
G
S- U2 Y0 a9 {; M. uG
' U7 I, T \# Z; OG- i6 @2 P6 n2 a4 ?
G+ D+ U. Q9 G' \, V2 h' f
* i4 {5 Y2 s) z5 m2 B) l w
初步鉴定
' X7 k2 J9 u% S& h$ Q; @黄杆菌属
8 j p4 C- h6 x( K微球菌属
$ z/ @$ h! c% x4 D) P; |7 m假单胞菌属- j7 M/ S. i7 \! i1 V
酵母菌属
' o% f3 a' T; D; j2．2 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。 . E% A# ?4 X3 I/ o8 \5 q
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3 结论 1 H6 _* a) G0 t1 ^' p
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。: o; h# q, j# H: {
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狗仔卡
发表于 2010-2-21 20:12
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