微生物处理机油污染废水研究

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. V5 I! T( W2 H0 L. L% r) H　　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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) |/ E. [% T" G- o8 w　　中图分类号：X703 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
1 l& X' P2 j' }2 |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)
3 C8 _  \6 N) v8 `  n' O; f1 m　　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
　　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。
/ _& I! \0 D. V" \. m# z3 Q# o1 材料与方法
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。
表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果

5 I. I% o, ]" L" b2 Q6 j- y: }+ K
( d% k# ^& t5 f- M- T4 \
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3 u2 Z( i9 i0 u6 _* h6 z降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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1
4 _5 ]! N, J; m6 p1 S, l; L25
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5.0
# [2 ?- V2 t& s7 ?+ n' ?# Z192
232
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2
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/ U+ M; p8 ?" o9 T# q6 |% C30
424
7.0
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204
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680
  z, I: g7 `( x# s: |, T. i' p9.0
+ g9 j% B6 @" m: d507
173
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424
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230
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! o# Q0 k  Z6 U. W; S1 Z表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果


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因素
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
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温度/
ρ（油）/（mg.L-1)
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1
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) N* W* }- T" F; k1 r9 I5 X5 I307
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, V- N. i+ g6 n" z# U0 o73
16
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" A4 R7 a5 S0 v5 q! G% L1.5 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。
2 结果分析
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。
5 v. k0 X4 s7 }0 `表3  4株机油降解菌形态特征

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/ o5 @8 S$ q1 r0 w; ~7 z
/ h- ?& q) [" z) o
形态特征
4 f- `. A8 t- k$ X$ @ZL1
ZL2
0 w2 t3 \1 L" Z2 V0 AZL3
6 N% w) g+ l4 NZL4

$ T/ z8 K7 g. U! t/ @+ @菌落颜色
粉红
淡黄
淡黄
+ K2 w) q( c3 @, F* I粉红
  a1 ?3 m$ u# R7 o% ~" z
菌落形态
- v4 a* k3 z4 r0 x8 w不透明，微隆起，全缘，
* v+ @3 u3 T9 Z; }( D# Z) g, F半透明，圆形
半透明，圆形，隆起，
7 d% ?% x1 h3 n+ D不透明，米粒状突起，
2 m/ j! j$ U+ O
　
光滑，有光泽
; v$ A0 N% h2 ]! w# ^光滑，较干燥
1 e; W' O2 u) |2 @0 c; Z; ?  ~光滑，有光泽
4 |( R1 n9 w# L; s, o较湿润

- X- u' `" l) S1 F  ~菌体形态
短杆
球形
# X4 Q  u3 z/ b  D  D# n- p杆状
丝状
7 {: a( ^9 i# Q2 |
菌体大小/μm
5 x1 k; S9 M" u; E$ g6 }2 ?（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
: c& u$ f* P7 _  @3 `$ MΦ0.3
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
0.2×(6-60)

革兰氏染色
" i! ?# R! f+ o8 W! z! P: cG
2 L& i4 @& Q& v# |+ G! UG
G
G
' l  l) y3 X0 S
; z4 U' `$ d6 m) j. ~$ B+ }/ j" p初步鉴定
/ }. c" z" i$ x/ D4 O! Y黄杆菌属
6 K4 z) n# V  i0 ?微球菌属
$ e- \6 p5 o! X# h& {假单胞菌属
酵母菌属
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。
' S/ \% Y; P+ o5 A
' A  [2 w0 u, Y3 结论
　　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。
! H4 T2 @1 Y: c+ H
6 l- `) ~+ C4 {( 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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' q' W2 w# o1 H  D! m5 P
; P( ~# S  D1 X; f% V$ ^* n
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