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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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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
( p) O! |1 O! ?) d! {2 yAn 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)
& f- o4 i& g8 z" J& Q 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' A' B. o) n* ~& H M
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。
& ^4 @- M5 s% ]* L' g9 z2 Q1 材料与方法
+ Y9 X2 @3 V6 a" H6 }2 W9 i1．1 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 M5 [8 b! b1 a2 i表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 # Y# S2 d4 v3 [/ i7 m8 E! K
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8 ^, Q: V6 f4 Y5 N2 k5 [; H144' k- j3 T3 c- \% ^7 Q
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R; e3 a2 a" p& {/ R F4 H
128
" H2 N; C- _! O1 S: u44
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9 d. u2 x3 B2 q0 O
4 s' z! W1 ]+ U# g/ `* L& p" t / Y$ E: V" l/ E) ?9 Z% {
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
, z1 X, u8 Q5 n8 _1 ?( M7 W. s+ S' S; D! }+ q# |( R
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5 y: p, f" g% D$ ]分组号- ]: P+ B% G4 h& m) I
因素# M" G& c Q) D, L
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)$ f6 W h. w5 w
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
: y6 S4 d$ q8 _2 c9 R* G+ m. F1 w6 F2 O7 v( R+ c# X0 Z+ } z
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& P1 o& B. j2 h& o% qρ（油）/（mg.L-1)
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+ N6 j6 G7 Y2 q* d1.5 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。
; p( o* A. f9 l- u0 R% W$ p5 C! ~7 d2 结果分析 / F6 j) _/ G% U5 C$ a% E
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。
( c" | b1 [4 T; V# o% |" C表3 4株机油降解菌形态特征 * ]. L, B2 R" `6 ~1 k
# c' D/ E0 D9 K# L- }) C& m- J% ]
) `$ a$ }/ f, z J5 n
" V. i$ g% }! V2 q2 j T, f, @( g2 t+ x
形态特征5 G+ `' o' X& L( O, ]9 p6 Q
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2 i6 _9 B! A7 ^% }% ~# V" gZL2: v w, G9 T$ m1 N, K Y$ y
ZL3, P1 a1 i3 Q/ R
ZL4- f- h# p% X0 `, l0 o3 a3 P
$ V& b! C4 O$ J' q) J2 Y1 n+ Z5 m
菌落颜色
8 N8 P6 o6 ?: i3 j/ a5 x粉红: G& o1 T5 h& d* @( a! B
淡黄$ c, o+ b1 c$ ^% u4 T
淡黄" P; h: M6 r' {3 V# u9 @5 \$ S) v
粉红+ r9 ?/ ?! V; P6 R
$ h) g) a% e8 F8 }菌落形态
5 q' ?! I: V0 s! W6 i不透明，微隆起，全缘，
& p' O* l6 P! U0 G$ i, E半透明，圆形+ s q2 `8 v! {# a$ G: n' M8 ^
半透明，圆形，隆起，
) l; U) N/ G8 ` t! m& ` a不透明，米粒状突起，
0 r3 X1 n* |; c' ?' I9 p9 a& o* c- q7 x
x& _! \, r+ k4 p/ ]- Z) Q1 g9 g
光滑，有光泽
2 n% @! r4 ?1 X9 |1 b } b光滑，较干燥
X" M ]2 h6 I2 \- E$ y2 C* R. z6 r& @光滑，有光泽
* H/ s0 b" G& w# F3 P3 w较湿润
9 j* a9 b. Z! _2 M; k: H
# X9 c6 Y' g9 K e( |1 x菌体形态
1 W8 q% o6 T: G' f* `1 V短杆3 k1 B1 y9 `' j. K# _! u
球形4 J& ^/ ^ y. _! L- |1 `( Q
杆状
( T2 s( }# N e丝状" b; z7 D( ]* Q& l/ Y5 l
, |) \$ z/ W& `9 x" z1 j菌体大小/μm
$ ~5 ] k* ?: W- v. r- P }7 S) n/ O9 u（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
( T- h) R# {( L Q& c- M; R/ ^' SΦ0.3
7 w2 \- d8 p u1 ^1 _（0.5-0.8)×(1.3-5.0); N( S' e" M, k5 k5 `+ l8 ^
0.2×(6-60)
; W2 J; `- b) \& V# E) B
$ r: ^8 d, G. o& a8 o& X革兰氏染色
. n' B; o8 p) UG+ Z1 n+ r: y' C2 z' R9 I
G, P0 ~+ z* |5 N0 y) \
G
/ ~+ o$ b# T7 @8 a5 LG
% I g$ N# ?. L4 U% \* i" R) P' P
Y/ l z5 r% E( L2 U- F初步鉴定- G2 X+ W1 w% T) W8 }- y% i
黄杆菌属
% L S/ m; L% t$ X: v微球菌属
8 ?/ w0 v& f N$ X0 y0 L& J# ~6 D假单胞菌属
( ^- b* x! }* I y3 G( l酵母菌属
- d8 N3 J/ y) B+ H2．2 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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3 结论
1 g, X( h% L$ w. F3 I7 V 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。 6 y0 b* g8 \& I8 ~/ a$ l2 [, j' b
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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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