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微生物处理机油污染废水研究

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发表于 2010-2-21 20:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
老杨团队,追求完美;客户至上,服务到位!

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" x2 H2 U) V! P9 U0 J* ^: f1 A1 G* n  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)06-0032-038 m* w9 G4 F) z' h7 r8 x3 p
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)
! q9 a% Y4 X  b3 T8 G' 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 7 I4 p. I' u1 L% f) D% D, N# }
  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。 : U, k$ o2 u' o
1 材料与方法
) r  U: l! e3 z& y" v8 \7 E1.1 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。
  G: T# j$ _. R1 C表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果   A  |& N2 X1 I, ?

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测定结果ρ(油)/(mg.L-1)
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7 G! e2 L6 w& e! a& g 7 P$ V+ [  `; F" }" ?
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。 + {. ~4 f5 w3 P( I2 o4 J6 e
2 结果分析   Q% W7 D; O) u; Y9 H
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。 2 p$ i) c8 V( Q! {7 R% p  Q
表3  4株机油降解菌形态特征
. i# b9 _+ `1 M- |; Q" m* T
" i% \4 T7 |) g/ G5 J- ^( _+ p
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0 z3 _* `# r* k1 c形态特征4 M- N. h( r% I5 t7 P
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菌落颜色
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粉红- v/ n6 K" ]; ~0 {

( w, r8 a$ H: D  _! z$ L8 D6 R菌落形态
  Q7 Z' I0 X1 t. x" u不透明,微隆起,全缘,
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半透明,圆形,隆起,# M/ F4 c( q; Q+ p
不透明,米粒状突起,
1 U; p3 R7 J* z5 k- E8 D$ \5 A- a# L: }9 T2 ~8 C* p
 * n# L/ L$ l' |! }& U& f
光滑,有光泽# t0 f$ {# r$ q. d2 M. V
光滑,较干燥
1 F4 a3 R' {; Q, A光滑,有光泽
6 X& J# b/ H1 A, x' H较湿润) w7 h8 S) ]7 \

2 r$ h% G6 t, e' S5 }菌体形态
& E+ a# \) B2 ?- c短杆
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杆状6 D& A5 v0 M# Z6 n# o; w- ~) h
丝状* A3 n/ M( l1 f' `* Y
) p  S2 G/ W2 A7 a+ P9 y
菌体大小/μm
$ R" D" w3 c# Y( s1 R+ ~(0.3-0.8)×(0.6-1.0)& k2 b; H' ^1 l% B4 Q, B6 t
Φ0.3- `- |" L4 }, n- i
(0.5-0.8)×(1.3-5.0)
; q% D/ c" X$ W! D$ F" X8 @, ]0.2×(6-60)7 \' u1 u" q) ?6 y/ [

- x8 L; r- O: _6 P, T8 ?- K' h革兰氏染色
! U) K! J! W1 G; nG7 T: V- b1 k- r0 q. J
G
2 z. V# o, R- N# t! M9 j7 [G6 b8 [% ?* ^6 g+ h
G
% ]9 o2 B* l, _  a: M+ a
5 X1 M2 z. j; X5 R) u! X初步鉴定( O% a# B  w4 {7 W) u
黄杆菌属! t  z6 g. b" L" J; a9 w: g
微球菌属, i) p% [* ?5 ~4 j
假单胞菌属1 A* ^$ u) D( x) e
酵母菌属
2 m) t  ~3 T$ R9 f; [, n  @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。
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3 结论 5 d9 k% |" N- F1 @
  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。 $ t! {1 _$ a$ P$ [" t+ \' P% V
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" y8 t; f& E9 k( Z! ^$ }  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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