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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, S4 p2 s. Z- Z. y% n% i. E
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......! @3 k( h" s! c* Q7 C% J6 `
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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－034 t2 C, X2 z3 `. C: y; `
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)
0 D) N m) H- Z' w 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 $ r2 h8 C& u% ^+ J1 f
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。 7 q8 v/ D g! N& n h5 c! }/ N, O& L% R
1 材料与方法 % b6 Y4 D7 ^& K
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。 8 y, Y- @7 R# [( v
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 ; q' e5 H7 P' I$ b
. M: J) H, O+ F8 k
; P3 ~% |) \- F
8 O) S9 t4 W: F/ f! S' w8 i9 ]5 H6 F |9 X
分组号
& `( p- V' A9 C$ m3 X因素
& E) a' }" S3 q% O+ I7 K测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
" K! _7 B( s1 U- p2 Y( U降解测量ρ（油）/（mg.L-1)8 \3 R7 N; T( j c
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pH值
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14
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: U2 y3 X* A* o4 R' L
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果
8 I9 s% J2 k2 J% z! P) F% q/ O
9 V- z! K9 e8 T. ?1 ^' h3 C
& P. ~( N# A7 l1 Q' C: X% W+ Y
, S! E) d% c5 Z2 i6 T1 O- J+ @' E% w( G8 Y: K
分组号4 x& h9 B! ~' _* M5 b
因素
! V M5 T" ~1 Q; b# B" f测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
0 S i3 W# g0 u/ B& ^) T5 E降解测量ρ（油）/（mg.L-1)$ m% T2 [. y. b" L& p9 B1 L- ^
; v& c# n$ O$ q, e0 U% |8 @
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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。 ( Z) Z) O; g7 `5 o
2 结果分析
, O2 y: ~4 {. x1 r8 c! } J2．1 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。 ; z, Q( l# T% [7 p3 b* T
表3 4株机油降解菌形态特征 " E: D7 V: n9 X D% i# c% h+ F
7 q- P( Z/ j$ A8 C5 z
2 H! {+ n5 a7 j& Q" X* e8 r% n6 {- S$ y% L9 }' A
* a% ~2 j; i9 h( Q" D# }
形态特征
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菌落颜色
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淡黄6 T+ J& D' Q* S. C+ e8 Y2 g3 D
淡黄
3 i- Y, y6 a- o: L( ~/ R" D) h粉红# X( ]5 E% I$ u3 ^ H
" c' P( N( Q# Y- |) V* V# t菌落形态
6 |3 z: x7 e, `不透明，微隆起，全缘，$ M1 `. P0 m+ ?5 w% p9 p5 F
半透明，圆形) _. M# I v2 X% t4 I% c( r/ w0 g
半透明，圆形，隆起，- D3 z: C- X# _
不透明，米粒状突起，
+ y; a1 n! ~7 C7 z6 ]: T- d( A( J
- q) u1 q' V1 F光滑，有光泽5 c0 {7 |* z. Z8 J! g. o' S3 V
光滑，较干燥( Y& s4 c/ n$ P; F3 ~5 y
光滑，有光泽
' C1 ]& I) M, U9 M较湿润3 P5 l, F- A* H. J8 |
3 a7 N5 S2 g4 A3 N$ u% p( j' W
菌体形态
1 a. A6 ?7 ], _; Y) G; D' {短杆3 A- H* P: r+ T% A3 a7 X0 y
球形5 N& J, X8 X0 V, |5 i% u$ n$ X
杆状6 L# h7 \: D# u# }3 y
丝状: h. J6 ^4 t, E, r1 ]
( `+ V. l M$ p$ ~, Z& x6 K
菌体大小/μm2 H( L; h6 q' ^9 H4 c1 W) v8 H4 U- ?; \
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
) H( Q# e% @ D' ?Φ0.3
: ?# }+ P! j0 _8 c# X9 W+ J, J（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
( j+ y+ I7 C# p" L: g. z0.2×(6-60)3 t8 z$ L) R4 l
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G1 H# r7 R% ]+ _2 X+ Q
G' h1 H8 c8 F) Q/ I8 N( D
G3 J+ j' @% C; _; ?/ j
G
1 V# S6 O' m& @3 r- x
5 `& `$ S" J) Q! _9 r& @$ G初步鉴定' S. |" N: ?% P. O, i5 X
黄杆菌属+ Z6 R- @ R5 B# }1 Q4 p! R0 V0 [
微球菌属
c$ d5 r- R. N d1 H% Y$ O& K假单胞菌属
6 I" t/ K9 Q3 Y) [8 q/ X酵母菌属
( x8 p, C/ u! j( c" \/ J! P$ ?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。 9 h' h+ p- J! Z& x u. ~
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3 结论
' z! q$ }0 g$ E1 x7 T 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。 ) }+ K+ m) N$ _+ v3 ^' x$ {
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2 z2 z: t. t4 p% I 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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