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+ c' @% Q* o1 @/ ` 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－030 O: E9 y/ B, O" t+ N8 d7 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......
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% X K0 Q. f) E+ \( ~. b 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
- a4 t# l) H2 y8 _) X! `4 L. f- z# |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)
1 W/ \! G! {/ g/ J5 ]6 o1 R 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
- e# K! |) K2 q! i3 t 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。
# J$ k$ w0 J0 O8 n1 材料与方法
; V O3 f1 r9 ^* `- w3 x1．1 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 g1 e/ E4 [3 t表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 2 ~: B) S0 l5 A' F& E
0 ~- B' A. j- g/ v1 Q
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分组号- A; h T& _! }. J
因素
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降解测量ρ（油）/（mg.L-1)% }, R- g# U& C9 J3 r0 W
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k6 U1 e8 P0 ~, s) H \& z6 X2 r: N U+ v ^' a7 {/ n! ^& R
K34 O' q& n+ Z- E A' v
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165
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128
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14
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8 W* _% |4 M8 Z- B" v3 K6 x7 \表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果 7 P* i# a/ m8 b
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8 t7 E$ M- p ~% l" q* q
分组号
1 k4 C. D; y }9 `7 O- I' N0 n6 t因素' H" g; X8 k/ _7 ] M8 r
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
* K% t! k) H1 y, h降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
- R% N2 M( O$ o
7 V, Y% i& s- x t温度/0 M% s2 F4 |% u h; h2 n4 e j
ρ（油）/（mg.L-1)
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69
3 P8 T, U* E/ y( u! Z+ s! y299% C# I' A9 a, v; w {) D5 `; S
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267
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0 g4 Q4 Q$ X4 n
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。
N( c K5 T/ D6 W" o2 结果分析 2 Q* Y( O! t" U2 h" S
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。 ( p" ^ Q4 `% _: L
表3 4株机油降解菌形态特征
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3 o5 r/ M6 p' \% W/ |$ b/ _) Y# V8 E' ]! E- H
0 }+ d5 }. Q$ {2 ~
, O, S+ X& D8 n2 `
形态特征
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( M T5 K+ a3 u0 Y; lZL28 c/ E9 p* B2 g1 I8 m& m: d/ t) Y
ZL3$ q4 ]. s. E1 H1 Y3 w$ b
ZL4
( n. t# C/ j6 y7 {
) B. F, B) I* T; @6 Y) x菌落颜色
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. w/ k) A: G! L. ]% p3 s" j淡黄
0 T4 a! N+ o5 j3 l5 J淡黄7 F/ d. s# q* M+ G
粉红4 _: g/ |2 v' `8 e, F% @5 P2 m( s
/ w) d! _% f# g* U |% f+ v8 \
菌落形态
; U( y5 V1 C C) S- H* u2 K不透明，微隆起，全缘，
' r! F m6 N Y半透明，圆形 e* b, ?2 ~% g/ P# U/ D6 `7 |2 t
半透明，圆形，隆起，
- |" u' g' ?, l! s3 F; e( K不透明，米粒状突起，
0 @9 `. o+ F% W% U
1 m$ \# T( t# O; [( J # c3 Z0 Q, {2 r9 d
光滑，有光泽
& w8 y: A1 p O光滑，较干燥, D+ N8 b5 a# j N/ J5 G4 e9 Q
光滑，有光泽- \! \; ]- L: F+ y/ \* [
较湿润
' n' D3 u/ w5 _4 a. d
% m% u& `; G y: t& n8 [) s菌体形态4 B/ f8 Z1 S6 v$ H0 d0 l" b |
短杆
, T9 O3 T( \" E9 J) P( n8 h球形
+ v2 ^$ X" g+ t# |+ [! J杆状
. V% s# |" v& [2 O8 w丝状# ^+ R2 s/ z" W* i" E @
_# y0 E- V# o菌体大小/μm' _& G! y/ ~2 n. e2 q6 x% a
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）; N( r/ j7 |) z
Φ0.3
+ W& X( f5 b, ?" B（0.5-0.8)×(1.3-5.0)& o8 K6 R( z8 k9 _& m& y- q% B
0.2×(6-60)
$ y) V" T Q/ a* V/ L# i( w' C3 _6 r0 `' O! y
革兰氏染色: e' v( |+ `8 ~7 K7 J8 t
G3 Y7 r" I: y3 u! F0 D i6 r
G
4 h! c# `& A0 [, |$ B3 [G/ i3 u& r f; T8 }& G7 B3 I
G# J' o) \! [/ k; C
4 c# q! y& J# m* e% e* a9 F6 O% a初步鉴定
) y! [$ V s: P% { L8 g# u黄杆菌属
. _( ~8 `. B9 F/ {微球菌属& C w5 f' N8 D& H
假单胞菌属. o# C7 Z8 W+ F& a+ [
酵母菌属
$ ^2 F5 W. ]. d3 U6 n2．2 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。 . F7 v- [, [; h7 C; m6 b& I
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3 结论
2 l4 b( y, j6 }/ ]% B* _3 l6 I 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。 ; H6 i, @$ X$ J, M3 m4 }, X) W
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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。5 h+ ^7 C- |2 z# `1 T
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发表于 2010-2-21 20:12
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