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" L% v* S( O5 q- a& A( w 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03- _- X9 C ?! s, ?- 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, X......- Z) x# v2 W6 B! P3 G
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8 ~9 Y0 A1 Y$ J. M6 j# s 5 b" Y! z2 o7 e0 Y5 k# C1 R9 U4 u- g+ b
7 F. E" h( R) y' v0 S
: o- g: ]# c2 a$ ^4 A7 y4 H0 C$ V! S$ U8 a: l+ k* N
# C# O' [0 j! i# a( B. E 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
/ f$ H# u5 d$ t( l- j: h+ NAn 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 [# l& U' Y$ l) j4 i) s$ u: ? 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
! \ \) k3 ]$ L; i7 X& [: q* z 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。
8 p7 [; p% _5 c' K2 w( v1 材料与方法
" ?' i @" s8 E% W' |; ?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。 0 ^' @/ @) O; t, p
表1 ZL1菌株正交试验方案及试验结果 & Q. |/ o$ u1 C4 c0 k1 v" P
8 J) z, z, [9 S2 w ]! t. T
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# ]2 Q! X+ g9 J% m2 Z分组号
# z0 ?( u/ ^1 p, ~因素5 Y/ `/ X9 \$ y1 F7 w. h
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
+ L$ {; E3 h; [" h0 N" e4 `4 ^. d降解测量ρ（油）/（mg.L-1)4 Z Q( r9 L2 M$ a
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4 g- v' `8 p3 [" @( K3 z0 B8 o) l" z: j: p. [) J7 T+ F- H3 T
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" q: J2 y) T/ t$ z* d6 T) z
. g' K6 s" u9 z/ B* Y+ DR% A6 h. Q4 T$ V* n+ ]
128
; Z9 n- g6 l- y$ s; ~; S- v- N" l44! Y: M5 B" ?# ?) x: g. Z
14
( {# _1 ^% H+ c4 h K - v) ]9 Y2 P- P0 F I9 ~
+ i: @" M* q5 O+ y4 v
表2 ZL2菌株正交试验方案及试验结果 ) V M, c) a: N7 H* S
2 h7 D/ P* U1 e$ x' o4 b% O/ T$ w( i. o; H9 i* K
/ @5 C, h1 [0 |7 g0 [1 _ k
8 Y) r# k, K! W( r$ W分组号
1 K1 _) Z0 y# w; F% q# g0 V$ f因素) s3 T) w4 I7 Y, D( M- W: v8 O z
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
; d) Y: A. p1 l降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
( k, z$ Q3 M |0 { s- D) n. L- X2 w( c! l
温度/
9 V6 m0 ?# \2 s! Qρ（油）/（mg.L-1)
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- @5 @. v2 g$ `+ w0 \6 i1 K
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25 p% q2 j& _: e8 I) g
25
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6.0) T6 n) Y2 v8 j! w
2671 B. t& a m4 E6 A% S& u- c- s/ {
3076 Q8 b$ P& o2 h$ p9 J
1 a; |, ]6 d, u7 e# O, n; G
3
( R& _- V7 m7 K' j! ]259 ?4 b& G. f3 q: p- ] l3 P1 q6 p
7674 J' y i0 \% q
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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。
. a9 m( ^0 B% H+ d9 S b$ }: }4 L2 结果分析
$ Q2 c: _; T1 S) o: O2．1 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。 ! {) M- Q, ~4 Y* S) D s! y
表3 4株机油降解菌形态特征 . V. c' z- \& e, s& e( o
2 }" n; E5 u; F% S# f" e( P
) d2 z$ v6 T; d$ |: }
6 F8 z0 G o8 ]# v0 Y5 x+ D( J
+ s7 P. y6 A3 m! ^1 e6 k/ `% _5 M% o% W形态特征
" u7 N6 M: [5 @7 V( j, m1 xZL1
+ f9 I1 g1 h$ I" Y( FZL2
- [; r% q$ \! l5 O5 KZL3
& T N. c. y1 J z; n$ ^ZL4( m; |* A# n- | X
6 \, F: e; m" r. ?; t
菌落颜色
2 S' l! I/ }5 a4 X6 k% `) u粉红: V- t2 e4 U" L; Y# q8 U: d
淡黄' z& ?* L, K8 G) j1 @/ R
淡黄
5 |2 {& D# b/ T0 R$ q7 H9 X- c粉红7 D4 T8 Q/ e# b5 C
. t( w5 t2 ]# f0 w1 U菌落形态9 x% ^: a% M' I$ `! l4 l4 Z
不透明，微隆起，全缘， e( X5 S6 l% o# v! J9 X, C6 c
半透明，圆形: o4 g% e/ ^4 u4 P
半透明，圆形，隆起，- A0 t2 J/ E0 B- h% ]
不透明，米粒状突起，
4 ?( L, z9 A& Y/ k/ \$ q P& ]5 q4 ~7 B' F9 e
% A5 P5 x- l2 N* ?" Z) C+ I
光滑，有光泽
% A& A* ]+ O" U+ i* {3 X q! e光滑，较干燥
; w! N1 _7 @: i* X' Q光滑，有光泽
# j9 z% a. m3 p. r较湿润
2 |7 q% M5 C; ^% c. L' N+ {* }* H# N; h3 `2 s
菌体形态
+ M1 s( u0 ~9 @. K Y' k; h$ Z短杆
! q2 [$ b- Z2 e+ o) |, q球形
/ n2 D4 \5 j$ `; E) e, t杆状9 K" N9 Q- w; {- y9 f
丝状
9 N. g( {5 x% q2 G( s( [- f* P* l- |1 `( Y. s" F8 e
菌体大小/μm9 r) n" \- m6 ]" @ X. v/ [
（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
. _- H/ Y# H- u2 l+ A5 e8 C1 e d4 P, t: KΦ0.3
5 ~4 `, X! x' f4 J' G) u（0.5-0.8)×(1.3-5.0)9 [9 b4 J- H# B6 S4 A3 \7 G
0.2×(6-60) k# ]3 _& N+ F6 \9 M
5 F% e( Q0 x% M2 l5 H# {' a革兰氏染色
9 v3 }' |! J; |G( l3 K9 ^/ }2 M; _# ^. H
G
: B' b$ H' h/ N- h+ ^" }0 \G, n4 c% A. O) Q5 @2 ~7 h
G
* a7 a7 L3 _( u ]+ W9 I# q# y' h$ n: V& c4 L
初步鉴定
/ V2 l" _; v" ] Q& M4 E黄杆菌属
. m" d9 `% M2 @* _/ F微球菌属
& H' x' `5 y! M$ s3 H假单胞菌属 {; e5 u+ z# S. U! _9 ~1 ~
酵母菌属( q4 i/ e7 E1 M- N4 u! J( }
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。 : N4 ?, ~5 a2 M7 q$ \
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3 结论
9 z# m! P) \8 p1 p+ d5 r* A 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 x5 W6 n, `$ x3 d0 A
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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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