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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－032 D3 [! y! b6 L) T( G+ ^) ?
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......7 l7 e" i" N( d. K$ m, Q* U
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% Y1 C, j7 D* Q3 c+ k. c
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
/ } l" @3 n9 x* i* C. i, i" q/ i8 dAn 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 S, R# g7 i. ^# q2 E
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 : m( F5 u+ M; 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。
+ E$ f# H! e& n- s2 i8 G1 材料与方法 0 h& n8 z- ^( @. S( E
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。
4 P! R9 \) v& ~, c表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 % v8 }9 i8 s! K
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分组号
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测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
2 L$ }4 {9 Y" k0 v1 b* J( W降解测量ρ（油）/（mg.L-1)7 L# [; Y i) ?4 r
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表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
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& s; l3 @0 J' x$ h! R- p! O' s
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分组号
) D3 i& h. @1 e8 O7 Q因素7 g; Y( _" r, o7 w' E8 O) x& M
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
/ G+ w4 O5 C% a$ y, S降解测量ρ（油）/（mg.L-1)0 e* Z; o, d! o+ _9 B( x. {
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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。 0 s# o- i% I$ E) U& }# u5 V
2 结果分析 5 y6 S% |6 \7 X
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。 : o% I4 G9 o$ {( o7 o: \$ N6 f) q- ^
表3 4株机油降解菌形态特征 + d, H$ q& ?" h2 E
: R" Z2 y# p& ?* t) T3 A
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" G D& }& D% s: v$ E+ x
+ f4 P( P4 ]# f* }形态特征
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菌落颜色
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淡黄# T- B, j) I* [1 f' u) a
淡黄1 d4 o1 l& D: o# Y
粉红. a* V! U7 O+ P1 e3 `5 t
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2 R9 X% [6 o# b) `, {不透明，微隆起，全缘，# U& s* y- W: D5 a; t
半透明，圆形
f$ M. X- n( M. ?3 A% ]8 r半透明，圆形，隆起，+ H, \& D/ W' p) I- |# i5 J
不透明，米粒状突起，
3 C0 e- w8 ?2 o; w$ L: L% }+ m4 {. `) l8 f% f8 B$ |2 r2 W
: J% k5 q4 V# I- y! B0 f
光滑，有光泽
" _# d7 Z* {1 o" r光滑，较干燥2 F, x) `. i5 C2 s$ V6 ]5 I
光滑，有光泽
3 W2 G; L( _( b3 p& q4 G4 L较湿润( X+ C! ~" N k! _; V
" q8 q0 ^& k8 y" I' e; d6 l1 p
菌体形态
& C) @) H& O# v- P短杆/ w8 x t3 f- J
球形
# S+ V8 E1 I' P杆状
4 h5 c$ i2 `$ }1 i4 _% y丝状! a1 c- D Z+ i0 @( ~# J
# h' x/ z5 V# x0 y. v! S' J0 [" [# C
菌体大小/μm
/ K1 R- h% L, D7 m7 i, z( [' [（0.3-0.8)×(0.6-1.0）0 T% Q, `( `7 ~* `$ w
Φ0.3
, @$ H0 @5 V7 G& |8 K) i g（0.5-0.8)×(1.3-5.0)& ?' R/ j- ^1 y5 |$ o5 f
0.2×(6-60)3 b/ a3 Z7 L0 T& b# X1 `0 ^
" v' e8 f6 ?, }# H- Y
革兰氏染色! A$ g0 s0 Z- d- m7 B! p! t5 K
G
( Y$ P3 e6 P2 M/ `$ t* H! wG! @4 K: k& `( }. H* K
G( \% N3 M* c! u7 w8 G0 F0 q
G, c6 f% J1 s" X+ u
' s6 A" |$ g: q5 p4 ^
初步鉴定6 s" z' C0 l+ U
黄杆菌属. g; N; `9 R& _
微球菌属
! C7 N m$ m* [# W6 p0 }$ ]假单胞菌属
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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。 2 }- z# z. z) \6 i7 Y
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3 结论 ) }- A+ L3 N. i3 m4 `. j
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。 {; y5 ]6 {; C! k) U
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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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