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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
5 t1 e& v* `$ [/ }: E- c2 P/ g2 x; PAn 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......' N$ x& _9 L6 i" M8 ^
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2 W5 q; Q& c) T- K
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) ?: _7 a& D; x' A 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03" ~0 j, X `5 _& z$ m
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)
; c# ?0 O. M9 T5 o8 Z! 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
/ O* d l. ?/ W 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。
9 F8 ]2 W+ ~' d- Q" e$ m1 材料与方法
2 Q. V, d# v. J, u1．1 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。 ! E* e x( t0 j% z
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 ' p$ @% W2 p5 H7 i0 I' p5 |
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179
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144
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# t, H j, S4 k* |9 N8 h2 z表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果 * O. ], W6 ?3 X0 R7 b% u* j9 v
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. b. ^" d& m) L& o: [, q+ w! H/ t* D2 R3 l% i4 Q' S& M0 S
分组号
7 Q0 m- S6 ^; o7 e% c2 B* b& l因素
/ G; w) M) f& ^2 ]测定结果ρ（油）/（mg.L-1). a6 x) X- j3 l) s+ p; \2 \+ [
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3 W7 e! H& I: U& g
( T* G5 |8 k! A5 K9 M8 u( |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。 . Y1 o$ C' `5 M1 g
2 结果分析 ( c! r: k$ R3 C j" F6 ?
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 j. |- i6 Z# C6 A4 o- `表3 4株机油降解菌形态特征
2 g. E+ e* [2 H
( a) Z* n1 [$ P$ M3 k x% ]$ F. Z; m' ~, f
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$ P) A! l: t. h4 y" m6 a# l# G, y形态特征4 |1 }5 @" V8 I% C4 B, T2 b5 |, H4 y
ZL1
" c% W' k3 V/ i! FZL2
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粉红
4 r/ z( b/ T+ x淡黄
+ {4 j3 N$ o8 O淡黄
8 x& p0 Q0 |# n* N粉红
3 t( @2 c0 Q! \2 D! a& e. A K5 t T4 }/ A( V4 x
菌落形态
+ s8 g( ~8 d, a) P不透明，微隆起，全缘， T( \# L: @8 N( b, f6 O
半透明，圆形3 Y4 P1 Q/ R! J. S4 h) `
半透明，圆形，隆起，+ d5 Q9 `6 ~: V* U1 i
不透明，米粒状突起，9 U0 D- t x( k! y
; ?) k% p/ b7 Y5 _! H
: F }" \& s8 K* c) q' e光滑，有光泽
2 E2 g6 W2 h& V9 h9 _$ }# Y. s1 f光滑，较干燥
) U# {$ A3 t8 D2 P4 R; p光滑，有光泽
0 q3 ~! l1 |' c6 l: B/ R较湿润
9 e# f5 x$ \5 W
* A. _2 Y) I: I" ~菌体形态7 K+ T x* s5 {: c; l) _* ~4 p$ I. ^
短杆9 o4 l) @9 a9 U$ m" ?
球形7 Q6 y6 q# Y. ], l3 c
杆状
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7 f; y7 d3 u6 k2 ~; {( Y0 x% A O" ?
菌体大小/μm
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（0.5-0.8)×(1.3-5.0)6 F5 }# I$ G* @. A5 Z$ A) d
0.2×(6-60)
! v5 V6 D5 _7 b& ]: ^' n7 ? V4 C6 N+ Y" o/ Y- m
革兰氏染色* J. Q& f( V" U! c" G" D% _
G2 v) _: X' v' o1 s6 e
G, u" s$ }: R- C+ Q* ^& ~
G
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+ W% b4 J- ]5 \% l4 K- e2 T2 }( g/ L
初步鉴定( G# t( ?+ e7 X
黄杆菌属+ n/ ] n" S# h, E8 s. R# q
微球菌属3 |, \" ~) K' `8 g% Y0 }- ^6 H- w1 C4 A
假单胞菌属
. t; ?0 p9 A. {( L9 O6 Y* d酵母菌属
" C1 d' n7 b8 ?6 C. t8 W% M2．2 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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& Z5 J7 z) R7 l. G ?2 P E1 a3 结论 3 D( [* h4 N- r8 _, _7 _; C% `
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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5 ?0 m+ l' J2 `5 G @ 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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发表于 2010-2-21 20:12
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